EP3519121B1 - Verfahren zum herstellen von bauteilen mit angepasstem bodenbereich - Google Patents

Verfahren zum herstellen von bauteilen mit angepasstem bodenbereich

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EP3519121B1
EP3519121B1 EP17777567.3A EP17777567A EP3519121B1 EP 3519121 B1 EP3519121 B1 EP 3519121B1 EP 17777567 A EP17777567 A EP 17777567A EP 3519121 B1 EP3519121 B1 EP 3519121B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
calibration
component
die
base
preforming
Prior art date
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Active
Application number
EP17777567.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP3519121A1 (de
Inventor
Thomas Flehmig
Martin Kibben
Daniel Nierhoff
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ThyssenKrupp Steel Europe AG
Original Assignee
ThyssenKrupp Steel Europe AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ThyssenKrupp Steel Europe AG filed Critical ThyssenKrupp Steel Europe AG
Priority to SI201731624T priority Critical patent/SI3519121T1/sl
Publication of EP3519121A1 publication Critical patent/EP3519121A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3519121B1 publication Critical patent/EP3519121B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D22/00—Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/20—Deep-drawing
    • B21D22/30—Deep-drawing to finish articles formed by deep-drawing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D51/00—Making hollow objects
    • B21D51/02—Making hollow objects characterised by the structure of the objects
    • B21D51/10—Making hollow objects characterised by the structure of the objects conically or cylindrically shaped objects
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B21D22/20—Deep-drawing
    • B21D22/21—Deep-drawing without fixing the border of the blank

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a component, the method comprising preforming a workpiece to form a preformed component having a base region, a frame region and a flange region, such that the preformed component has a material surplus for the frame region and/or the base region and/or the flange region, and calibrating the preformed component to form an at least partially final-formed component having a base region, a frame region and a flange region.
  • the described effect depends on the size of the excess material, the sheet thickness, the base width and the wave height and leads to deviations from a uniform and/or smooth surface (surface defects) in the base area of the final formed component, at least in some areas, with negative effects on the surface quality in the form of residual waviness, surface irregularities and/or sheet thickness variations or combinations of the aforementioned defects.
  • the base area of the preformed component essentially has the geometry of the base region of the at least partially finally formed component.
  • the base region can be flat.
  • the base region therefore needs to be subjected to no or only a slight change in shape during calibration, which further reduces the risk of undesirable surface defects in the at least partially finally formed component.
  • the base region of the pre-formed component can essentially retain its shape during calibration. This means that the excess material is therefore provided, for example, predominantly in the area of the foot of the frames and/or the edge or border area of the base and, for example, uniform areas in the at least partially finally formed component are also provided as a uniform area in the pre-formed component.
  • the excess material is only provided in the border area of the base.
  • the excess material is provided by the shape of the transition area between the base region and the border area and/or by the shape of the transition area between the flange area and the border area of the pre-formed component. It has been shown that in this way the advantages of processes for the production of dimensionally accurate components which require no or only minimal trimming can be retained, but at the same time surface defects in the base area and/or in the flange area can be reduced or even avoided.
  • the base area of the preformed component preferably has no excess material for calibration or even a material deficiency in the preformed component.
  • the excess material actually required for the base area is then preferably provided essentially by the transition area between the base and the frame area of the preformed component.
  • a uniform and/or smooth surface is understood here to mean that the shape profile of the surfaces produced according to this invention, in particular of the bottom area of the at least partially final-shaped component, only has waves with small amplitude, for example less than 0.2 mm, and large wavelength, for example greater than 10 mm.
  • the workpiece is, for example, a substantially flat blank, such as a sheet metal.
  • the workpiece is preferably made of a steel material. However, other metal materials, such as aluminum, can also be used.
  • the component is preferably a sheet metal component.
  • Preforming is carried out, in particular, by means of deep-drawing-like forming, which can be performed in a single or multi-stage process. Any combination of drawing, embossing, raising, edging, and/or bending is also conceivable.
  • the process for producing the preformed component can therefore be customized.
  • the preformed component obtained by preforming can, in particular, be considered a component essentially close to its net shape, which, with the smallest possible deviations, already essentially exhibits the intended geometry.
  • Calibration can therefore be understood, in particular, as the final forming or final shaping of the preformed component, which can be achieved, for example, through one or more pressing processes.
  • Calibration particularly includes a compression process.
  • the frame area, the base area, the flange area, and/or the transition areas of the preformed component are subjected to compression.
  • the at least partially final-shaped component can be subjected to further processing steps, such as the creation of connection holes and/or a trimming process and/or post-forming, such as pressing and/or bending.
  • further processing steps such as the creation of connection holes and/or a trimming process and/or post-forming, such as pressing and/or bending.
  • no further main forming steps are necessary.
  • the described preforming and calibration are preferably carried out sequentially.
  • a raised or lowered floor area is understood to mean, in particular starting from the same frame end level or frame head (length level), a raised or lowered floor area compared to the lower floor level (zero level) of a component in which the same excess material is achieved by one or more floor waves extending over the entire floor area.
  • the device therefore does not distribute the excess material over the entire base region of the preformed component as previously (for example in the form of one or more waves), but instead provides it in the transition region essentially between the base region and the frame region and optionally essentially by the shape of the transition region between the flange region and the frame region of the preformed component.
  • the advantages of processes for the production of dimensionally accurate components can be combined with further reduced or even avoided surface defects in the base area.
  • the calibration tool comprises a calibration punch, a calibration die, and a calibration die base movable relative to the calibration die.
  • This allows the preformed component to be arranged and preferably fixed between the calibration punch and the calibration die base.
  • the preformed component can then be calibrated by a relative movement between the preformed component with the calibration punch and the calibration die base on the one hand, and the calibration die on the other.
  • the forces acting during calibration can be precisely controlled in terms of time and location.
  • calibration can be implemented with minimal process engineering effort, and the calibration tool can be integrated, in particular, into a press.
  • the movable calibration die base can be omitted.
  • spring-loaded preforms can be provided in the calibration punch, which press the component into the die in advance. The spring-loaded preforms are then displaced into the punch when the tool closes. This results in a simpler tool design.
  • the calibration die comprises at least two separate calibration die frames that are movable relative to each other.
  • the preformed The component can thus first be inserted into the calibration tool with the calibration die frames open, which can then be closed, which facilitates the insertion of highly resilient, pre-formed components.
  • Fig. 1a-c shows a schematic representation of a calibration process according to the prior art.
  • the prior art provides for a material surplus for the calibration process in the form of one or more waves in the base area of a preformed component 1 and thus distributes it over the entire base area ( Fig. 1a ).
  • each wave in the base area of the component 1 collapses into two or more smaller waves ( Fig. 1b ).
  • Fig. 1c Depending on the additional lengths produced by the excess material, these fail in turn into two even smaller waves of higher order.
  • This effect can be repeated several times until the calibration stamp reaches its end position.
  • Fig. 2a shows a schematic representation of the preformed component 1 from Fig. 1 According to the state of the art.
  • Component 1 has excess material, particularly in its base area, in the form of a bump extending across the entire base area.
  • the dashed line 6 indicates the frame end level or length level aligned with the frame end.
  • the dashed line 8 indicates the lower base level (zero level) of the preformed component 1.
  • Fig. 2b, c now show schematic representations of exemplary preformed components 10a, 10b, which are manufactured within the scope of exemplary embodiments of the inventive method.
  • the excess material is provided by the shape of the transition region 16 between the base region 12 and the frame region 14 of the preformed component.
  • the shape of the transition region 16 between the base region 12 and the frame region 14 of the preformed components 10a, 10b leads to a raised above the zero level ( Fig. 2b ) or lowered below the zero level 8 ( Fig. 2c ) Bottom area of the preformed component.
  • the excess material is provided exclusively by the respective transition area 16 between the bottom area 12 and the frame area 14 of the preformed component 10, 10b.
  • the bottom area 12 of the preformed component 10a, 10b is flat and thus essentially already has the intended flat geometry of the at least partially final formed base area.
  • the additional length provided by the excess material in cross-section for the frame area and the base area is shown in the Figures 2a to 2c even.
  • FIG. 3a , b show schematic representations of an exemplary preforming tool 30 and an exemplary calibration tool 40 according to an embodiment of a device according to the invention
  • Fig. 4 shows a schematic representation of a sequence of an embodiment of a method according to the invention.
  • the preforming tool 30 is designed to preform a workpiece 20 into a preformed component 20' with a base region 22 and a frame region 24, so that the preformed component 20' has a material surplus for the frame region 24 and/or the base region 22.
  • the preforming tool 30 comprises a preforming punch 32, a preforming die 34 and a preforming die base 36 that is movable relative to the preforming die 34.
  • the preforming tool 30 also comprises an optional hold-down device 38.
  • the liftable preforming die base 36 is modified in its shape so that by means of the preforming tool, a shaping according to Fig. 2b (or alternatively according to 2c).
  • the production of the preformed component can be carried out in a first step by at least partially embossing the base area and in a second or further step by raising or bending the frame area.
  • the calibration tool 40 serves to calibrate the preformed component 20' to an at least partially final formed component 20" with a base region 22 and a frame region 24.
  • the calibration tool 40 comprises a calibration stamp 42, a calibration die 44 and a calibration die base 46 movable relative to the calibration die 44.
  • the calibration die base 46 can be moved at a distance from the calibration punch 42 using suitable means such as external fixed distances.
  • the calibration die 44 comprises two separate calibration die frames 44a, 44b that are movable relative to one another and can be adjusted laterally.
  • the calibration tool 40 can close, whereby the calibration punch 42 can displace the calibration die base 46 with the preformed component in between into the then closed calibration die frames 44a, 44b (see also Fig. 4g ), so that the raised base area 22 of the preformed component is leveled and the frame area 24 is compressed to the desired size (see also Fig. 4h ).
  • the movable preform die base 36 is first extended to the height of the die support surface of the preform die 34 or slightly above it. Subsequently, the workpiece 20 (blank) is inserted into the preform tool 30 ( Fig. 3a , 4a ) and optionally between the hold-down devices 38, which are fixedly spaced from the preform die 34, secured against displacement by guide pins and/or holes ( Fig. 4b
  • the optionally spaced hold-down clamps 38 can be omitted and the so-called stamping with raised positions can be performed. Until the workpiece 20 is positively stamped between the preform punch 32 and the preform die base 36, only pins on edges or holes secure the workpiece 20.
  • preform punch 32 and preform die base 36 then lowers into the lower end position ( Fig. 4c ). This leads to the formation of the frame areas 24 of the preformed component 20'.
  • the preformed component 20' can then be removed from the preforming tool 30. In this case, springback occurs, particularly in the frame area 24 ( Fig. 4d, 4e ).
  • the preformed component 20' is now inserted into the calibration tool 40.
  • the calibration die base 46 was already raised to a defined height before the insertion of the preformed component 20', which contacts the inserted base area 22 of the preformed component 20'. Then, the preformed component 20' is loaded, whereby the preformed component 20' should preferably be in a stable position between the two calibration die frames 44a, 44b and the calibration die base 46 at the start of the process ( Fig. 3b , Fig. 4f ).
  • the calibration punch 42 and the calibration die base 46 are closed at a distance from each other, whereby the base region 22 of the preformed component 20' is secured and essentially not clamped.
  • This allows for a largely free flow of material in the base region 22 without inhibiting the subsequent calibration effect, but essentially prevents the formation of waves in the base region 22 due to the resulting compressive stress during calibration.
  • the two calibration die frames 44a, 44b move against the calibration punch 42 until the precisely defined calibration gap is established between the calibration die frames 44a, 44b and the calibration punch 42 and the spring-backed frame area 24 of the preformed component 20' is aligned therein ( Fig. 4g ).
  • the calibration punch 42 is lowered to its final position. In doing so, it also displaces the raised calibration die base 46, which is guided at a distance from the calibration punch 42 and provided with a sufficient counterforce (to maintain the distance), downwards. Only in the last section of this path is the elevation of the base area 22 of the preformed component 20' eliminated, as the material flows mainly via the transition area 26 toward the frame area 24 ( Fig. 4h ).
  • the counterforce of the calibration die base 46 should preferably be selected to be large enough so that the compression of the preformed component 20' can also affect the composite of the calibration punch 42 and the calibration die base 46, without at the same time causing the excess material to collapse into waves.
  • the flow of the material primarily in the transition area 26 has several advantages. Firstly, the base area 22 of the preformed component 20' essentially retains its shape. Furthermore, the material displacement into the frame area 24 can be selected to be so large that an extension of the frame area can be omitted if necessary. Ultimately, the material flow in the transition area 26 can be used to positively influence the angle of incidence of the frame area 24 to the base area 22.
  • the 20" component is finally at least partially fully formed and fully calibrated.
  • the upsetting process has thus taken place in a targeted manner and the residual waviness in the base is significantly reduced or even completely eliminated ( Fig. 4i, j ).

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
  • Forging (AREA)
  • Ceramic Products (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils, das Verfahren umfassend Vorformen eines Werkstücks zu einem vorgeformten Bauteil mit einem Bodenbereich, einem Zargenbereich und einem Flanschbereich, sodass das vorgeformte Bauteil einen Materialüberschuss für den Zargenbereich und/oder den Bodenbereich und/oder den Flanschbereich aufweist und Kalibrieren des vorgeformten Bauteils zu einem zumindest bereichsweise endgeformten Bauteil mit einem Bodenbereich, einem Zargenbereich und einem Flanschbereich.
  • Bei der Herstellung von tiefgezogenen Bauteilen, insbesondere offenen, im Querschnitt u-förmigen oder hutförmigen Profilbauteilen beispielsweise mittels Tiefziehen kommt es nach der Entnahme des Bauteils aus dem Werkzeug aufgrund der unvermeidbaren elastischen Rückfederung meistens zu Formänderungen, beispielsweise in Form von Auffederung zwischen dem Boden und den Zargen des Bauteils oder Krümmungen der Zargen und/oder des Bodens. In der Folge sind derart hergestellte Bauteile je nach Anwendung nicht ausreichend maßhaltig. Dieser Effekt tritt verstärkt bei hochfesten Stahlwerkstoffen oder Aluminiumwerkstoffen und geringen Blechdicken auf.
  • Um dem entgegenzuwirken, wird ein Kalibrieren angewendet, bei dem zunächst ein vorgeformtes Bauteil (Vorform) mit einem Materialüberschuss (auch Materialzugabe oder Stauchzugabe genannt) beispielsweise mittels eines Tiefziehens hergestellt wird. Die bei Entlastung des Bauteils auftretende, indifferente Rückfederung des Bauteils wird allerdings anschließend durch einen Kalibrierschritt mittels Druckspannungsüberlagerung neu ausgerichtet, so dass ein zumindest bereichsweise endgeformtes und maßhaltiges Bauteil entsteht.
  • Im Stand der Technik ist es beim Einsatz dieses Verfahrens insbesondere vorgesehen, den Materialüberschuss für den Kalibriervorgang in den Bodenbereichen in Form einer oder mehrerer Wellen unterzubringen. Beim Kalibrieren selbst kollabiert allerdings jede Welle im Bodenbereich wiederum zu zwei oder mehr kleineren Wellen. Je nach durch den Materialüberschuss produzierten zusätzlichen Längen versagen diese im weiteren Verlauf wiederum in noch kleinere Wellen. Dieser Effekt kann sich bis zum Erreichen der Endlage des Kalibrier-Stempels mehrfach wiederholen.
  • Aus der Druckschrift DE 10 2011 005 002 A1 ist ein Verfahren zum Herstellen eines maßhaltigen Bauteils bekannt. Aus der RU 21 94 590 C2 ist ein Verfahren zum Herstellen eines flanschlosen Bauteils bekannt.
  • Der beschriebene Effekt ist abhängig von der Größe des Materialüberschusses, der Blechdicke, der Bodenbreite und der Wellenhöhe und führt im zumindest bereichsweise endgeformten Bauteil zu Abweichungen von einer gleichmäßigen und/oder glatten Fläche (Flächenfehler) im Bodenbereich mit negativen Auswirkungen auf die Oberflächenqualität in Form von Restwelligkeit, Oberflächenunruhen und/oder Blechdickenschwankungen bzw. Kombinationen aus den genannten Fehlern.
  • Des Weiteren beschreibt die US 2014/356643 A1 , auf welche der Oberbegriff des Patentanspruchs 1 basiert, ein Vorformen und ein Kalibrieren eines Stahlteils in einem Werkzeug.
  • Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren anzugeben, die die beschriebenen Flächenfehler reduziert oder vermeidet und auch nach dem Kalibriervorgang hinreichend glatte Flächen auch im Bodenbereich des kalibrierten Bauteils ermöglicht.
  • Die Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Verfahren der Erfindung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
  • Im Gegensatz zum Stand der Technik wird also der abweichende Ansatz verfolgt, dass der Bodenbereich des vorgeformten Bauteils im Wesentlichen die Geometrie des Bodenbereichs des zumindest bereichsweise endgeformten Bauteils aufweist. Beispielsweise kann der Bodenbereich plan ausgebildet sein. Der Bodenbereich muss beim Kalibrieren also keiner oder nur noch einer geringen Formänderung unterzogen werden, was die Gefahr von unerwünschten Flächenfehlern im zumindest bereichsweise endgeformten Bauteil weiter verringert. Mit anderen Worten kann der Bodenbereich des vorgeformten Bauteils beim Kalibrieren im Wesentlichen in seiner Form erhalten bleiben. Hierunter wird verstanden, dass der Materialüberschuss also beispielsweise zu einem überwiegenden Teil im Bereich des Fußes der Zargen und/oder des Kanten- oder Randbereichs des Bodens und zum Beispiel gleichmäßige Bereiche in dem zumindest bereichsweise endgeformten Bauteil auch in dem vorgeformten Bauteil als gleichmäßiger Bereich vorgesehen werden. Vorzugsweise wird der Materialüberschuss lediglich im Randbereich des Bodens vorgesehen. Besonders bevorzugt wird der Materialüberschuss durch die Form des Übergangsbereichs zwischen dem Bodenbereich und dem Zargenbereich und/oder durch die Form des Übergangsbereichs zwischen dem Flanschbereich und dem Zargenbereich des vorgeformten Bauteils bereitgestellt. Es hat sich gezeigt, dass auf diese Weise die Vorteile von Verfahren zur Herstellung von maßhaltigen Bauteilen, welche keinen oder nur noch geringen Beschnitt erfordern, erhalten werden können, aber gleichzeitig Flächenfehler im Bodenbereich und/oder im Flanschbereich reduziert oder sogar vermieden werden können.
  • Der Bodenbereich des vorgeformten Bauteils weist vorzugsweise keinen Materialüberschuss zum Kalibrieren auf oder weist sogar in dem vorgeformten Bauteil ein Materialmangel auf. Der eigentlich für den Bodenbereich benötigte Materialüberschuss wird dann vorzugsweise im Wesentlichen durch den Übergangsbereich zwischen dem Boden- und dem Zargenbereich des vorformten Bauteils bereitgestellt.
  • Unter einer gleichmäßigen und/oder glatten Fläche wird hier verstanden, dass das Formprofil der gemäß dieser Erfindung hergestellten Flächen insbesondere des Bodenbereichs des zumindest bereichsweise endgeformten Bauteils nur Wellen mit kleiner Amplitude, zum Beispiel kleiner als 0,2 mm, und großer Wellenlänge, zum Beispiel größer 10 mm, aufweist.
  • Das Werkstück ist beispielsweise eine im Wesentlichen ebene Platine, beispielsweise ein Blech. Bevorzugt ist das Werkstück aus einem Stahlwerkstoff hergestellt. Ebenfalls können jedoch andere Metallwerkstoffe, beispielsweise Aluminium, eingesetzt werden. Das Bauteil ist vorzugsweise ein Blechbauteil.
  • Das Vorformen wird insbesondere mittels einem tiefziehartigem Umformen durchgeführt, welches beispielsweise einstufig oder mehrstufig ausgeführt sein kann. Es sind auch beliebige Kombinationen aus Ziehen, Prägen, Hochstellen, Kanten und/oder Biegen denkbar. Der Weg zur Herstellung des vorgeformten Bauteils kann demnach individuell beschritten werden. Das durch das Vorformen erhaltene vorgeformte Bauteil kann insbesondere als ein im Wesentlichen endformnahes Bauteil angesehen werden, welches bis auf möglichst geringe Abweichungen im Wesentlichen bereits die beabsichtigte Geometrie aufweist.
  • Unter dem Kalibrieren kann somit insbesondere ein Fertigformen oder Endformen des vorgeformten Bauteils verstanden werden, welches beispielsweise durch einen oder mehrere Pressvorgänge erreicht werden kann. Das Kalibrieren umfasst insbesondere einen Stauchvorgang. Beispielsweise werden der Zargenbereich, der Bodenbereich, der Flanschbereich und/oder die Übergangsbereiche des vorgeformten Bauteils dabei einem Stauchen unterzogen.
  • Allerdings ist es möglich, dass das zumindest bereichsweise endgeformte Bauteil noch weiteren Verarbeitungsschritten unterzogen werden kann, wie etwa einem Einbringen von Anbindungslöchern und/oder einem Beschnittvorgang und/oder einem Nachformen, wie zum Beispiel Drücken und/oder Biegen. Allerdings sind bevorzugt keine weiteren hauptformgebenden Schritte mehr notwendig.
  • Das beschriebene Vorformen und Kalibrieren erfolgt vorzugsweise nacheinander.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens führt die Form des Übergangsbereichs zwischen dem Bodenbereich und dem Zargenbereich des vorgeformten Bauteils zu einem angehobenen oder abgesenkten Bodenbereich des vorgeformten Bauteils. Hierdurch kann ein ausreichender Materialüberschuss im Übergangsbereich in das vorgeformte Bauteil eingebracht werden, ohne jedoch hierfür die Geometrie des gesamten Bodenbereichs modifizieren zu müssen. Vielmehr kann der Bodenbereich insgesamt angehoben oder abgesenkt sein. Vorzugsweise wird ein angehobener Bodenbereich durch einen im Querschnitt im Wesentlichen u-förmigen Übergangsbereich erreicht. Insbesondere ist ein über den gesamten Bodenbereich im Wesentlichen gleichmäßiges Anheben oder Absenken vorgesehen. Der Bodenbereich des vorgeformten Bauteils ist insbesondere im Vergleich zum Zargenfuß angehoben oder abgesenkt. Im Vergleich zum Bodenbereich des fertiggeformten Bauteils gesehen ist der Bodenbereich des vorgeformten Bauteils damit insbesondere ebenfalls angehoben oder abgesenkt. Unter einem angehobenen oder abgesenkten Bodenbereich wird insbesondere ausgehend von gleichem Zargenendenniveau oder Zargenkopf (Längenniveau) ein im Vergleich zum unteren Bodenniveau (Nullniveau) eines Bauteils, bei dem der gleiche Materialüberschuss durch eine oder mehrere sich über den gesamten Bodenbereich erstreckenden Bodenwellen erzielt wird, angehobener oder abgesenkter Bodenbereich verstanden.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Materialüberschuss im Wesentlichen bzw. ausschließlich durch den Übergangsbereich zwischen dem Bodenbereich und dem Zargenbereich des vorgeformten Bauteils bereitgestellt. Hierdurch sind insbesondere keine weiteren geometrischen Modifikationen im Bodenbereich des vorgeformten Bauteils zur Bereitstellung eines Materialüberschusses erforderlich. Dies ermöglicht besonders einen fehlerarmen und glatten Bodenbereich am zumindest bereichsweise endgeformten Bauteil.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens stellt die Form des Übergangsbereichs zwischen dem Bodenbereich und dem Zargenbereich des vorgeformten Bauteils im Querschnitt gesehen eine zusätzliche Länge für den Bodenbereich und/oder den Zargenbereich des vorgeformten Bauteils bereit.
  • Dadurch, dass ein Materialüberschuss in Form einer zusätzlichen Länge bereitgestellt wird, wird die Gefahr von Materialfehlern und unebenen Flächen am zumindest bereichsweise endgeformten Bauteil weiterhin verringert, beispielsweise im Gegensatz zu einem Materialüberschuss in Form von im Bodenbereich verteilten Wellen.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird durch das Kalibrieren des vorgeformten Bauteils zu dem zumindest bereichsweise endgeformten Bauteil ein Materialfluss in den Zargenbereich des vorgeformten Bauteils erzielt. Beispielsweise erfolgt der Materialfluss aus dem Übergangsbereich und/oder dem Bodenbereich des vorgeformten Bauteils. Dies kann zum einen den Vorteil haben, dass durch den Materialüberschuss keine zusätzliche Verlängerung des Zargenbereichs des vorgeformten Bauteils notwendig ist, da durch den Materialfluss ausreichend Material im Zargenbereich bereitgestellt werden kann.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Vorformen durch eine tiefziehartige Operation mit oder ohne Niederhalter durchgeführt. Durch ein Vorformen mit vorzugsweise distanzierten Niederhaltern wird die Materialführung verbessert und die Prozessstabilität verbessert. Bei Bauteilen mit einfacher Geometrie, wie beispielsweise im Querschnitt u-förmigen oder hutförmigen Bauteilen, kann jedoch auf die Niederhalter beim Tiefziehen verzichtet werden. Diese Ausführung wird zum Beispiel auch als Prägen des Bodens mit Hochstellen der Zargen bezeichnet. Dieser Vorgang kann wahlweise in einem oder mehreren Prozessschritten dargestellt werden.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Bodenbereich des vorgeformten Bauteils während des Kalibrierens mit einer Kraft beaufschlagt, welche ein Stauchen des Bodenbereichs des vorgeformten Bauteils ermöglicht und ein Kollabieren des Materialüberschusses im Wesentlichen vermeidet. Beispielsweise wird der Bodenbereich beidseitig mit Kraft beaufschlagt. Hierdurch wird beim Stauchen des Bodens eine Verfestigung im Bodenbereich erzielt, ohne jedoch Flächenfehler zu provozieren.
  • Erfindungsgemäß wird das Vorformen in einem Vorform-Werkzeug umfassend einen Vorform-Stempel, ein Vorform-Gesenk und einen relativ zum Vorform-Gesenk beweglichen Vorform-Gesenkboden durchgeführt, wobei das Werkstück zwischen dem Vorform-Stempel und dem Vorform-Gesenkboden angeordnet wird und wobei durch eine Relativbewegung zwischen dem Werkstück mit dem Vorform-Stempel und dem Vorform-Gesenkboden einerseits und dem Vorform-Gesenk andererseits das Werkstück vorgeformt wird. Das Werkstück wird zwischen dem Vorform-Stempel und dem Vorform-Gesenkboden fixiert, beispielsweise eingeklemmt. Optional können zudem Niederhalter oder Blechhalter vorgesehen sein, welche insbesondere bei komplexeren Bauteilgeometrien eine zuverlässigere Umformung ermöglichen. Mittels der Ausführung kann die Vorformung mit geringem prozesstechnischem Aufwand realisiert werden und insbesondere im pressengestützten Verfahren integriert werden.
  • Des Weiteren wird erfindungsgemäß das Kalibrieren durch ein Kalibrier-Werkzeug umfassend einen Kalibrier-Stempel, ein Kalibrier-Gesenk und einen relativ zum Kalibrier-Gesenk beweglichen Kalibrier-Gesenkboden durchgeführt, wobei das vorgeformte Bauteil zwischen dem Kalibrier-Stempel und dem Kalibrier-Gesenkboden angeordnet wird, und wobei durch eine Relativbewegung zwischen dem vorgeformten Bauteil mit dem Kalibrier-Stempel und dem Kalibrier-Gesenkboden einerseits und dem Kalibrier-Gesenk andererseits das vorgeformte Bauteil kalibriert wird. Insbesondere durch eine separate Ausführung des Kalibrier-Gesenks und des Kalibrier-Gesenkbodens können die beim Kalibrieren wirkenden Kräfte zeitlich und örtlich präzise gesteuert werden. Zudem kann mittels der Ausführung auch das Kalibrieren mit geringem prozesstechnischem Aufwand realisiert werden und insbesondere im pressengestützten Verfahren integriert werden.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden zum Kalibrieren des vorgeformten Bauteils der Zargenbereich des zumindest bereichsweise endgeformten Bauteils definierende Kalibrier-Gesenkzargen des Kalibrier-Werkzeugs aufeinander zugefahren. Das vorgeformte Bauteil kann so zunächst bei geöffneten Kalibrier-Gesenkzargen in das Kalibrier-Werkzeug eingelegt werden, welche im Anschluss geschlossen werden können. Dies ermöglicht es insbesondere, auch stark rückgefederte Bauteile prozesssicher in das Kalibrier-Werkzeug einzulegen.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens können die zum Kalibrieren des vorgeformten Bauteils genutzten Kalibrier-Gesenkzargen des Kalibrierwerkzeuges derart ausgestaltet sein, dass die Kalibrier-Gesenkzargen bevorzugt im Flanschbereich des vorgeformten Bauteils verfahren werden können.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren kann mittels einer Vorrichtung durchgeführt werden, wobei das Vorform-Werkzeug derart zum Vorformen des Werkstücks ausgebildet ist, dass der Materialüberschuss im Wesentlichen durch die Form des Übergangsbereichs zwischen dem Bodenbereich und dem Zargenbereich und optional im Wesentlichen durch die Form des Übergangsbereichs zwischen dem Flanschbereich und dem Zargenbereich des vorgeformten Bauteils bereitgestellt wird. Beispielsweise wird dies durch die Geometrie des Vorform-Werkzeugs, beispielsweise des Vorform-Stempels und/oder des Vorform-Gesenkbodens des Vorform-Werkzeugs, erreicht. Durch die Vorrichtung wird, wie bereits ausgeführt, der Materialüberschuss also nicht wie bisher über den gesamten Bodenbereich des vorgeformten Bauteils verteilt (beispielsweise in Form von einer oder mehreren Wellen) vorgesehen, sondern stattdessen vielmehr im Übergangsbereich im Wesentlichen zwischen Bodenbereich und Zargenbereich und optional im Wesentlichen durch die Form des Übergangsbereichs zwischen dem Flanschbereich und dem Zargenbereich des vorgeformten Bauteils vorgesehen. Somit können die Vorteile von Verfahren zur Herstellung von maßhaltigen Bauteilen mit weiterhin reduzierten oder sogar vermiedenen Flächenfehler im Bodenbereich kombiniert werden.
  • Gemäß einer Ausgestaltung der Vorrichtung umfasst das Vorform-Werkzeug einen Vorform-Stempel, ein Vorform-Gesenk und einen relativ zum Vorform-Gesenk beweglichen Vorform-Gesenkboden. Dies ermöglicht es, das Werkstück zwischen dem Vorform-Stempel und dem Vorform-Gesenkboden anzuordnen und hierdurch zu fixieren und durch eine Relativbewegung zwischen dem Werkstück mit dem Vorform-Stempel und dem Vorform-Gesenkboden einerseits und dem Vorform-Gesenk andererseits das Werkstück vorzuformen. Optional weist das Vorform-Werkzeug zudem insbesondere äußere Niederhalter oder Blechhalter auf, welche insbesondere bei komplexeren Bauteilgeometrien den Materialfluss positiv steuern können, um eine insbesondere faltenfreie Umformung zu gewährleisten. Mittels der Ausführung kann die Vorformung mit geringem prozesstechnischem Aufwand realisiert werden und das Vorform-Werkzeug insbesondere in eine Presse integriert werden.
  • Gemäß einer Ausgestaltung der Vorrichtung umfasst das Kalibrier-Werkzeug einen Kalibrier-Stempel, ein Kalibrier-Gesenk, und einen relativ zum Kalibrier-Gesenk beweglichen Kalibrier-Gesenkboden. Hierdurch kann das vorgeformte Bauteil zwischen dem Kalibrier-Stempel und dem Kalibrier-Gesenkboden angeordnet und vorzugsweise fixiert werden. Durch eine Relativbewegung zwischen dem vorgeformten Bauteil mit dem Kalibrier-Stempel und dem Kalibrier-Gesenkboden einerseits und dem Kalibrier-Gesenk andererseits kann das vorgeformte Bauteil dann kalibriert werden. Wie bereits ausgeführt, können durch eine separate Ausführung des Kalibrier-Gesenks und des Kalibrier-Gesenkbodens die beim Kalibrieren wirkenden Kräfte zeitlich und örtlich präzise gesteuert werden. Zudem kann das Kalibrieren mit geringem prozesstechnischem Aufwand realisiert werden und das Kalibrier-Werkzeug insbesondere in eine Presse integriert werden.
  • Gemäß einer alternativen Ausgestaltung der Vorrichtung kann auf den beweglichen Kalibrier-Gesenkboden verzichtet werden. Um das vorgeformte Bauteil im Kalibriervorgang in das Werkzeug einzuführen, können in diesem Fall voreilende, gefederte Formstücke im Kalibrier-Stempel vorgesehen sein, welche das Bauteil vorab in das Gesenk drücken. Die gefederten Formstücke werden dann beim Schließen des Werkzeugs in den Stempel verdrängt. Hierdurch ergibt sich ein einfacherer Werkzeugaufbau.
  • Gemäß einer Ausgestaltung der Vorrichtung umfasst das Kalibrier-Gesenk zumindest zwei separate, gegeneinander bewegliche Kalibrier-Gesenkzargen. Das vorgeformte Bauteil kann so zunächst bei geöffneten Kalibrier-Gesenkzargen in das Kalibrier-Werkzeug eingelegt werden, welche im Anschluss geschlossen werden können, was das Einlegen von stark rückfedernden, vorgeformten Bauteilen erleichtert.
  • In Bezug auf weitere Ausgestaltungen der Vorrichtung wird auf die Ausführungen zum erfindungsgemäßen Verfahren verwiesen.
  • Im Weiteren soll die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert werden. Die Zeichnung zeigt in
    • Fig. 1a-c
    eine schematische Darstellung eines Kalibrierens gemäß dem Stand der Technik;
    Fig. 2a
    eine schematische Darstellung eines vorgeformten Bauteils gemäß dem Stand der Technik;
    Fig. 2b, c
    schematische Darstellungen beispielhafter vorgeformter Bauteile aus Ausführungsbeispielen erfindungsgemäßer Verfahren;
    Fig. 3a, b
    schematische Darstellungen eines beispielhaften Vorform-Werkzeugs und eines beispielhaften Kalibrier-Werkzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung; und
    Fig. 4
    eine schematische Darstellung eines Ablaufs eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • Fig. 1a-c zeigt zunächst eine schematische Darstellung eines Kalibrierens gemäß dem Stand der Technik. Im Stand der Technik ist es vorgesehen, einen Materialüberschuss für den Kalibriervorgang in Form einer oder mehrerer Wellen im Bodenbereichen eines vorgeformten Bauteils 1 vorzusehen und damit über den gesamten Bodenbereich zu verteilen (Fig. 1a). Beim Kalibrieren mittels eines Stauchstempels 2 und eines Stauchgesenks 4 kollabiert allerdings jede Welle im Bodenbereich des Bauteils 1 wiederum zu zwei oder mehr kleineren Wellen (Fig. 1b). Je nach durch den Materialüberschuss produzierten zusätzlichen Längen versagen diese im weiteren Verlauf wiederum in jeweils zwei noch kleinere Wellen höherer Ordnung (Fig. 1c). Dieser Effekt kann sich bis zum Erreichen der Endlage des Kalibrier-Stempels mehrfach wiederholen.
  • Fig. 2a zeigt eine schematische Darstellung des vorgeformten Bauteils 1 aus Fig. 1 gemäß dem Stand der Technik. Das Bauteil 1 weist insbesondere in seinem Bodenbereich überschüssiges Material in Form einer sich über den gesamten Bodenbereich erstreckenden Bodenwelle auf. Die gestrichelte Linie 6 zeigt dabei das an dem Zargenende ausgerichtete Zargenendenniveau oder Längenniveau an. Die gestrichelte Linie 8 zeigt das unter Bodenniveau (Nullniveau) des vorgeformten Bauteils 1 an.
  • Die Fig. 2b, c zeigen nun schematische Darstellungen beispielhafter vorgeformter Bauteile 10a, 10b, welche im Rahmen von Ausführungsbeispielen erfindungsgemäßer Verfahren hergestellt werden. Bei den Bauteilen 10a, 10b wird der Materialüberschuss durch die Form des Übergangsbereichs 16 zwischen dem Bodenbereich 12 und dem Zargenbereich 14 des vorgeformten Bauteils bereitgestellt. Die Form des Übergangsbereichs 16 zwischen dem Bodenbereich 12 und dem Zargenbereich 14 der vorgeformten Bauteile 10a, 10b führt zu einem über das Nullniveau angehobenen (Fig. 2b) bzw. unter das Nullniveau 8 abgesenkten (Fig. 2c) Bodenbereich des vorgeformten Bauteils. Der Materialüberschuss wird dabei ausschließlich durch den jeweiligen Übergangsbereich 16 zwischen dem Bodenbereich 12 und dem Zargenbereich 14 des vorgeformten Bauteils 10, 10b bereitgestellt. Der Bodenbereich 12 des vorgeformten Bauteils 10a, 10b ist jeweils plan ausgebildet und weist damit im Wesentlichen bereits die beabsichtigte plane Soll-Geometrie des zumindest bereichsweise endgeformten Bodenbereichs auf. Die durch das überschüssige Material im Querschnitt gesehen bereitgestellte zusätzliche Länge für den Zargenbereich und den Bodenbereich ist in den Figuren 2a bis 2c gleich.
  • Im Folgenden sollen ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens in Zusammenhang mit Fig. 3 und Fig. 4 beschrieben werden. Die Fig. 3a, b zeigen dabei schematische Darstellungen eines beispielhaften Vorform-Werkzeugs 30 und eines beispielhaften Kalibrier-Werkzeugs 40 gemäß einem Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, während Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Ablaufs eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens zeigt.
  • Das Vorform-Werkzeug 30 ist zum Vorformen eines Werkstücks 20 zu einem vorgeformten Bauteil 20' mit einem Bodenbereich 22 und einem Zargenbereich 24 eingerichtet, sodass das vorgeformte Bauteil 20' einen Materialüberschuss für den Zargenbereich 24 und/oder den Bodenbereich 22 aufweist. Das Vorform-Werkzeug 30 umfasst einen Vorform-Stempel 32, ein Vorform-Gesenk 34 und einen relativ zum Vorform-Gesenk 34 beweglichen Vorform-Gesenkboden 36. Das Vorform-Werkzeug 30 umfasst zudem einen optionalen Niederhalter 38. Der anhebbare Vorform-Gesenkboden 36 ist dabei in seiner Form so modifiziert, dass mittels des Vorform-Werkzeugs eine Formgebung entsprechend Fig. 2b (oder alternativ entsprechend 2c) erzielt wird.
  • Alternativ und hier nicht dargestellt, kann die Herstellung des vorgeformten Bauteils in einem ersten Schritt mittels zumindest bereichsweise Prägen des Bodenbereichs und in einem zweiten oder weiteren Schritt Hochstellen oder Abkanten des Zargenbereiches erfolgen.
  • Das Kalibrierwerkzeug 40 dient zum Kalibrieren des vorgeformten Bauteils 20' zu einem zumindest bereichsweise endgeformten Bauteil 20" mit einem Bodenbereich 22 und einem Zargenbereich 24. Das Kalibrier-Werkzeug 40 umfasst einen Kalibrier-Stempel 42, ein Kalibrier-Gesenk 44 und einen relativ zum Kalibrier-Gesenk 44 beweglichen Kalibrier-Gesenkboden 46. Der Kalibrier-Gesenkboden 46 kann mit geeigneten Mitteln wie äußere feste Distanzen distanziert zum Kalibrier-Stempel 42 gefahren werden. Das Kalibrier-Gesenk 44 umfasst zwei separate, zueinander bewegliche und seitlich zustellbare Kalibrier-Gesenkzargen 44a, 44b. Im Prozessverlauf kann sich das Kalibrier-Werkzeug 40 schließen, wobei der Kalibrier-Stempel 42 den Kalibrier-Gesenkboden 46 mit dem vorgeformten Bauteil dazwischen in die dann geschlossenen Kalibrier-Gesenkzargen 44a, 44b verdrängen kann (vgl. auch Fig. 4g), sodass der angehobenen Bodenbereich 22 des vorgeformten Bauteils eingeebnet und der Zargenbereich 24 auf das Sollmaß gestaucht wird (vgl. auch Fig. 4h).
  • Im Verfahrensablauf wird zunächst der bewegliche Vorform-Gesenkboden 36 bis auf die Höhe der Gesenkauflagefläche des Vorform-Gesenks 34 oder knapp darüber hinaus ausgefahren. Anschließend wird das Werkstück 20 (Platine) in das Vorform-Werkzeug 30 eingelegt (Fig. 3a, 4a) und optional zwischen den fest distanziert zum Vorform-Gesenk 34 ausgeführten Niederhaltern 38, an Führungsstiften und/oder an Löchern gegen ein Verschieben gesichert (Fig. 4b). Bei einfach gestalteten Bauteilen (vorwiegend u- oder hutprofil-förmigen Bauteilen) kann auf die optional distanzierten Niederhalter 38 verzichtet und das sogenannte Prägen mit Hochstellen durchgeführt werden. Dabei sichern bis zum formschlüssigen Verprägen des Werkstücks 20 zwischen dem Vorform-Stempel 32 und dem Vorform-Gesenkboden 36 nur Stifte an Kanten oder Löchern das Werkstück 20.
  • Im Weiteren senkt sich nun der Verbund aus Vorform-Stempel 32 und Vorform-Gesenkboden 36 in die untere Endposition ab (Fig. 4c). Dies führt zur Ausformung der Zargenbereiche 24 des vorgeformten Bauteils 20'. Anschließend kann das vorgeformte Bauteil 20' dem Vorform-Werkzeug 30 entnommen werden. Dabei stellt sich insbesondere im Zargenbereich 24 eine Rückfederung ein (Fig. 4d, 4e). Das vorgeformte Bauteil 20'wird nun in das Kalibrier-Werkzeug 40 eingebracht.
  • Der Kalibrier-Gesenkboden 46 wurde bereits vor dem Einlegen des vorgeformten Bauteils 20' definiert bis auf eine Höhe angehoben, die den eingelegten Bodenbereich 22 des vorgeformten Bauteils 20' kontaktiert. Dann erfolgt die Beschickung mit dem vorgeformten Bauteil 20', wobei sich das vorgeformte Bauteil 20' zu Prozessbeginn vorzugsweise in einer stabilen Lage zwischen den beiden Kalibrier-Gesenkzargen 44a, 44b und dem Kalibrier-Gesenkboden 46 befinden sollte (Fig. 3b, Fig. 4f).
  • Anschließend werden der Kalibrier-Stempel 42 und der Kalibrier-Gesenkboden 46 distanziert gegeneinander geschlossen, wobei der Bodenbereich 22 des vorgeformten Bauteils 20' gesichert und im Wesentlichen nicht eingeklemmt wird. Dies ermöglicht einen weitestgehend freien Materialfluss im Bodenbereich 22 ohne die später folgende Kalibrierwirkung zu hemmen, verhindert jedoch im Wesentlichen die Bildung von Wellen im Bodenbereich 22 durch die entstehende Druckspannung während des Kalibrierens. Nachdem der Kalibrier-Stempel 42 den Bodenbereich 22 des vorgeformten Bauteils 20' zwischen sich und dem angehobenen Kalibrier-Gesenkboden 46 gegen grobes Verrutschen gesichert hat, fahren die beiden Kalibrier-Gesenkzargen 44a, 44b soweit gegen den Kalibrier-Stempel 42, bis sich der genau definierte Kalibrier-Spalt zwischen den Kalibrier-Gesenkzargen 44a, 44b und dem Kalibrier-Stempel 42 einstellt und der rückgefederte Zargenbereich 24 des vorgeformten Bauteils 20' darin ausgerichtet sind (Fig. 4g).
  • Im weiteren Ablauf senkt sich der Kalibrier-Stempel 42 bis in seine Endlage nach unten. Dabei verdrängt er den angehobenen, aber distanziert zum Kalibrier-Stempel 42 geführten und mit einer ausreichenden Gegenkraft (um die Distanzierung beizubehalten) versehenen Kalibrier-Gesenkboden 46 ebenfalls nach unten. Erst im letzten Abschnitt dieses Weges wird die Anhebung des Bodenbereichs 22 des vorgeformten Bauteils 20' beseitigt, indem das Material hauptsächlich über den Übergangsbereich 26 in Richtung des Zargenbereichs 24 fließt (Fig. 4h). Die Gegenkraft des Kalibrier-Gesenkbodens 46 ist dabei vorzugsweise so groß zu wählen, dass die Stauchung des vorgeformten Bauteils 20' auch in den Verbund aus Kalibrier-Stempel 42 und Kalibrier-Gesenkboden 46 hineinwirken kann, ohne gleichzeitig jedoch ein Kollabieren des Materialüberschusses in Wellen zu bewirken.
  • Das Fließen des Materials hauptsächlich im Übergangsbereich 26 hat mehrere Vorteile. Zum einen bleibt der Bodenbereich 22 des vorgeformten Bauteils 20' in seiner Form im Wesentlichen erhalten. Des Weiteren kann die Materialverdrängung in den Zargenbereich 24 so groß gewählt sein, dass eine Verlängerung des Zargenbereichs ggf. auch entfallen kann. Letztlich lässt der Materialfluss in dem Übergangsbereich 26 sich dazu nutzen, die Anstellwinkel des Zargenbereichs 24 zum Bodenbereich 22 positiv zu beeinflussen.
  • Im unteren Totpunkt ist das Bauteil 20" schließlich zumindest bereichsweise endgeformt und vollständig kalibriert. Der Stauchvorgang hat damit zielgerichtet stattgefunden und die Restwelligkeit im Boden ist erheblich reduziert oder sogar ganz vermieden (Fig. 4i, j).

Claims (8)

  1. Verfahren zur Herstellung eines Bauteils aus einem Stahlwerkstoff oder Aluminium, das Verfahren umfassend:
    - Vorformen eines Werkstücks (20) zu einem vorgeformten Bauteil (10a, 10b 20') mit einem Bodenbereich (12, 22), einem Zargenbereich (14, 24) und einem Flanschbereich, sodass das vorgeformte Bauteil (10a, 10b 20') einen Materialüberschuss für den Zargenbereich (14) und/oder den Bodenbereich (12) und/oder den Flanschbereich aufweist; und
    - Kalibrieren des vorgeformten Bauteils (10a, 10b 20') zu einem zumindest bereichsweise endgeformten Bauteil (20") mit einem Bodenbereich (22), einem Zargenbereich (24) und einem Flanschbereich;
    wobei der Bodenbereich (12, 22) des vorgeformten Bauteils (10a, 10b 20') im Wesentlichen die Geometrie und/oder die lokalen Querschnitte des Bodenbereichs (22) des zumindest bereichsweise endgeformten Bauteils (20") aufweist, wobei der Materialüberschuss durch die Form des Übergangsbereichs (16, 26) zwischen dem Bodenbereich (12, 22) und dem Zargenbereich (14, 24) des vorgeformten Bauteils (10a, 10b 20') und/oder durch die Form des Übergangsbereichs zwischen dem Flanschbereich und dem Zargenbereich des vorgeformten Bauteils bereitgestellt wird,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Vorformen in einem Vorform-Werkzeug (30) umfassend einen Vorform-Stempel (32), ein Vorform-Gesenk (36) und einen relativ zum Vorform-Gesenk (34) beweglichen Vorform-Gesenkboden (36) durchgeführt wird, wobei das Werkstück (20) zwischen dem Vorform-Stempel (32) und dem Vorform-Gesenkboden (36) angeordnet und fixiert wird und wobei durch eine Relativbewegung zwischen dem Werkstück (20) mit dem Vorform-Stempel (32) und dem Vorform-Gesenkboden (36) einerseits und dem Vorform-Gesenk (34) andererseits das Werkstück (20) vorgeformt wird und dass das Kalibrieren durch ein Kalibrier-Werkzeug (40) umfassend einen Kalibrier-Stempel (42), ein Kalibrier-Gesenk (44) und einen relativ zum Kalibrier-Gesenk (44) beweglichen Kalibrier-Gesenkboden (46) durchgeführt wird, wobei das vorgeformte Bauteil (10a, 10b 20') zwischen dem Kalibrier-Stempel (42) und dem Kalibrier-Gesenkboden (46) angeordnet wird, und wobei durch eine Relativbewegung zwischen dem vorgeformten Bauteil (10a, 10b 20') mit dem Kalibrier-Stempel (42) und dem Kalibrier-Gesenkboden (46) einerseits und dem Kalibrier-Gesenk (44) andererseits das vorgeformte Bauteil (10a, 10b 20') kalibriert wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Form des Übergangsbereichs (16, 26) zwischen dem Bodenbereich (12, 22) und dem Zargenbereich (14, 24) des vorgeformten Bauteils (10a, 10b 20') zu einem angehobenen oder abgesenkten Bodenbereich (12) des vorgeformten Bauteils (10a, 10b 20') führt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Materialüberschuss im Wesentlichen durch den Übergangsbereich (16, 26) zwischen dem Bodenbereich (12, 22) und dem Zargenbereich (14, 24) des vorgeformten Bauteils (10a, 10b 20') bereitgestellt wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Form des Übergangsbereichs (16, 26) zwischen dem Bodenbereich (12, 22) und dem Zargenbereich (14, 24) des vorgeformten Bauteils (10a, 10b 20') im Querschnitt gesehen eine zusätzliche Länge für den Bodenbereich (12, 22) und/oder den Zargenbereich (14, 24) des vorgeformten Bauteils (10a, 10b 20') bereitstellt.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorformen durch eine tiefziehartige Operation mit oder ohne Niederhalter (38) durchgeführt wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorformen als Kombination aus zumindest bereichsweise Prägen des Bodenbereichs und Hochstellen des Zargenbereichs durchgeführt wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zum Kalibrieren des vorgeformten Bauteils (10a, 10b, 20') den Zargenbereich (24) des zumindest bereichsweise endgeformten Bauteils (20") definierende Kalibrier-Gesenkzargen (44a, 44b) des Kalibrier-Werkzeugs (40) aufeinander zugefahren werden.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zum Kalibrieren des vorgeformten Bauteils (10a, 10b, 20') genutzten Kalibrier-Gesenkzargen (44a, 44b) des Kalibrierwerkzeuges (40) derart ausgestaltet sind, dass die Kalibrier-Gesenkzargen bevorzugt im Flanschbereich des vorgeformten Bauteils verfahren werden können.
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