EP3720624B1 - Presse und ein verfahren zum warmumformen und härten von blechplatinen - Google Patents

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EP3720624B1
EP3720624B1 EP18807863.8A EP18807863A EP3720624B1 EP 3720624 B1 EP3720624 B1 EP 3720624B1 EP 18807863 A EP18807863 A EP 18807863A EP 3720624 B1 EP3720624 B1 EP 3720624B1
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EP
European Patent Office
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press
sheet metal
tool
hot forming
tools
Prior art date
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French (fr)
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EP3720624A1 (de
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Stephan Gante
Björn Müller
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GEDIA Gebrueder Dingerkus GmbH
Original Assignee
GEDIA Gebrueder Dingerkus GmbH
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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
    • B21D22/02—Stamping using rigid devices or tools
    • B21D22/022—Stamping using rigid devices or tools by heating the blank or stamping associated with heat treatment
    • 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
    • B21D37/00—Tools as parts of machines covered by this subclass
    • B21D37/08—Dies with different parts for several steps in a process
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/62—Quenching devices
    • C21D1/673—Quenching devices for die quenching
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D2261/00—Machining or cutting being involved

Definitions

  • the invention relates to a press for hot forming and hardening sheet metal blanks made of steel, with an upper part which has an upper tool part and a lower part which has a lower tool part, which can be moved towards and away from one another in a press stroke direction, with pressure surfaces between the tool parts at each Press stroke in the closed position of the tool, a sheet metal blank to be processed is arranged, the sheet metal blank resting on the lower tool part or its pressure surface and in the closed position of the tool is contacted by the upper tool part or its pressure surface, the press having a transport direction running transversely to the press stroke direction, in which sheet metal blanks are transported through the press, the press having several tools following one another in the transport direction for the simultaneous processing of several sheet metal blanks with each press stroke, the tools each having an upper tool part held on the upper part and a lower tool part held on the lower part, with at least two tools as hot forming tools and one tool, the last in the transport direction, is arranged as a tool for press hardening the sheet metal blanks, the hot
  • presses and processes for hot forming and hardening are widely known, whereby a sheet metal blank is heated to austenitizing temperature in an oven before forming processing and is then fed to the press and formed therein.
  • the press has a tool with an upper tool part and a lower tool part, with the upper tool part on the upper part of the press, for example a ram plate, and the lower tool part on the lower part of the press, for example a table top, is arranged.
  • the sheet metal blank is placed between the upper part and the lower part of the press on the lower part of the tool and is deformed and hardened between the upper part of the tool and the lower part of the tool when the press is closed.
  • the press and thus the tools are held in a closed position for a few seconds so that the sheet metal blank is cooled and hardened during deformation in the press.
  • the desired shape of the sheet metal plate must be achieved within one press stroke, with the disadvantage that only a limited deformation of the sheet metal plate is possible without the plate being damaged by the deformation. Parts with particularly complex geometries that involve large deformation cannot therefore be manufactured.
  • Presses according to the preamble of claim 1 and methods according to the preamble of claim 10 are in the documents JP-A-2007 136535 , JP-A-2016 140893 and the DE-A-10 2014 113 344 described.
  • the object of the invention is to create a press and a method for hot forming and hardening sheet metal blanks with which parts made of sheet metal blanks with particularly complex geometries can be produced cost-effectively.
  • the invention proposes a press according to claim 1.
  • the sheet metal blanks are previously heated to the austenitizing temperature and then fed to the press. Each sheet metal blank is then increasingly deformed in at least two hot forming tools. Depending on the desired degree of deformation Three, four or more hot forming tools can also be arranged in the press, in which the sheet metal blanks are gradually deformed, so that even a particularly strong deformation does not cause any damage to the blank.
  • a sheet metal plate is arranged on each lower tool part or its pressure surface, the upper tool parts with their pressure surfaces being pressed onto the lower tool part in the press stroke direction when the press is closed, and one sheet metal plate between an upper tool part and a lower tool part is processed by their pressure surfaces.
  • each hot forming tool and in the tool for press hardening a sheet metal blank is processed with each press stroke, so that at least three sheet metal blanks are processed simultaneously during a press stroke. After processing in the last tool, the hardened part is removed from the press.
  • the parts can be manufactured cost-effectively.
  • at least the upper tool part of the last tool is held on the upper part with a spring and whose pressure surface protrudes relative to the pressure surfaces of the hot forming tools when the press is at least partially open, and the pressure surfaces of the lower tool parts are arranged at least approximately aligned with one another, the closed position of the last Tool before reaching the closed position of the hot forming tools is reached and maintained with yielding of the spring and is maintained until the closed position of all hot forming tools, whereby the closed position of all tools is only reached when the press is completely closed and that the hot forming tools are opened when leaving the closed position of the press, with the last tool only being opened when one is reached specified opening position of the press, lagging behind the opening position of the other tools.
  • the last upper tool part protrudes with its pressure surface in the at least partially open state of the press relative to the pressure surfaces of the upper tool parts of the hot forming tools and the last upper tool part with its pressure surface touches the sheet metal plate assigned to this tool when the press is closed before the The upper parts of the hot forming tools or their pressure surfaces touch the sheet metal blanks.
  • the closed position of the last tool is therefore reached before the press is completely closed and before the hot forming tools have reached the closed position.
  • the last upper part of the tool is held resiliently on the upper part of the press by a spring and is pressed towards the upper part of the tool by the contact with the sheet metal blank when the press is closed until the Press is completely closed. Only then are the hot forming tools in the closed position, in which the sheet metal blanks are formed between their pressure surfaces.
  • the hot forming tools are opened at the same time, while the last tool remains in the closed position and its pressure surfaces are still in resilient contact with the sheet metal blank until the press reaches a specified opening position. Only after this opening position is exceeded is the last tool opened and the sheet metal blank can be removed from the press.
  • the contact between the sheet metal blank and the pressure surfaces of the last tool is extended and the sheet metal blank hardens optimally, while the hot forming tools are only in contact with the sheet metal blanks for a short closing moment.
  • the press can perform continuous lifting movements, without interruption, being the last
  • the sheet metal blank is held in the last tool for a few seconds and has hardened optimally.
  • the tools are arranged close to one another in the press.
  • the opening position of the press and the opening of the last tool are determined by the travel of the spring.
  • the spring travel determines the opening position at which the last tool opens. Depending on the length of the spring travel, the holding time in the last tool can be longer or shorter.
  • the pressure surfaces of the hot forming tools are aligned with one another.
  • the hot forming tools have a heating system.
  • the temperature of the sheet metal blanks in the hot forming tools is kept at a temperature that is particularly advantageous for the subsequent hardening in the last tool.
  • the tool for hardening the sheet metal blanks has a cooling system.
  • the sheet metal blank Due to the cooling, the sheet metal blank is quickly cooled or quenched in the hardening tool, so that the desired structure is formed in the sheet metal blank.
  • the spring is a mechanical spring, a gas spring or a hydraulic spring.
  • the spring is adjusted or designed in such a way that the upper part of the tool acts on the sheet metal blank with a desired force, for example with the nominal pressing force of the press, upon first contact with the sheet metal blank and is evenly adjustable in the direction of the upper portion of the press until the press is completely closed.
  • the springs mentioned are particularly suitable for this.
  • the spring is a hydraulic spring which is connected to the hydraulic circuit of the press and is adjustable or adjusted via this.
  • the hot forming tools have a cutting, punching or similar separating or processing device.
  • the sheet metal blanks are thus trimmed or perforated or processed in another way while they are warm and at the same time as the hot forming. This eliminates the need for time-consuming rework of the sheet metal blanks.
  • the sheet metal blanks Before the sheet metal blanks are processed in the press, they are heated to austenitization temperature in an oven and fed to the press at a temperature of around 850°C. Each sheet metal blank is then increasingly deformed in at least two hot forming tools. The gradual deformation prevents the boards from being damaged during processing. Depending on the degree of deformation, three, four or more hot forming tools can be provided in the press, in which the sheet metal blanks are gradually deformed.
  • the sheet metal blanks are then hardened in the last tool.
  • the sheet metal blanks are transported intermittently through the press, with each sheet metal blank being transported in the transport direction to a tool when the press is open and remaining in this while the press and the tools arranged therein are closed for the duration of the processing until the press opens again and the sheet metal blank is transported to the next tool.
  • a sheet metal plate is placed on each lower part of the tool or its printing surface.
  • the press then closes and the upper tool parts are adjusted towards the lower tool part until they contact the sheet metal blanks in a closed position.
  • the sheet metal blanks are processed with the press completely closed between the pressure surfaces of the upper tool parts and the lower tool parts, with the blanks being hot-formed in the tools arranged first in the transport direction and hardened in the last tool. After processing in the last tool, the finished part is removed from the press.
  • the processing of the sheet metal blanks in the tools takes place simultaneously with each press stroke, so that at least three sheet metal blanks are processed simultaneously during one press stroke.
  • the upper tool part of the last tool contacts and processes the sheet metal plate arranged on the lower tool part during the closing of the press before reaching the upper tool parts of the hot forming tools, with the upper tool part resiliently contacting the sheet metal plate and the upper tool part in the direction until the press is completely closed of the upper part is moved resiliently in the press stroke direction until the last tool and the hot forming tools reach the closed position with the press completely closed, the hot forming tools opening immediately when the press opens and releasing the sheet metal blanks while the last upper tool part is still in contact with the sheet metal blank.
  • the last upper tool part or its pressure surface contacts the sheet metal plate when the tool is closed Press resiliently before the other upper tool parts or their pressure surfaces contact the sheet metal blanks. Due to the resilient arrangement of the last upper tool part on the upper part of the press, after reaching the closed position of the tool while the press is closing, the upper tool part can be pressed towards the upper part and escape until the upper tool parts of the hot forming tools or their pressure surfaces touch the sheet metal blanks and the hot forming tools reach the closed position.
  • the hot forming tools are opened first and the sheet metal blanks are ready for further transport to the next tool, with the last tool or its pressure surfaces resiliently contacting the last sheet metal blank until the press reaches a specified opening position. Only when this opening position is exceeded is the last tool opened and the sheet metal blank is removed from the tool.
  • This configuration extends the contact between the last sheet metal blank and the pressure surfaces of the last tool and ensures that the sheet metal blank hardens while the hot forming tools only process the sheet metal blanks for a short closing moment.
  • This process can also be carried out with mechanical presses, as their press strokes can run continuously and at the same time a holding time for the sheet metal blanks in the last tool is achieved.
  • the hot forming tools heat the sheet metal blanks during hot forming.
  • the sheet metal blanks maintain a preferred temperature for hardening until they reach the last processing station.
  • the last tool in the transport direction cools or quenches the sheet metal blank during processing.
  • At least one further processing is carried out during the hot forming of the sheet metal blanks in the hot forming tools, preferably the sheet metal blank is trimmed and/or perforated.
  • the boards can be cut or punched while warm. This eliminates the need for time-consuming rework on the sheet metal blanks.
  • the sheet metal plate consists of 20MnB8.
  • the material 20MnB8 is particularly suitable because it still has a suitable temperature for hardening even after three hot forming stages, preferably around 450°C, and at this temperature it hardens optimally in the last processing station and forms the desired structure.
  • the figures show a press 1 with several tools for hot forming and hardening sheet metal blanks 2 made of steel, with an upper part 3, which has several upper tool parts 4,4a,4b,4c and a lower part 5, which has several lower tool parts 6,6a,6b,6c which can be moved towards and away from each other in a press stroke direction 7.
  • a sheet metal plate 2 is placed between two pressure surfaces 8,8';8a,8a';8b,8b';8c,8c' of the tool parts 4,6;4a,6a ;4b,6b;4c,6c processed, with the sheet metal blanks 2 on the lower tool parts 6,6a,6b,6c or their pressure surfaces 8',8a',8b',8c' rest and in the closed position of the tool is contacted by the respective upper tool part 4,4a,4b,4c or its pressure surface 8,8a,8b,8c.
  • the press 1 has a transport direction 9 running transversely to the press stroke direction 7, in which the sheet metal blanks 2 are transported intermittently through the press 1.
  • the sheet metal blanks 2 are fed to the press 1, they are heated to the austenitizing temperature in an oven.
  • the sheet metal blanks 2 are then fed to the press 1 at a temperature of approximately 850 ° C and intermittently transported through the press 1 in a transport direction 9.
  • the sheet metal blanks 2 are processed in several tools that follow each other in the transport direction 9, with the sheet metal blanks 2 being transported to the tools when the press 1 is open and further transport is suspended for the time of processing in the tools.
  • the press 1 opens and the sheet metal blanks 2 are transported further in the transport direction 9 and fed to the subsequent tool, with the last sheet metal blank 2 being removed from the press 1 after processing in the last tool.
  • the three tools arranged first in the transport direction 6 are designed as hot forming tools for hot forming each sheet metal blank 2.
  • Each sheet metal blank 2 is increasingly deformed in these three hot forming tools.
  • Four or more hot forming tools can also be arranged in the press 1, in which the sheet metal blanks 2 are deformed step by step, for example to enable larger deformations of the sheet metal blanks 2 without them suffering damage during the production of particularly complex geometries.
  • each sheet metal blank 2 is fed to the last tool in the transport direction 9, which is intended for hardening the sheet metal blanks 2. After hardening, the finished part is removed from the press 1.
  • a sheet metal plate 2 is placed on each lower tool part 6,6a,6b,6c or its pressure surface 8',8a',8b',8c', with the upper tool parts 4,4a,4b,4c with their pressure surfaces 8, 8a, 8b, 8c are pressed onto the respective lower tool part 6, 6a, 6b, 6c in the press stroke direction 7 when the press 1 is closed.
  • a sheet metal blank 2 is placed between an upper tool part 4,4a,4b,4c and a lower tool part 6,6a,6b,6c through their pressure surfaces 8,8 ⁇ ;8a,8a ⁇ ;8b,8b ⁇ ;8c,8c ⁇ edited.
  • a sheet metal blank 2 is formed with each press stroke processed so that four sheet metal blanks 2 are processed at the same time.
  • the tools are arranged close to each other in the press 1, with the sheet metal blanks 2 only having to travel short transport distances between the tools. This enables each sheet metal blank 2 to be transported quickly to the next tool and the temperature loss of the sheet metal blank 2 during transport is only small, so that the sheet metal blanks 2 still have a sufficient temperature for hardening when they reach the last tool.
  • a mechanical press is used as press 1 in order to be able to produce the parts particularly cost-effectively.
  • the holding time of the sheet metal blank 2 in the last tool is extended. This is done in that the upper tool part 4c of the last tool is held resiliently on the upper part 3 and its pressure surface 8c protrudes relative to the pressure surfaces 8, 8a, 8b of the hot forming tools when the press 1 is at least partially open, and the pressure surfaces 8 ', 8a', 8b''8c' of the lower tool parts 6,6a,6b,6c are arranged at least approximately aligned with one another.
  • the press 1 is at least partially open.
  • Fig. 2 shows that the closed position of the last tool is reached before the hot forming tools reach the closed position.
  • the upper tool part 4c of the last tool is with the sheet metal blank before reaching the Closing position of the press 1 is in resilient contact, while the other upper tool parts 4, 4a, 4b do not yet touch the sheet metal blanks 2.
  • the closed position of all tools is only reached when the press 1 is completely closed, as shown in Fig. 3 is shown. In this position, all upper tool parts 4,4a,4b,4c are in contact with the sheet metal blanks 2 and the pressure surfaces 8,8a,8b,8c or 8',8a',8b',8c' of the upper tool parts 4,4a,4b, 4c or the lower tool parts 6,6a,6b,6c are arranged aligned with one another.
  • the hot forming tools also open, with the last tool only being opened when the press 1 reaches a specified opening position and the last upper tool part 4c making resilient contact with the sheet metal blank 2 until the press 1 reaches the opening position .
  • the holding time of the sheet metal blank 2 in the last tool is extended and the sheet metal blank 2 hardens optimally, while the tool parts 4,6; 4a, 6a; 4b, 6b of the hot forming tools are only in contact with the sheet metal blanks 2 for a short closing moment.
  • the last upper tool part 4c is held on the upper tool part 3 with a spring 15, preferably a mechanical spring 15, a gas spring or a hydraulic spring 15.
  • the spring 15 is adjusted or designed so that the upper tool part 4c acts on the sheet metal blank 2 with a desired force, for example with the nominal pressing force of the press 1, as soon as and as long as it does so Sheet metal circuit board 2 contacted. Until the press 1 is completely closed, the upper tool part 4c is pressed evenly towards the upper part 3. If a hydraulic spring 15 is used, it is particularly advantageous to connect it to the hydraulic circuit of the press 1 and adjust it via this, since the spring 15 can then be adjusted with repeat accuracy to the press stroke of the press 1.
  • the opening position of the press 1, at which the last tool opens, is determined by the spring travel of the spring 10. Only after this opening position has been exceeded, when the spring is completely relaxed, is the last tool opened and the sheet metal blank 2 can be removed from the press 1.
  • This configuration makes it possible for the press 1 to carry out the successive press strokes continuously without a break, while at the same time ensuring an extended holding time in the hardening tool.
  • the upper tool parts 4, 4a, 4b and/or the lower tool parts 6, 6a, 6b of the hot forming tools are heated.
  • the upper tool part 4c and/or the lower tool part 6c of the last tool have cooling, so that the sheet metal blank 2 is quickly cooled or quenched in the last tool and the desired structure in the sheet metal plate 2 can be adjusted.
  • the hot forming tools can additionally have a cutting, punching or similar separating or processing device so that the sheet metal blanks 2 can be trimmed or punched, for example, in the warm state and at the same time as the hot forming. This eliminates the need for time-consuming post-processing of the sheet metal blanks 2.
  • materials are preferably used which maintain a sufficient temperature for hardening until the last hot forming stage in order to be hardened in the last tool.
  • the material 20MnB8, for example, is suitable for this because it still has a temperature of 450 ° C even after three hot forming stages and still cures optimally at this temperature in the last processing station 10.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Presse zum Warmumformen und Härten von Blechplatinen aus Stahl, mit einem Oberteil, welches ein Werkzeugoberteil aufweist und einem Unterteil, welches ein Werkzeugunterteil aufweist, die in einer Pressenhubrichtung aufeinander zu und voneinander weg bewegbar sind, wobei zwischen Druckflächen der Werkzeugteile bei jedem Pressenhub in der Schließstellung des Werkzeugs eine zu bearbeitende Blechplatine angeordnet ist, wobei die Blechplatine auf dem Werkzeugunterteil bzw. dessen Druckfläche aufliegt und in Schließstellung des Werkzeugs durch das Werkzeugoberteil bzw. dessen Druckfläche kontaktiert ist, wobei die Presse eine quer zur Pressenhubrichtung verlaufende Transportrichtung aufweist, in der Blechplatinen durch die Presse transportiert sind, wobei die Presse mehrere in der Transportrichtung aufeinander folgende Werkzeuge zur gleichzeitigen Bearbeitung mehrerer Blechplatinen bei jedem Pressenhub aufweist, wobei die Werkzeuge jeweils ein an dem Oberteil gehaltenes Werkzeugoberteil und ein an dem Unterteil gehaltenes Werkzeugunterteil aufweisen, wobei mindestens zwei Werkzeuge als Warmumformwerkzeuge und ein Werkzeug, in Transportrichtung das letzte, als ein Werkzeug zum Presshärten der Blechplatinen angeordnet ist, wobei die Warmumformungen und das Presshärten der Blechplatinen in den Werkzeugen zeitgleich bei jedem Pressenhub durchgeführt sind, und ein Verfahren zum Betreiben mindestens einer solchen Presse.
  • Im Stand der Technik sind Pressen und Verfahren zum Warmumformen und Härten vielfach bekannt, wobei eine Blechplatine vor der umformenden Bearbeitung in einem Ofen auf Austenitisierungstemperatur erwärmt wird und anschließend der Presse zugeführt und darin umgeformt wird. Die Presse weist ein Werkzeug mit einem Werkzeugoberteil und einem Werkzeugunterteil auf, wobei das Werkzeugoberteil am Oberteil der Presse, beispielsweise einer Stößelplatte, und das Werkzeugunterteil am Unterteil der Presse, beispielsweise einer Tischplatte, angeordnet ist. Für die Bearbeitung wird die Blechplatine zwischen dem Oberteil und dem Unterteil der Presse auf dem Werkzeugunterteil abgelegt und beim Schließen der Presse zwischen Werkzeugoberteil und Werkzeugunterteil verformt und gehärtet. Die Presse und damit die Werkzeuge werden für wenige Sekunden in einer Schließstellung gehalten, sodass die Blechplatine während der Verformung in der Presse abgekühlt und gehärtet wird.
  • Die gewünschte Form der Blechplatine muss dabei innerhalb eines Pressenhubes erreicht werden, wobei sich der Nachteil ergibt, dass nur eine begrenzte Verformung der Blechplatine möglich ist, ohne dass die Platine durch die Verformung Schaden nimmt. Teile mit besonders komplexen Geometrien, bei denen eine große Verformung erfolgt, können somit nicht hergestellt werden.
  • Pressen gemäß Oberbegriff des Anspruches 1 und Verfahren gemäß Oberbegriff des Anspruches 10 sind in den Dokumenten JP-A- 2007 136535 , JP-A-2016 140893 und der DE-A- 10 2014 113 344 beschrieben.
  • Die Aufgabe der Erfindung liegt darin, eine Presse und ein Verfahren zum Warmumformen und Härten von Blechplatinen zu schaffen, mit dem bzw. bei dem Teile aus Blechplatinen mit besonders komplexen Geometrien kostengünstig erzeugbar sind.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung eine Presse gemäß Anspruch 1 vor.
  • Die Blechplatinen werden zuvor auf Austenitisierungstemperatur erwärmt und anschließend der Presse zugeführt. Jede Blechplatine wird dann in mindestens zwei Warmumformwerkzeugen zunehmend verformt. Je nach gewünschtem Verformungsgrad können auch drei, vier oder mehr Warmumformwerkzeuge in der Presse angeordnet sein, in denen die Blechplatinen schrittweise verformt sind, sodass auch eine besonders starke Verformung der Platine keinen Schaden zufügt. Für die Bearbeitung ist jeweils eine Blechplatine auf jedem Werkzeugunterteil bzw. dessen Druckfläche angeordnet, wobei die Werkzeugoberteile mit deren Druckflächen beim Schließen der Presse in Pressenhubrichtung auf das Werkzeugunterteil gedrückt sind und jeweils eine Blechplatine zwischen einem Werkzeugoberteil und einem Werkzeugunterteil durch deren Druckflächen bearbeitet ist.
  • In jedem Warmumformwerkzeug und in dem Werkzeug zum Presshärten wird somit bei jedem Pressenhub eine Blechplatine bearbeitet, sodass mindestens drei Blechplatinen während eines Pressenhubes gleichzeitig bearbeitet sind. Nach der Bearbeitung in dem letzten Werkzeug wird das gehärtete Teil aus der Presse entnommen.
  • Dadurch, dass während eines Pressenhubes mehrere Blechplatinen gleichzeitig bearbeitet werden, ist eine kostengünstige Herstellung der Teile möglich. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass mindestens das Werkzeugoberteil des letzten Werkzeugs mit einer Feder am Oberteil gehalten ist und dessen Druckfläche gegenüber den Druckflächen der Warmumformwerkzeuge bei zumindest teilweise geöffneter Presse vorragt, und die Druckflächen der Werkzeugunterteile zumindest annähernd miteinander fluchtend angeordnet sind, wobei die Schließstellung des letzten Werkzeugs vor Erreichen der Schließposition der Warmumformwerkzeuge erreicht und unter Nachgeben der Feder aufrechterhalten ist und bis zur Schließstellung aller Warmumformwerkzeuge beibehalten ist, wobei die Schließstellung aller Werkzeuge erst bei vollständig geschlossener Presse erreicht ist und dass die Warmumformwerkzeuge beim Verlassen der Schließlage der Presse geöffnet sind, wobei das letzte Werkzeug erst bei Erreichen einer festgelegten Öffnungsposition der Presse, der Öffnungsstellung der anderen Werkzeuge nacheilend, geöffnet ist.
  • Dabei ergibt sich der Vorteil, dass neben beliebigen anderen Pressen auch mechanische Pressen eingesetzt werden können. Die Verwendung einer mechanischen Presse ist besonders kostengünstig. Das Problem, welches bei mechanischen Pressen in Standardausführung entsteht, liegt darin, dass diese nicht für mehrere Sekunden in einer Schließstellung unter voller Presskraft gehalten werden können, da die Presse dann Schaden erleiden würde. Die Hubbewegungen der Presse müssen kontinuierlich fortlaufen und dürfen nicht unterbrochen werden. Ein Halten von wenigen Sekunden in der Schließstellung ist jedoch insbesondere für das Presshärten der Blechplatine in dem letzten Werkzeug wünschenswert, da die Blechplatine andernfalls nicht optimal aushärten könnte. Dieses Problem wird dadurch umgangen, dass das letzte Werkzeugoberteil im zumindest teilweise geöffneten Zustand der Presse mit seiner Druckfläche gegenüber den Druckflächen der Werkzeugoberteile der Warmumformwerkzeuge vorsteht und das letzte Werkzeugoberteil mit seiner Druckfläche beim Schließen der Presse die diesem Werkzeug zugeordnete Blechplatine berührt, bevor die Werkzeugoberteile der Warmumformungswerkzeuge bzw. deren Druckflächen die Blechplatinen berühren. Die Schließstellung des letzten Werkzeugs ist dadurch erreicht, bevor die Presse vollständig geschlossen ist und bevor die Warmumformwerkzeuge die Schließstellung erreicht haben. Damit die Presse weiter schließen kann, auch nachdem das letzte Werkezeug bereits die Schließstellung erreicht hat, ist das letzte Werkzeugoberteil mit einer Feder federnd am Oberteil der Presse gehalten und durch den Kontakt mit der Blechplatine beim Schließen der Presse in Richtung des Werkzeugoberteils gedrückt, bis die Presse vollständig geschlossen ist. Erst dann sind auch die Warmumformwerkzeuge in Schließstellung, in der die Blechplatinen zwischen deren Druckflächen umgeformt sind.
  • Beim Öffnen der Presse sind die Warmumformwerkzeuge gleichzeitig geöffnet, während das letzte Werkzeug noch in der Schließposition verbleibt und dessen Druckflächen noch bis zum Erreichen einer festgelegten Öffnungsposition der Presse mit der Blechplatine federnd in Kontakt sind. Erst nach Überschreiten dieser Öffnungsposition ist auch das letzte Werkzeug geöffnet und die Blechplatine kann aus der Presse entnommen werden.
  • Dadurch ist der Kontakt zwischen der Blechplatine und den Druckflächen des letzten Werkzeugs verlängert und die Blechplatine härtet optimal aus, während die Warmumformwerkzeuge mit den Blechplatinen nur für einen kurzen Schließmoment in Kontakt sind. Die Presse kann kontinuierliche Hubbewegungen, ohne Unterbrechung durchführen, wobei die letzte Blechplatine im letzten Werkzeug für einige Sekunden gehalten ist und darin optimal ausgehärtet ist.
  • Es ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Werkzeuge dicht nebeneinander in der Presse angeordnet sind.
  • Dadurch ist ein schneller Transport jeder Blechplatine zum nächsten Werkzeug ermöglicht und der Temperaturverlust der Blechplatine durch den Transport ist nur gering, sodass die Blechplatinen bei Erreichen des letzten Werkzeuges noch eine zum Presshärten ausreichende Temperatur aufweisen.
  • Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Öffnungsposition der Presse und das Öffnen des letzten Werkzeuges durch den Federweg der Feder festgelegt sind.
  • Durch den Federweg ist festgelegt, bei welcher Öffnungsposition das letzte Werkzeug öffnet. Je nach Länge des Federweges kann die Haltezeit im letzten Werkzeug länger oder kürzer sein.
  • Es ist bevorzugt vorgesehen, dass die Druckflächen der Warmumformwerkzeuge miteinander fluchtend ausgerichtet sind.
  • Dadurch sind in allen Warmumformwerkzeugen die Schließstellungen zeitgleich erreicht, nachdem die Schließstellung im letzten Werkzeug erreicht ist. Auch das Öffnen aller Warmumformwerkzeuge erfolgt zeitgleich, bevor das letzte Werkzeug öffnet. Dadurch sind die Blechplatinen in den Warmumformwerkzeugen nur für einen kurzen Schließmoment mit den Werkzeugteilen in Kontakt. Der Temperaturverlust der Blechplatinen ist dadurch nur gering.
  • Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Warmumformwerkzeuge ein Heizsystem aufweisen.
  • Dadurch ist die Temperatur der Blechplatinen in den Warmumformwerkzeugen auf einer für das anschließende Härten im letzten Werkzeug besonders vorteilhaften Temperatur gehalten.
  • Es ist vorzugsweise vorgesehen, dass das Werkzeug zum Härten der Blechplatinen eine Kühlung aufweist.
  • Durch die Kühlung ist die Blechplatine in dem Härtewerkzeug schnell abgekühlt bzw. abgeschreckt, sodass das gewünschte Gefüge in der Blechplatine ausgebildet ist.
  • Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Feder eine mechanische Feder, eine Gasfeder oder eine hydraulische Feder ist.
  • Die Feder ist so eingestellt oder ausgelegt, dass das Werkzeugoberteil beim ersten Kontakt zur Blechplatine mit einer gewünschten Kraft, beispielsweise mit der Nennpresskraft der Presse, auf die Blechplatine einwirkt und bis zum vollständigen Schließen der Presse gleichmäßig in Richtung des Oberteils der Presse verstellbar ist. Dazu sind die genannten Federn besonders geeignet.
  • Es ist bevorzugt vorgesehen, dass die Feder eine hydraulische Feder ist, die an den Hydraulikkreislauf der Presse angeschlossen ist und über diesen einstellbar oder eingestellt ist.
  • Dadurch ist die Feder wiederholgenau zum Pressenhub der Presse einstellbar.
  • Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Warmumformwerkzeuge eine Schneid-, Stanz- oder dergleichen Trenn- oder Bearbeitungsvorrichtung aufweisen.
  • Die Blechplatinen sind damit im warmen Zustand und zeitgleich mit der Warmumformung beschnitten oder gelocht oder in einer anderen Weise bearbeitet. Dadurch entfällt eine aufwändige Nacharbeit der Blechplatinen.
  • Verfahrensmäßig wird die eingangs genannte Aufgabe durch das Verfahren gemäß Anspruch 10 gelöst.
  • Bevor die Blechplatinen in der Presse bearbeitet werden, werden diese in einem Ofen auf Austenitisierungstemperatur erwärmt und der Presse bei einer Temperatur von etwa 850°C zugeführt. Jede Blechplatine wird dann in mindestens zwei Warmumformwerkzeugen zunehmend verformt. Die schrittweise Verformung verhindert, dass die Platinen bei der Bearbeitung beschädigt werden. Je nach Verformungsgrad, können auch drei, vier oder mehr Warmumformwerkzeuge in der Presse vorgesehen sein, in denen die Blechplatinen schrittweise verformt werden.
  • Anschließend werden die Blechplatinen im letzten Werkzeug gehärtet.
  • Die Blechplatinen werden intermittierend durch die Presse transportiert, wobei jede Blechplatine bei geöffneter Presse in Transportrichtung zu einem Werkzeug transportiert wird und in diesem während des Schließens der Presse und der darin angeordneten Werkzeuge für die Dauer der Bearbeitung verbleibt, bis die Presse wieder öffnet und die Blechplatine zum nächsten Werkzeug transportiert wird.
  • Für die Bearbeitung wird jeweils eine Blechplatine auf jedem Werkzeugunterteil bzw. dessen Druckfläche abgelegt. Dann schließt die Presse und die Werkzeugoberteile werden in Richtung auf das Werkzeugunterteil verstellt, bis diese die Blechplatinen in einer Schließstellung kontaktieren. Die Blechplatinen werden bei vollständig geschlossener Presse zwischen den Druckflächen der Werkzeugoberteile und der Werkzeugunterteile bearbeitet, wobei die Platinen in den in Transportrichtung zuerst angeordneten Werkzeugen warmumgeformt und im letzten Werkzeug gehärtet werden. Nach der Bearbeitung in dem letzten Werkzeug wird das fertige Teil aus der Presse entnommen.
  • Die Bearbeitung der Blechplatinen in den Werkzeugen erfolgt gleichzeitig bei jedem Pressenhub, sodass mindestens drei Blechplatinen während eines Pressenhubes gleichzeitig bearbeitet werden.
  • Dadurch ist eine kostengünstige Herstellung der Teile möglich.
  • Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Werkzeugoberteil des letzten Werkzeugs die auf dem Werkzeugunterteil angeordnete Blechplatine während des Schließens der Presse zeitlich vor Erreichen der Werkzeugoberteile der Warmumformwerkzeuge kontaktiert und bearbeitet, wobei das Werkzeugoberteil die Blechplatine federnd kontaktiert und das Werkzeugoberteil bis zum vollständigen Schließen der Presse in Richtung des Oberteils in Pressenhubrichtung federnd verschoben wird, bis das letzte Werkzeug und die Warmumformwerkzeuge die Schließstellung bei vollständig geschlossener Presse erreichen, wobei die Warmumformwerkzeuge unmittelbar mit dem Öffnen der Presse öffnen und die Blechplatinen freigeben, während das letzte Werkzeugoberteil die Blechplatine noch kontaktiert.
  • Bei der Durchführung des Verfahrens auf diese Weise, ergibt sich der Vorteil, dass neben beliebigen anderen Pressen auch mechanische Pressen verwendbar sind. Bei mechanischen Pressen in Standardausführung ergibt sich das Problem, dass diese nicht für mehrere Sekunden in einer Schließstellung unter voller Presskraft gehalten werden können, da die Presse dann Schaden nehmen würde. Die Hubbewegungen der Presse müssen kontinuierlich fortlaufen. Insbesondere für das Härten der Blechplatine im letzten Werkzeug ist es jedoch wünschenswert, die Blechplatine für einige Sekunden in dem Werkzeug zu halten, um ein optimales Aushärten der Platine sicherzustellen.
  • Das letzte Werkzeugoberteil bzw. dessen Druckfläche kontaktiert die Blechplatine beim Schließen der Presse federnd, bevor die weiteren Werkzeugoberteile bzw. deren Druckflächen die Blechplatinen kontaktieren. Durch die federnde Anordnung des letzten Werkzeugoberteils an dem Oberteil der Presse kann das Werkzeugoberteil nach Erreichen der Schließlage des Werkzeuges während des Schließens der Presse in Richtung des Oberteils gedrückt werden und entweichen, bis die Werkzeugoberteile der Warmumformwerkzeuge bzw. deren Druckflächen die Blechplatinen berühren und die Warmumformwerkzeuge die Schließstellung erreichen.
  • Während des Öffnens der Presse werden die Warmumformwerkzeuge zuerst geöffnet und die Blechplatinen liegen für den Weitertransport in das nächste Werkzeug bereit, wobei das letzte Werkzeug bzw. dessen Druckflächen die letzte Blechplatine noch bis zum Erreichen einer festgelegten Öffnungsposition der Presse federnd kontaktiert. Erst beim Überschreiten dieser Öffnungsposition wird auch das letzte Werkzeug geöffnet und die Blechplatine wird aus dem Werkzeug entnommen.
  • Durch diese Ausgestaltung wird der Kontakt zwischen der letzten Blechplatine und den Druckflächen des letzten Werkzeugs verlängert und ein Aushärten der Blechplatine ist sichergestellt, während die Warmumformwerkzeuge die Blechplatinen nur für einen kurzen Schließmoment bearbeiten. Auch mit mechanischen Pressen kann dieses Verfahren durchgeführt werden, da deren Pressenhübe ununterbrochen durchlaufen können und gleichzeitig eine Haltezeit der Blechplatinen im letzten Werkzeug erreicht wird.
  • Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Warmumformwerkzeuge die Blechplatinen bei der Warmumformung wärmen.
  • Dadurch behalten die Blechplatinen bis zum Erreichen der letzten Bearbeitungsstation eine zum härten bevorzugte Temperatur bei.
  • Es ist vorzugsweise vorgesehen, dass das in Transportrichtung letzte Werkzeug die Blechplatine bei der Bearbeitung abkühlt beziehungsweise abschreckt.
  • Dadurch ist sichergestellt, dass die Blechplatine im letzten Werkzeug optimal aushärtet und das gewünschte Gefüge ausbildet.
  • Es ist bevorzugt vorgesehen, dass während der Warmumformung der Blechplatinen in den Warmumformwerkzeugen mindestens eine weitere Bearbeitung durchgeführt wird, vorzugsweise wird die Blechplatine beschnitten und/oder gelocht.
  • Beispielsweise können die Platinen im warmen Zustand zugeschnitten oder gelocht werden. Dadurch entfallen aufwändige Nacharbeiten an den Blechplatinen.
  • Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Blechplatine aus 20MnB8 besteht.
  • Der Werkstoff 20MnB8 ist besonders geeignet, da dieser auch nach drei Warmumformstufen noch eine zum Härten geeignete Temperatur, von vorzugsweise etwa 450°C, aufweist und bei dieser Temperatur in der letzten Bearbeitungsstation noch optimal aushärtet und das gewünschte Gefüge ausbildet.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und im Folgenden näher beschrieben.
  • Es zeigt:
    • Fig. 1
    eine erfindungsgemäße Presse zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens in geöffneter Position;
    Fig. 2
    die Presse mit geschlossenem letzten Werkzeug;
    Fig. 3
    die Presse in vollständig geschlossener Position.
  • Die Figuren zeigen eine Presse 1 mit mehreren Werkzeugen zum Warmumformen und Härten von Blechplatinen 2 aus Stahl, mit einem Oberteil 3, welches mehrere Werkzeugoberteile 4,4a,4b,4c aufweist und einem Unterteil 5, welches mehrere Werkzeugunterteile 6,6a,6b,6c aufweist, die in einer Pressenhubrichtung 7 aufeinander zu und voneinander weg bewegbar sind. Bei jedem Pressenhub wird in der Schließposition der Presse 1 und damit der Werkzeuge jeweils eine Blechplatine 2 zwischen jeweils zwei Druckflächen 8,8`;8a,8a`;8b,8b`;8c,8c` der Werkzeugteile 4,6;4a,6a;4b,6b;4c,6c bearbeitet, wobei die Blechplatinen 2 auf den Werkzeugunterteilen 6,6a,6b,6c bzw. deren Druckflächen 8',8a',8b',8c' aufliegen und in Schließstellung des Werkzeugs durch das jeweilige Werkzeugoberteil 4,4a,4b,4c bzw. dessen Druckfläche 8,8a,8b,8c kontaktiert ist. Die Presse 1 weist eine quer zur Pressenhubrichtung 7 verlaufende Transportrichtung 9 auf, in der die Blechplatinen 2 durch die Presse 1 intermittierend transportiert werden.
  • Bevor die Blechplatinen 2 der Presse 1 zugeführt werden, werden diese in einem Ofen auf Austenitisierungstemperatur erwärmt. Die Blechplatinen 2 werden der Presse 1 dann bei einer Temperatur von etwa 850°C zugeführt und in einer Transportrichtung 9 intermittierend durch die Presse 1 transportiert. In der Presse 1 werden die Blechplatinen 2 in mehreren in der Transportrichtung 9 aufeinander folgenden Werkzeugen bearbeitet, wobei die Blechplatinen 2 bei geöffneter Presse 1 zu den Werkzeugen transportiert werden und der Weitertransport für die Zeit der Bearbeitung in den Werkzeugen aussetzt. Nach der Bearbeitung öffnet die Presse 1 und die Blechplatinen 2 werden weiter in Transportrichtung 9 transportiert und dem nachfolgenden Werkzeug zugeführt, wobei die letzte Blechplatine 2 nach der Bearbeitung in dem letzten Werkzeug aus der Presse 1 entnommen wird. Fig. 1 zeigt die Presse 1 in geöffnetem Zustand, wobei die Blechplatinen 2 bereits zu den Werkzeugen transportiert sind und jeweils eine Blechplatine 2 auf einem der Werkzeugunterteile 6,6a,6b,6c abgelegt ist. In den Werkzeugen erfolgt dann eine gleichzeitige Bearbeitung von vier Blechplatinen 2 bei jedem Pressenhub der Presse 1. Dadurch ist eine kostengünstige Herstellung der Teile möglich.
  • Die drei in Transportrichtung 6 zuerst angeordneten Werkzeuge sind als Warmumformwerkzeuge zum Warmumformen jeder Blechplatine 2 ausgestaltet. Jede Blechplatine 2 wird in diesen drei Warmumformwerkzeugen zunehmend verformt. Es können auch vier oder mehr Warmumformwerkzeuge in der Presse 1 angeordnet sein, in denen die Blechplatinen 2 schrittweise verformt sind, um beispielsweise größere Verformungen der Blechplatinen 2 zu ermöglichen, ohne dass diese bei der Herstellung besonders komplexer Geometrien einen Schaden erleidet.
  • Nach der Bearbeitung in dem dritten Warmumformwerkzeug wird jede Blechplatine 2 dem in Transportrichtung 9 letzten Werkzeug zugeführt, welches zum Härten der Blechplatinen 2 vorgesehen ist. Nach dem Härten wird das fertige Teil aus der Presse 1 entnommen.
  • Für die Bearbeitung ist jeweils eine Blechplatine 2 auf jedem Werkzeugunterteil 6,6a,6b,6c bzw. dessen Druckfläche 8',8a',8b',8c' aufgelegt, wobei die Werkzeugoberteile 4,4a,4b,4c mit deren Druckflächen 8,8a,8b,8c beim Schließen der Presse 1 in Pressenhubrichtung 7 auf das jeweilige Werkzeugunterteil 6,6a,6b,6c gedrückt werden. Bei geschlossener Presse 1 wird jeweils eine Blechplatine 2 zwischen einem Werkzeugoberteil 4,4a,4b,4c und einem Werkzeugunterteil 6,6a,6b,6c durch deren Druckflächen 8,8`;8a,8a`;8b,8b`;8c,8c` bearbeitet. In jedem Warmumformwerkzeug und in dem Härtewerkzeug wird somit bei jedem Pressenhub eine Blechplatine 2 bearbeitet, sodass vier Blechplatinen 2 gleichzeitig bearbeitet sind.
  • Die Werkzeuge sind dicht nebeneinander in der Presse 1 angeordnet, wobei die Blechplatinen 2 zwischen den Werkzeugen nur geringe Transportwege zurücklegen müssen. Dadurch ist ein schneller Transport jeder Blechplatine 2 zum nächsten Werkzeug ermöglicht und ein Temperaturverlust der Blechplatine 2 während des Transports nur gering, sodass die Blechplatinen 2 bei Erreichend des letzten Werkzeuges noch eine zum Härten ausreichende Temperatur aufweisen.
  • Als Presse 1 wird eine mechanische Presse verwendet, um die Teile besonders kostengünstig herstellen zu können.
  • Um die Blechplatine 2 in dem letzten Werkzeug der mechanischen Presse optimal zu härten, ist die Haltezeit der Blechplatine 2 in dem letzten Werkzeug verlängert. Dies erfolgt dadurch, dass das Werkzeugoberteil 4c des letzten Werkzeugs federnd am Oberteil 3 gehalten ist und dessen Druckfläche 8c gegenüber den Druckflächen 8,8a,8b der Warmumformwerkzeuge bei zumindest teilweise geöffneter Presse 1 vorragt, und die Druckflächen 8',8a',8b',8c' der Werkzeugunterteile 6,6a,6b,6c zumindest annähernd miteinander fluchtend angeordnet sind. In den Figuren 1 und 2 ist die Presse 1 zumindest teilweise geöffnet. Fig. 2 zeigt, dass die Schließstellung des letzten Werkzeugs vor Erreichen der Schließposition der Warmumformwerkzeuge erreicht ist. Dabei ist das Werkzeugoberteil 4c des letzten Werkzeuges mit der Blechplatine vor Erreichen der Schließposition der Presse 1 federnd in Kontakt, während die weitern Werkzeugoberteile 4,4a,4b die Blechplatinen 2 noch nicht berühren. Die Schließstellung aller Werkzeuge ist erst bei vollständig geschlossener Presse 1 erreicht, wie sie in Fig. 3 gezeigt ist. In dieser Lage sind alle Werkzeugoberteile 4,4a,4b,4c mit den Blechplatinen 2 in Kontakt und die Druckflächen 8,8a,8b,8c bzw. 8',8a',8b',8c' der Werkzeugoberteile 4,4a,4b,4c bzw. der Werkzeugunterteile 6,6a,6b,6c sind zueinander fluchtend angeordnet.
  • Sobald die Presse 1 die Schließlage wieder verlässt und öffnet, öffnen auch die Warmumformwerkzeuge, wobei das letzte Werkzeug erst bei Erreichen einer festgelegten Öffnungsposition der Presse 1 geöffnet wird und das letzte Werkzeugoberteil 4c die Blechplatine 2 noch bis zum Erreichen der Öffnungsposition der Presse 1 federnd kontaktiert. Dadurch ist die Haltezeit der Blechplatine 2 im letzten Werkzeug verlängert und die Blechplatine 2 härtet optimal aus, während die Werkzeugteile 4,6;4a,6a;4b,6b der Warmumformwerkzeuge mit den Blechplatinen 2 nur für einen kurzen Schließmoment in Kontakt sind.
  • Das letzte Werkzeugoberteil 4c ist mit einer Feder 15, vorzugsweise einer mechanischen Feder 15, einer Gasfeder oder einer hydraulischen Feder 15, an dem Werkzeugoberteil 3 gehalten. Die Feder 15 ist so eingestellt oder ausgelegt, dass das Werkzeugoberteil 4c mit einer gewünschten Kraft, beispielsweise mit der Nennpresskraft der Presse 1, auf die Blechplatine 2 einwirkt, sobald und solange dieser die Blechplatine 2 kontaktiert. Bis zum vollständigen Schließen der Presse 1 wird das Werkzeugoberteil 4c gleichmäßig in Richtung des Oberteils 3 gedrückt. Sofern eine hydraulische Feder 15 eingesetzt wird, ist es besonders vorteilhaft diese an den Hydraulikkreislauf der Presse 1 anzuschließen und über diesen einzustellen, da die Feder 15 dann wiederholgenau zum Pressenhub der Presse 1 einstellbar ist.
  • Die Öffnungsposition der Presse 1, bei der das letzte Werkzeug öffnet, ist durch den Federweg der Feder 10 festgelegt. Erst nach Überschreiten dieser Öffnungsposition, wenn die Feder vollkommen entspannt ist, ist auch das letzte Werkzeug geöffnet und die Blechplatine 2 kann aus der Presse 1 entnommen werden.
  • Durch diese Ausgestaltung ist es möglich, dass die Presse 1 die aufeinander folgenden Pressenhübe kontinuierlich ohne Pause durchführt, wobei gleichzeitig eine verlängerte Haltezeit in dem Härtewerkzeug gewährleistet ist.
  • Um die Blechplatinen 2 bis zur Bearbeitung im letzten Werkzeug auf einer für das Härten bevorzugten Temperatur zu halten, sind die Werkzeugoberteile 4,4a,4b und/oder die Werkzeugunterteile 6,6a,6b der Warmumformwerkzeuge beheizt.
  • Das Werkzeugoberteil 4c und/oder das Werkzeugunterteil 6c des letzten Werkzeugs weisen eine Kühlung auf, sodass die Blechplatine 2 in dem letzten Werkzeug schnell abgekühlt bzw. abgeschreckt und das gewünschte Gefüge in der Blechplatine 2 eingestellt werden kann.
  • Die Warmumformwerkzeuge können zusätzlich ein Schneid-, Stanz- oder dergleichen Trenn- oder Bearbeitungsvorrichtungen aufweisen, damit die Blechplatinen 2 im warmen Zustand und zeitgleich mit der Warmumformung beispielsweise beschnitten oder gelocht werden können. Dadurch entfällt eine aufwändige Nachbearbeitung der Blechplatinen 2.
  • In der Presse 1 bzw. bei dem Verfahren kommen vorzugsweise Werkstoffe zum Einsatz, die bis in die letzte Warmumformstufe noch eine zum Härten ausreichende Temperatur halten, um in dem letzten Werkzeug gehärtet zu werden. Dazu ist beispielsweise der Werkstoff 20MnB8 geeignet, da dieser auch nach drei Warmumformstufen noch eine Temperatur von 450°C aufweist und bei dieser Temperatur in der letzten Bearbeitungsstation 10 noch optimal aushärtet.

Claims (13)

  1. Presse (1) zum Warmumformen und Härten von Blechplatinen (2) aus Stahl, mit einem Oberteil (3), welches ein Werkzeugoberteil (4) aufweist und einem Unterteil (5), welches ein Werkzeugunterteil (6) aufweist, die in einer Pressenhubrichtung (7) aufeinander zu und voneinander weg bewegbar sind, wobei zwischen Druckflächen (8,8`) der Werkzeugteile (4,6) bei jedem Pressenhub in der Schließstellung des Werkzeugs eine zu bearbeitende Blechplatine (2) angeordnet ist, wobei die Blechplatine auf dem Werkzeugunterteil (6) bzw. dessen Druckfläche (8') aufliegt und in Schließstellung des Werkzeugs durch das Werkzeugoberteil (4) bzw. dessen Druckfläche (8) kontaktiert ist, wobei die Presse (1) eine quer zur Pressenhubrichtung (7) verlaufende Transportrichtung (9) aufweist, in der Blechplatinen (2) durch die Presse (1) transportiert sind, wobei die Presse (1) mehrere in der Transportrichtung (9) aufeinander folgende Werkzeuge zur gleichzeitigen Bearbeitung mehrerer Blechplatinen (2) bei jedem Pressenhub aufweist, wobei die Werkzeuge jeweils ein an dem Oberteil (3) gehaltenes Werkzeugoberteil (4,4a,4b,4c) und ein an dem Unterteil (5) gehaltenes Werkzeugunterteil (6,6a,6b,6c) aufweisen, wobei mindestens zwei Werkzeuge als Warmumformwerkzeuge und ein Werkzeug, in Transportrichtung (9) das letzte, als ein Werkzeug zum Presshärten der Blechplatinen (2) angeordnet ist, wobei die Warmumformungen und das Presshärten der Blechplatinen (2) in den
    Werkzeugen zeitgleich bei jedem Pressenhub durchgeführt sind, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens das Werkzeugoberteil (4c) des letzten Werkzeugs mit einer Feder (10) am Oberteil (3) gehalten ist und dessen Druckfläche (8c) gegenüber den Druckflächen (8,8a,8b) der Warmumformwerkzeuge bei zumindest teilweise geöffneter Presse (1) vorragt, und die Druckflächen (8',8a',8b',8c') der Werkzeugunterteile (6,6a,6b,6c) zumindest annähernd miteinander fluchtend angeordnet sind, wobei die Schließstellung des letzten Werkzeugs vor Erreichen der Schließposition der Warmumformwerkzeuge erreicht und unter Nachgeben der Feder (10) aufrechterhalten ist und bis zur Schließstellung aller Warmumformwerkzeuge beibehalten ist, wobei die Schließstellung aller Werkzeuge erst bei vollständig geschlossener Presse (1) erreicht ist und dass die Warmumformwerkzeuge beim Verlassen der Schließlage der Presse (1) geöffnet sind, wobei das letzte Werkzeug erst bei Erreichen einer festgelegten Öffnungsposition der Presse (1), der Öffnungsstellung der anderen Werkzeuge nacheilend, geöffnet ist.
  2. Presse (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeuge dicht nebeneinander in der Presse (1) angeordnet sind.
  3. Presse (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungsposition der Presse (1) und das Öffnen des letzten Werkzeuges durch den Federweg der Feder (10) festgelegt sind.
  4. Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckflächen (8,8a,8b) der Warmumformwerkzeuge miteinander fluchtend ausgerichtet sind.
  5. Presse (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Warmumformwerkzeuge ein Heizsystem aufweisen.
  6. Presse (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeug zum Härten der Blechplatinen (2) eine Kühlung aufweist.
  7. Presse (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (10) eine mechanische Feder, eine Gasfeder oder eine hydraulische Feder ist.
  8. Presse (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (10) eine hydraulische Feder ist, die an den Hydraulikkreislauf der Presse (1) angeschlossen ist und über diesen einstellbar oder eingestellt ist.
  9. Presse (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Warmumformwerkzeuge eine Schneid-, Stanz- oder dergleichen Trenn- oder Bearbeitungsvorrichtung aufweisen.
  10. Verfahren zum Warmumformen und Härten von Blechplatinen (2) in einer Presse, insbesondere in einer Presse (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, mit einem Oberteil (3), welches ein Werkzeugoberteil (4) aufweist und einem Unterteil (5), welches ein Werkzeugunterteil (6) aufweist, welche bei einem Pressenhub in einer Pressenhubrichtung (7) aufeinander zu und voneinander weg bewegt werden, wobei zwischen Druckflächen (8,8') der Werkzeugteile (4,6) bei jedem Pressenhub in der Schließstellung des Werkzeugs eine Blechplatine (2) bearbeitet wird, wobei die Blechplatine auf das Werkzeugunterteil (6) bzw. dessen Druckfläche (8') aufgelegt wird und beim Schließen der Presse (1) in einer Schließstellung des Werkzeugs durch das Werkzeugoberteil (4) bzw. dessen Druckfläche (8) kontaktiert wird, wobei die Presse (1) eine quer zur Pressenhubrichtung (7) verlaufende Transportrichtung (9) aufweist, in der die Blechplatinen (2) durch die Presse (1) transportiert werden, wobei die Blechplatinen (2) intermittierend durch die Presse (1) transportiert werden und in der Presse (1) durch in der Transportrichtung (9) aufeinander folgende Werkzeuge bei jedem Pressenhub gleichzeitig bearbeitet werden, wobei die Blechplatinen (2) zwischen den Druckflächen (8,8a,8b,8c) der Werkzeugoberteile (4,4a,4b,4c) und den Druckflächen (8',8a',8b',8c') der Werkzeugunterteile (6,6a,6b,6c) der Werkzeuge bearbeitet werden, wobei die Blechplatinen (2) in den in Transportrichtung (9) zuerst angeordneten Werkzeugen, die Warmumformwerkzeuge sind, zunehmend warmumgeformt und in dem letzten Werkzeug pressgehärtet werden und nach jedem Pressenhub zu dem in Transportrichtung (9) folgenden Werkzeug transportiert werden, wobei die in dem letzten Werkzeug pressgehärtete Blechplatine (2) nach jedem Arbeitshub aus der Presse (1) entnommen wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeugoberteil (4c) des letzten Werkzeugs die auf dem Werkzeugunterteil (6c) angeordnete Blechplatine (2) während des Schließens der Presse (1) zeitlich vor Erreichen der Werkzeugoberteile (4,4a,4b) der Warmumformwerkzeuge kontaktiert und bearbeitet, wobei das Werkzeugoberteil (4c) die Blechplatine (2) federnd kontaktiert und das Werkzeugoberteil bis zum vollständigen Schließen der Presse in Richtung des Oberteils in Pressenhubrichtung (7) federnd verschoben wird, bis das letzte Werkzeug und die Warmumformwerkzeuge die Schließstellung bei vollständig geschlossener Presse erreichen, wobei die Warmumformwerkzeuge unmittelbar mit dem Öffnen der Presse öffnen und die Blechplatinen (2) freigeben, während das letzte Werkzeugoberteil (4c) die Blechplatine (2) noch bis zum Erreichen einer festgelegten Öffnungsposition der Presse (1) kontaktiert.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Warmumformwerkzeuge die Blechplatinen (2) bei der Warmumformung wärmen.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das in Transportrichtung letzte Werkzeug die Blechplatine (2) bei der Bearbeitung abkühlt bzw. abschreckt.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass während der Warmumformung der Blechplatinen (2) in den Warmumformwerkzeugen mindestens eine weitere Bearbeitung durchgeführt wird, vorzugsweise wird die Blechplatine (2) beschnitten und/oder gelocht.
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