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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum inkrementellen Umformen eines Bleches nach dem Oberbegriff des ersten und zehnten Patentanspruchs.
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Es ist bekannt, durch inkrementelle Umformung in einem Blech Formelemente zu erzeugen.
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Dabei werden im Blech die Formelemente durch Bewegungen eines Drückdorns erzeugt, indem der Drückdorn in die Blechebene eindringt und eine vorgegebene Bewegungsbahn abfährt ("Maschinenmarkt, 10.06.2016: Inkrementelle Blechumformung, Inkrementelles Umformen wirtschaftlich gemacht, Autor / Redakteur: Roman Schmitz, Gerhard Hirt, Stéphane Itasse").
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Während der Metallumformung wird der Bauteilwerkstoff gedehnt, wobei elastische und plastische Dehnungsanteile vorliegen. Nach Wegnahme der für die Umformung erforderlichen Kraft werden elastische Dehnungsanteile wieder frei, was im Allgemeinen zur Rückfederung des Bauteils führt. Bei einer einachsigen Biegung eines Blechstreifens ist die Rückfederung durch die Differenz der Biegewinkel während und nach Rücknahme der Biegekraft zu erkennen.
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Bei einer hohen Steifigkeit des umgeformten Bauteils, d. h. bei einem hohen Widerstand gegen elastische Deformationen, können die elastischen Dehnungsanteile nach Wegnahme der Umformkraft nicht vollständig abgebaut werden. Als Folge entstehen neben der teilweisen Rückfederung im Bauteil lokale Eigenspannungen. Zudem entstehen Eigenspannungen in unmittelbarer Umgebung von plastisch gedehnten oder gestauchten Werkstoffbereichen. Wenn das Bauteil auf einer Spannvorrichtung umgeformt wird, die die elastische Deformation des Bauteils nach der Umformung verhindert, sind die inneren Spannungen im Bauteil größer als die verbleibenden Eigenspannungen nach dem Ausspannen aufgrund der Struktursteifigkeit.
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Insbesondere beim Einformen flacher Formelemente (Elementtiefe etwa im Bereich von 0,5- bis 1 ,5-facher Blechdicke) in ein ebenes dünnes Blech (z. B. Feinblech mit einer Dicke < 3 mm) sorgt die lokal unterschiedliche Rückfederung für einen Bauteilverzug, sobald das Blech nicht mehr vom Umformwerkzeug gehalten oder aus der Spannvorrichtung genommen wird. Die flachen Strukturen umfassen u. a. Versteifungssicken und Formfelder in Strukturbauteilen (z. B. Ablageflächen bei Spülbecken aus nichtrostendem Stahl), individualisierte Designbleche im Werbe-, Bau- und Dekorationsbereich (z. B. Wandverkleidungen wie Fassadenelemente) sowie Strömungskanäle in den Bereichen Energie- und Antriebstechnik (z. B. metallische Bipolarplatten, Wärmetauscher). Die umformende Herstellung dieser Strukturen erfolgt u. a. durch Hohlprägen oder die inkrementelle Blechumformung (IBU). Während beim Hohlprägen meist die gesamte Struktur in einer Umformstufe erzeugt wird, erfolgt die inkrementelle Blechumformung lokal fortschreitend, bis die gesamte Struktur umgeformt ist. Zur inkrementellen Umformung werden u. a. gleitende Dorne sowie abrollende Kugeln (Verfahrensbezeichnung Single Point Incremental Forming, SPIF) oder Rollen (Verfahrensbezeichnung Rollsicken) eingesetzt.
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Die im Blech induzierten Eigenspannungen können darüber hinaus zur gezielten Umformung genutzt werden. Dabei wird beabsichtigt, den sich einstellenden geometrischen Verzug für die Erzeugung einer Blechkrümmung zu nutzen. Die Umformung aufgrund mechanisch induzierter Eigenspannungen erfolgt mit den inkrementellen Verfahren Kugelstrahlumformen und Oberflächenhämmern. Laser- und Plasmastrahlumformen sind weitere bekannte Verfahren zur Umformung unter Nutzung der Eigenspannungen im Blech, wobei die Eigenspannungen thermisch induziert werden.
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Gemäß der Patentschrift
DD 71 089 D1 erfolgt bei einem Verfahren zum Aufbringen einer dekorativen Oberflächenstruktur auf dünnes Blech das Pressen von Festkörpern (Stahlkugeln) in ein Strukturblech über eine nachgiebige Unterlage. Erfindungsgemäß kann ein magnetischer Amboss verwendet werden, um die Festkörper im gewünschten Muster zu fixieren und eine dekorative Oberflächenstruktur einzuformen. Eine die Festköper umgebende ebene und steife Schablone wird für unstrukturierte Blechbereiche vorgeschlagen.
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Insbesondere für die Herstellung metallischer Bipolarplatten, aber auch für Plattenwärmetauscher, können die Verfahren Hohlprägen und Hohlprägewalzen sowie die wirkmedienbasierte Umformung angewendet werden.
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In Abhängigkeit des Verfahrens resultieren für eine einzuformende Struktur Ebenheitsabweichungen zwischen 0,5 bis 1,3 mm: "Porstmann, S.; Polster, S.; Reuther, F.; Melzer, S.; Nagel, M.; Psyk, V.; Dix, M.: Zielgrößen und Spannungsfelder beim Vergleich der Herstellungsverfahren für metallische Bipolarplatten. In: Tagungsband zur FC3 Fuel Cell Conference, Chemnitz, 23./24.11.2021".
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In der Druckschrift
EP 3 078 433 B1 wird ein Verfahren zur inkrementellen Blechumformung beschrieben, bei dem gemäß der dort offenbarten
Figur 5 zwei Fertigungsroboter auf unterschiedlichen Seiten des Bleches angeordnet sind, wobei jeder Roboter ein Werkzeug aufnimmt, die jeweils an beiden Blechseiten angreifen, um eine lokale Vertiefung zu erzeugen. Dabei arbeiten die gegenüberliegenden Fertigungsroboter so, dass bei jedem beliebigen Schritt im inkrementellen Blechformungsprozess eines der gegenüberliegenden Werkzeuge als Formwerkzeug fungiert, während das andere der gegenüberliegenden Werkzeuge als Gegenhalter fungiert.
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Ein entscheidender Nachteil bei den bekannten Lösungen zum inkrementellen Umformen ist, dass durch lokale Rückfederung hervorgerufener Verzug entsteht.
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Um diesem entgegenzuwirken, wurden gemäß dem Stand der Technik Gegenmaßnahmen in Abhängigkeit des Umformverfahrens entwickelt. Beispielsweise in: "Gösling, J.: Metamodell unterstützte Simulation und Kompensation von Rückfederungen in der Blechumformung, Dissertation, TU Dortmund, 2010" wird die Rückfederung beim Umformen eines Bleches einerseits durch Anpassung der Niederhalterkraft verringert und andererseits durch eine Werkzeuganpassung (Bombierung der Werkzeuggeometrie) vollständig vermieden. Die Erhöhung der Niederhalterkraft führt zu einer Streckziehbeanspruchung des Bauteilwerkstoffes. Zudem wird die Rückfederung dadurch verringert, dass die Bauteilgeometrie hinsichtlich einer erhöhten Steifigkeit angepasst wird. Dadurch können umforminduzierte Eigenspannungen nicht vollständig abgebaut werden, sodass der geometrische Verzug geringer ist.
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Zur Kompensation von Verzug beim Hohlprägen von Sickenblechen werden in: "https://4ming.de/de/forming-handbuch/leichtbau-durch-sicken-fachbuch" eine Geometrieanpassung der Sicken, die Anpassung der Werkzeuggeometrie, ein zusätzlicher Umformhub sowie das überlagerte Streckziehen vorgeschlagen. Der zusätzliche Umformhub umfasst das Fertigprägen der Sicken mit großen Eckradien nach dem Vorformen der Sicken mit engen Eckradien. Durch diese Maßnahme wird der Eigenspannungszustand des Blechs hinsichtlich eines geringeren Verzugs verbessert. Diese Vorgehensweise verursacht erhöhte Werkzeugkosten, da geometrisch unterschiedliche Werkzeugaktivteile für zwei Umformstufen erforderlich sind.
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Eine ähnliche Vorgehensweise beinhaltet die nachträgliche Verringerung der Sickenhöhe in einem zweiten Umformschritt beim sogenannten Hohlprägen durch Gegendrücken.
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Siehe: "Liewald, M.; Schmid, P.; Helm, D.; Koch, A.; Tritschier, M.: Kompensation des Rückfederungsverhaltens beim Prägen plattenförmiger Bauteile aus nichtrostenden Blechwerkstoffen, EFB-Forschungsbericht 399, IGF-Vorhaben 16339 N, 2014 ".
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Zusammenfassend sind für das konventionell einstufige Umformen von Strukturen in Blech folgende Kompensationsmethoden bekannt:
- Überlagerung der Biegebeanspruchung mit einer Streckziehbeanspruchung, um den plastisch umgeformten Bauteilbereich zu erhöhen (z. B. durch einen Blechniederhalter),
- Anpassung der Zielgeometrie zur Erhöhung der Bauteilsteifigkeit (z. B. durch zusätzliche Krümmung oder Einformen von Sicken),
- iterative Anpassung der Werkzeuggeometrie (z. B. Erstellen einer Bombierung mit Hilfe von FE-Berechnungen des Umformvorgangs),
- Ergänzen einer zweiten Umformstufe (z. B. durch Herstellen einer Vorform),
- Wärmebehandlung.
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Vor allem bei der inkrementellen Blechumformung entstehen durch die kinematische Formerzeugung komplexe Eigenspannungszustände in den umgeformten Bauteilen. Der dadurch verursachte geometrische Verzug gilt als wesentliche Hürde hinsichtlich der industriellen Anwendung des Verfahrens.
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Bisherige Untersuchungen zum geometrischen Verzug sind im Wesentlichen auf die inkrementelle Umformung dreidimensionaler Blechbauteile (u. a. Pyramiden, Kegel und Trichter) mit Umformdorn bezogen. Für deren Herstellung sind neben der SPIF (Umformung des eingespannten Blechs mit einem Dorn) die Umformung des Blechs in eine Werkzeugform (
Two Point Incremental Forming, TPIF) sowie die Umformung des Blechs mit zwei Umformdornen beiderseits des Blechs (
Double-Sided Incremental Forming, DSIF) bekannt (siehe z. B. vorgenannte Druckschrift
EP 3 078 433 B1 ).
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Bisherige Methoden zur Vermeidung von Verzug sind neben der Anwendung von Stützstrukturen (Werkzeug oder zweiter Dorn) auf die Korrektur der Werkzeugbahn bezogen. Werkzeugbahnanpassungen erfordern bislang ein iteratives Vorgehen, um den gemessenen Verzug aus FE-Berechnungen oder Umformversuchen zu verringern.
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In "Carette, Y.; Duflou, J. R.: Mastering the Complexity of Incremental Forming: Geometry-Based Accuracy Prediction Using Machine Learning. In: Proceedings of the 28th Saxon Conference on Forming Technology SFU and the 7th International Conference on Accuracy in Formung Technology ICAFT, Chemnitz, 2-3 November 2022" wird eine Methode des maschinellen Lernens angewendet, um den Bauteilverzug vorauszusagen und den Simulations- oder Versuchsaufwand zu reduzieren. Als Basis für die Modellerstellung wird eine geringe Anzahl unterschiedlicher elliptischer 3D-Geometrien umgeformt.
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Neben der Modifikation der Unterstützungselemente (Werkzeugform oder Dorn) sowie der Werkzeugbahnanpassung sind in weiterer Fachliteratur nachfolgende Kompensationsmethoden benannt:
- wärmeunterstütztes Umformen,
- elektrische Impulsbehandlung nach dem Umformen im eingespannten Zustand durch die Nutzung des elektroplastischen Effekts,
- Wärmebehandlung (Glühen) nach der Umformung im eingespannten Zustand, um Eigenspannungen abzubauen,
- inkrementelle Blechumformung bei überlagerter Streckziehbeanspruchung.
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Hinsichtlich der inkrementellen Umformung flacher Strukturen (Blechumformung mit Umformdorn oder Rollsicken) wurden bislang keine Veröffentlichungen mit dem Schwerpunkt der Vermeidung des geometrischen Verzugs ermittelt.
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Eine thematisch tangierende Erfindung ist das lokale Verfestigen und/oder Entspannen eines flachen Blech-Strukturbauteils (Rückenlehnenteil eines Fahrzeugs) durch Laserstrahleinwirkung, welches aus der Druckschrift
DE 10 2013 217 969 A1 bekannt ist. Dabei handelt es sich um einen zusätzlichen Prozessschritt nach der Umformung. Gemäß der Druckschrift
KR 10 2020 0083770 A wird ein 3D-Blechformteil zur Verringerung des Verzugs mehrmals nacheinander unter Erfassung der Bauteilgeometrie in Echtzeit mit einem Umformdorn bearbeitet. Die Bearbeitung erfolgt mit einem Industrieroboter und das Blechformteil kann gewendet werden. Mit der Zugänglichkeit der Rückseite wird die Möglichkeit geschaffen, das Bauteil von zwei Seiten zu bearbeiten. Während der Bearbeitung erfolgt die Messung der Bauteilgeometrie mit einem 3D-Scanner und anhand des Abgleichs mit der Sollgeometrie wird die Werkzeugbahn korrigiert. In der Schrift handelt es sich beim Blechformteil nicht um eine flache Struktur auf einem ebenen Blech. Die rückseitige Bearbeitung wird zudem nicht vorrangig mit dem Ziel der Verzugsvermeidung am ausgespannten Bauteil eingesetzt. Stattdessen erfolgt die Bahnkorrektur mit Bezug auf die Bauteilgeometrie im eingespannten Zustand.
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Flache Strukturen in Blechen mit Formfeldern, Absetzungen und Sicken werden bekannterweise mit formgebundenen Werkzeugen und den Verfahren Hohlprägen oder Prägewalzen hergestellt. Diese Verfahren sind bei großen Stückzahlen wirtschaftlich.
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Dadurch, dass ein Großteil der Bauteilgeometrie in der Werkzeuggeometrie enthalten ist, ist die Flexibilität der Verfahren bzgl. der Zielgeometrie begrenzt.
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Für eine Anfertigung von individuell gestalteten Blechen in kleiner Stückzahl sind die inkrementellen Umformverfahren unter Nutzung eines Umformdornes oder das Rollsicken zu bevorzugen.
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Die Werkzeuge für Rollsickenmaschinen bieten eine begrenzte Auswahl an Rollenradien, wobei diese aufgrund der Rollenform und der damit verbunden starren Rotationsachse meist groß ausgeführt sind. Die größte Gestaltungsfreiheit und Skalierbarkeit des einzuformenden Designs wird bei Nutzung von Umformdornen mit gleitender Kugelfläche oder abrollender Kugel erzielt.
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Von den für dreidimensionale Blechbauteile bekannten Maßnahmen zur Verringerung des Verzugs könnten die wärmeunterstützte Umformung sowie die Wärmebehandlung des Bauteils nach dem Umformen zur Verzugsreduzierung führen. Nachteilig sind die damit verbundene Verschlechterung der Oberflächenqualität sowie der erhöhte Energie- und Zeitbedarf für die Bauteilherstellung.
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Die wesentlichen Probleme bei der inkrementellen Umformung flacher Bauteile mit ggf. zu geringer Steifigkeit, die zu einem Verzug führen, sind folgende:
- bei der inkrementellen Blechumformung flacher Strukturen ist Verzug nicht bzw. nur bedingt durch Bahnplanung (Konturbearbeitung, Flächenbearbeitung) kompensier- und vermeidbar,
- an dünnen Blechen ist der Verzug durch eine größere Ebenheitsabweichung erkennbarer als an dicken Blechen.
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Dabei wird der Verzug erst nach dem Ausspannen sichtbar. Viele Kompensationsmethoden sind auf den eingespannten Zustand ausgelegt, dort kann der Verzug nach dem Ausspannen aber nicht erfasst werden.
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Maßgebliche Ursache für den Verzug sind gegensinnige Eigenspannungen entlang der eingeformten Struktur auf den gegenüberliegenden Blechoberflächen (eine Seite Zug, eine Seite Druck), welche die Ursache für die ungewollte Blechkrümmung bilden.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur inkrementellen Umformung eines Bleches zu entwickeln, mit welchem die Herstellung individueller flacher Strukturen in ein umformbares Blechhalbzeug ohne Verzug realisierbar sind, sodass das Fertigteil nach dem Ausspannen seine ebene Grundform behält und nicht (mehrachsig) gekrümmt ist, wodurch die Herstellung eines ebenen zumindest bereichsweise strukturierten Blechs durch Umformung realisierbar ist.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des ersten und zehnten Patentanspruchs gelöst.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Erfindungsgemäß erfolgt das Verfahren zum inkrementellen Umformen eines Bleches, welches eine Oberseite und eine Unterseite aufweist und umfangsseitig eingespannt wird dadurch, dass in das Blech mittels sequentieller beidseitiger Bearbeitung aus Richtung der Oberseite und der Unterseite mittels mindestens eines ersten Umformwerkzeuges eine Struktur mit einer ersten Tiefe eingebracht wird und anschließend eine zumindest teilweise Rückformung der eingebrachten Struktur auf eine geringere Tiefe erfolgt.
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Dabei erfolgt mittels des ersten Umformwerkzeuges mindestens eine Struktur mit einer ersten Tiefe aus Richtung der Oberseite in das Blech eingebracht und mittels desselben ersten Umformwerkzeuges oder mindestens eines weiteren zweiten Umformwerkzeuges eine Rückformung der Struktur aus Richtung der Unterseite mit einer Tiefenzustellung auf eine zweite Tiefe.
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Dazu wird das Blech nach dem Einbringen der Struktur mit dem ersten Umformwerkzeug aus Richtung der Oberseite gewendet und mit dem mit demselben ersten Umformwerkzeug die Rückformung der Struktur aus Richtung der Unterseite durchgeführt.
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Alternativ verbleibt das Blech nach dem Einbringen der Struktur mit dem ersten Umformwerkzeug aus Richtung der Oberseite in seiner Position und es erfolgt mit dem weiteren zweiten Umformwerkzeug die Rückformung der Struktur aus Richtung der Unterseite des Bleches.
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Das inkrementelle Umformen erfolgt bevorzugt mittels eines ersten Umformwerkzeuges in Form eines ersten Umformdorns, wobei das Blech zwischen einer ersten Schablone und einer zweiten Schablone positioniert wird und ein Paket aus erster und zweiter Schablone und dazwischen liegendem Blech in einer Spanneinrichtung eingespannt wird und wobei die erste Schablone mindestens eine erste Ausnehmung entsprechend der einzuformenden Struktur aufweist und wobei die zweite Schablone mindestens eine zur ersten Ausnehmung korrespondierende zweite Ausnehmung aufweist und wobei der erste Umformdorn zuerst entlang der ersten Ausnehmung eine Struktur in das Blech einformt, danach das Paket gedreht wird und anschließend mit dem ersten Umformdorn entlang der zweiten Ausnehmung in der zweiten Schablone die vorher erzeugte Struktur im Blech zumindest teilweise zurückgeformt wird.
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Weiterhin ist es möglich, dass das inkrementelle Umformen mittels des ersten Umformwerkzeuges in Form des ersten Umformdorns und mittels eines zweiten Umformwerkzeuges in Form eines zweiten Umformdorns erfolgt, wobei das Blech ebenfalls zwischen einer ersten Schablone und einer zweiten Schablone positioniert wird und ein Paket aus erster und zweiter Schablone und dazwischen liegendem Blech in eine Spanneinrichtung eingespannt wird und wobei die erste Schablone mindestens eine erste Ausnehmung entsprechend der einzuformenden Struktur aufweist und wobei die zweite Schablone mindestens eine zur ersten Ausnehmung korrespondierende zweite Ausnehmung aufweist, wobei der erste Umformdorn zuerst entlang der ersten Ausnehmung eine Struktur in das Blech einformt und anschließend mit dem zweiten Umformdorn entlang der zweiten Ausnehmung in der zweiten Schablone die vorher mit dem ersten Umformdorn erzeugte Struktur im Blech zumindest teilweise zurückgeformt wird.
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Anstelle des Einbringens der Struktur mittels eines oder zweier Umformdorne kann das inkrementelle Umformen des Blechs auch mittels eines Rollwerkzeuges erfolgen. Das Rollwerkzeug weist eine Rolle und eine Gegenrolle auf, wobei das Blech bevorzugt in eine Spanneinrichtung eingespannt wird und relativ zur Rolle und zur Gegenrolle bewegt wird und mit der Rolle eine Struktur in das Blech in Richtung zur Gegenrolle eingeformt wird, danach das Blech (ggf. aufgenommen in der Spanneinrichtung) gedreht wird und anschließend mit der Rolle die vorher erzeugte Struktur im Blech zumindest teilweise zurückgeformt wird.
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Das Einformen der Struktur und das Zurückformen der Struktur mittels Rolle und Gegenrolle kann dabei durch Rollsicken oder Rollabsetzen erfolgen.
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Mittels der beidseitigen Bearbeitung des Blechs erfolgt eine Beeinflussung der Eigenspannungen bei der Erzeugung ebener oder gekrümmter Blechbauteile mit flachen Strukturen durch das beidseitige Beaufschlagen auf den sich gegenüberliegenden Bereichen des Blechs mittels des Umformwerkzeuges.
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Durch die beidseitige Bearbeitung der sich gegenüberliegenden Bereiche der Strukturen des Bleches erfolgt weiterhin verfahrensgemäß eine Reduzierung oder Vermeidung umforminduzierter Eigenspannungen und geometrischen Verzugs. Vorteilhafter Weise verbleibt das Blech beim Wenden in seiner Einspannung. Dadurch erfolgt die beidseitige sequentielle Umformung ohne zwischenzeitliches Freiwerden von umforminduzierten Eigenspannungen.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum inkrementellen Umformen weist bevorzugt eine Spanneinrichtung zum umfangsseitigen Einspannen eines Bleches und mindestens ein erstes Umformwerkzeug zur sequentiellen beidseitigen Bearbeitung des Bleches aus Richtung seiner Oberseite und seiner Unterseite auf.
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Das erste Umformwerkzeug ist dabei dazu ausgebildet, aus Richtung der Oberseite des Bauteils Strukturelemente in das Bauteil einzubringen und diese aus Richtung der Unterseite des Bauteils wieder zurückzuformen.
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Dazu ist die Spanneinrichtung mit dem darin eingespannten Blech so drehbar, dass zuerst die Oberseite und danach die Unterseite in Richtung zum Umformwerkzeug weist.
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Alternativ kann die Vorrichtung mindestens ein zweites Umformwerkzeug aufweisen, welches dazu ausgebildet ist, die mit dem ersten Umformwerkzeug eingebrachten Strukturelemente zumindest teilweise wieder zurückzuformen.
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Bevorzugt ist dabei das erste Umformwerkzeug in Form eines Umformdorns oder eines Rollwerkzeuges ausgebildet. Und das zweite Umformwerkzeug in Form ebenfalls eines Umformdorns.
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Durch den zuerst an einer ersten Seite des Blechs wirkenden ersten Umformdorn, der das Blech in eine erste Richtung umformt und einen dann an der zweiten Seite des Blechs angreifenden ersten oder zweiten Umformdorn, der den vorher umgeformten Blechbereich zumindest teilweise in die Gegenrichtung wieder zurückformt, werden gleichgerichtete Eigenspannungen im Blech erzeugt, die auf beiden Seiten des Blechs im Gleichgewicht oder nahezu im Gleichgewicht stehen, wodurch eine Krümmung des Fertigteils vermieden wird.
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Dabei wird das Blech durch den ersten Umformdorn in einem Umformbereich in eine erste Richtung umgeformt, danach bevorzugt umgedreht und dann insbesondere mittels desselben ersten Umformdorns in dem Umformbereich wieder zurückgeformt.
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Alternativ kann die Rückformung ohne Drehen des Blechs mit einem zweiten Umformdorn erfolgen.
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Vorteilhafterweise weist die Vorrichtung bei einem Werkzeug in Form mindestens eines ersten Umformdorns eine erste Schablone mit mindestens einer ersten Ausnehmung und eine zweite Schablone mit mindestens einer zweiten Ausnehmung auf, wobei zwischen der ersten Schablone und der zweiten Schablone das Blech positionierbar ist.
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Die erste Ausnehmung und die zweite Ausnehmung fluchten dabei zueinander und definieren die einzuformende Struktur.
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Der erste Umformdorn oder der erste und der zweite Umformdorn folgt/folgen dabei dem Verlauf der Ausnehmungen der Schablonen beim Ein- und Rückformen der Struktur.
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Um das Problem des geometrischen Verzugs zu lösen, ist somit eine sequentielle Bearbeitung der Ober- und der Unterseite des Bleches vorgesehen.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
- Figur 1
- eine erste Schablone 1 und eine zweite Schablone 2, zwischen welchen ein Blech 3 positioniert ist,
- Figur 2
- das zwischen den Schablonen 1, 2 aufgenommene Blech 3, auf welches der Umformdorn 4 mit einer ersten Kraft F1 von oben wirkt,
- Figur 3
- Schnitt A-A gemäß Figur 2,
- Figur 4
- Schnitt A-A jedoch mit umgedrehten Schablonen 1, 2 und Blech 3,
- Figur 5
- geöffnete Schablonen 1, 2 mit dem umgeformten Blechbereich 3.1` im Werkstück 3`,
- Figur 6
- eine Schablone mit einem möglichen Schablonenmuster,
- Figur 7
- Rollabsetzen aus Richtung der Oberseite eines Blechs,
- Figur 8
- Rollabsetzen aus Richtung der Unterseite des Blechs im Bereich der vorher erzeugten Struktur,
- Figur 9
- Rollsicken aus Richtung der Oberseite eines Blechs,
- Figur 10
- Rollsicken aus Richtung der Unterseite des Blechs im Bereich der vorher erzeugten Struktur.
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Gemäß Figur 1 wird zwischen einer ersten Schablone 1 und einer zweiten Schablone 2 das Blech 3 positioniert. Bei dem Blech 3 handelt es sich beispielsweise um ein Halbzeug, welches mit Einformungen versehen werden soll. Das Blech 3 weist eine Oberseite 3a und eine Unterseite 3b auf.
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Die erste Schablone 1 weist eine erste Ausnehmung 1.1 und die zweite Schablone 2 eine dazu fluchtende Ausnehmung 2.1 auf, um eine beidseitige Zugänglichkeit der Bearbeitungsbahnen für den Umformdorn 4 (siehe Figuren 2 bis 4 ) ermöglichen.
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Der Rand des Bleches 3 bzw. Blechzuschnitts wird umlaufend in einer nicht dargestellten Vorrichtung mittels einer Spanneinrichtung gespannt, wobei sich das Blech 3 zwischen der ersten Schablone 1 und der zweiten Schablone 2 befindet.
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Die zwei Schablonen 1, 2 und das sich dazwischen befindliche Blech 3 werden dabei bevorzugt über einen nicht dargestellten Spannrahmen zusammengehalten und bilden ein Paket.
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Dabei soll das Blech 3 bzw. das daraus hergestellte und fertig bearbeitete Werkstück 3' nach dem Ausspannen aus dem Spannrahmen eben sein und keinen oder einen zu vernachlässigenden Verzug aufweisen.
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Das Paket wird über Leisten mit Schrauben oder Schnellspannern auf dem Maschinentisch befestigt (ebenfalls nicht dargestellt) und kann vorteilhaft wiederholgenau gewendet werden, sodass zuerst die Oberseite 3a und nach dem Wenden die Unterseite 3b zum Umformdorn 4 zeigen.
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Es wird somit zuerst aus Richtung der Oberseite 3a mit dem Umformdorn 4 eine Struktur in das Blech 3 eingebracht und nach dem Wenden des Pakets aus Richtung der Unterseite 3b die vorher eingebrachte Struktur zumindest bereichsweise mit demselben Umformdorn 4 zurückgeformt und dadurch Eigenspannungen, die zum Verzug des Bleches führen können, abgebaut. Dieser Vorgang kann mehrfach wiederholt werden. Dadurch kann das Blech 3 ohne zwischenzeitliches Auspannen erst von der einen Seite (Oberseite 3a) und daraufhin von der anderen Seite (Unterseite 3b) mit demselben Umformdorn 4 bearbeitet werden.
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Alternativ ist die Bearbeitung der zweiten Seite in Form der Unterseite 3b auch nach zwischenzeitlichem Ausspannen des bereits aus Richtung der ersten Seite in Form der Oberseite 3a umgeformten Bleches 3 möglich. Die Qualität der Verzugskompensation hängt hierbei von der Positioniergenauigkeit des ggf. verzogenen Bleches 3 ab. Hierfür können beispielsweise Positionierhilfen in Form von seitlichen Anschlägen verwendet werden (nicht dargestellt). Dabei muss jedoch der Verzug des Bleches 3 beim nochmaligen Einspannen wieder ausgeglichen werden, was zu Positionierungsfehlern führen kann.
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Die Umformung des Bleches 3 zu einem Blech bzw. Bauteil mit einer flachen durch inkrementelle Umformung erzeugten örtlichen Struktur erfolgt gemäß Figur 2 mit Hilfe eines Umformdornes 4.
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Der das Blech 3 berührende und folglich formende Dornaktivteil 4.1 kann, je nach konstruktiver Ausführung, eine abrollende oder gleitende Bewegung entlang einer angedeuteten Dornbahn 5 durchführen.
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Dabei wirkt er mit einer ersten Kraft F1 auf die Oberseite 3a des Bleches 3 im Bereich der Ausnehmung 1.1 der ersten Schablone 1.
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In Abhängigkeit des Dornaktivteils 4.1 werden glatte oder raue Bearbeitungsspuren erzeugt, welche das Oberflächendesign des Fertigteils bestimmen. Des Weiteren bestimmt der Außendurchmesser 4D des Umformdorns, wie filigran die umgeformte Struktur auf dem Blechhalbzeug/Blech 3 sein kann. Die minimale Größe des Außendurchmessers 4D wird wiederum von den bei der Bearbeitung auftretenden Seitenkräften in Verbindung mit der Dornauskraglänge begrenzt.
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Der Umformdorn 4 wird entlang der das Muster bestimmenden Dornbahn 5 bewegt, welche bevorzugt in der Maschinensteuerung vorgegeben ist. Die umformende
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Bearbeitung erfolgt z. B. auf einer speziellen IBU-Maschine, einer 3-Achs-Fräsmaschine, einer Tischfräsmaschine für den Modellbau oder mit Hilfe eines Industrieroboters. Für die Umformung wird eine Maschine mit mindestens drei CNC-gesteuerten Achsen benötigt. Es ist jedoch auch möglich, den Umformdorn 4 anderweitig zu steuern und ggf. auch handgesteuert zu bewegen.
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Die flache Struktur entsteht durch eine fortlaufende Biegung und Streckung des Blechhalbzeugs/Blechs 3 zwischen Dornaktivteil 4.1 und stützender Schablone 1, 2. Es können offene und geschlossene Dornbahnen 5 abgefahren werden, entlang derer eine Vertiefung/Absetzung im Blech 3 entsteht. Im Falle der geschlossenen Dornbahnen 5 können taschenförmige Strukturen, sogenannte Formfelder, erzeugt werden, indem Bereiche des Blechs 3 mit einer Abmessung des Vielfachen des Außendurchmessers 4D des Umformdorns 4 aus der Halbzeugebene/Ebene des Blechs 3 in die Fertigteilebene geformt werden.
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Die Tiefe der mit dem Umformdorn 4 umgeformten Struktur sowie die Festigkeit des Blechwerkstoffs beeinflussen die Anzahl an Umforminkrementen für die Herstellung eines Formelements in dem Blech 3. So ist es möglich, sehr flache Strukturelemente mit einem einzigen Durchgang herzustellen oder tiefere Strukturen in mehreren Durchgängen zu erzeugen.
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Im letzteren Fall wird beispielsweise eine geschlossene Struktur in mehreren Umrundungen der Dornbahn 5 zu einer Tasche geformt. Der Umformdorn 4 dringt vorzugsweise entlang einer Schraubenlinie in das Blech 3 ein, wobei auch eine diskontinuierliche Zustellung in mehreren Tiefenebenen möglich ist. Beim Eindringen in das Blech 3 kann der Umformdorn 4 frei rotieren.
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Es ist auch möglich, dass der Dorn mittels eines Drehantriebes rotierend um seine eigene Achse L angetrieben wird und während des Erzeugens der Strukturelemente rotiert. Dabei erfolgt eine Rotation um die eigene Achse L des Umformdorns 4 bei gleitendem oder abrollendem Dornaktivteil 4.1
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An dieser Stelle wird die Formflexibilität als großer Vorteil der inkrementellen Blechumformung sichtbar. Für die Formgebung des Blechs 3 wird neben dem geometrisch universell einsetzbaren Umformdorn 4 nur eine Schablone 1, 2 als formgebundener Werkzeugaktivteil benötigt. Bezüglich der lokalen Strukturtiefe besteht ein großer Gestaltungsfreiraum, der im Wesentlichen vom Formänderungsvermögen des Blechwerkstoffs begrenzt wird.
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Figur 3 zeigt den Schnitt A-A gemäß Figur 2 , bei der Umformung des Blechs 3 aus Richtung seiner Oberseite 3a mittels des Umformdorns 4, der mit einer ersten Kraft F1 gegen die Oberseite 3a des Blechs 3 wirkt, sodass im Blech 3 eine lokale Vertiefung mit der ersten Tiefe t1 erzeugt wurde.
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Die Umformung des Werkstücks in Form des Blechs 3 wird zweckmäßigerweise in mindestens zwei Bearbeitungsstufen aufgeteilt. Eine Bearbeitungsstufe umfasst alle Umformschritte/-inkremente, die in derselben Aufspannrichtung z. B. gemäß Figur 2 und 3 erfolgen.
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Nach der Bearbeitung aller Formelemente der flachen Struktur, bevorzugt zuerst auf der Oberseite 3a des Blechhalbzeugs, wird das Blech 3 bevorzugt im Paket mit den Schablonen 1, 2 in derselben nicht dargestellten Spannvorrichtung gewendet, sodass die Unterseite 3b mit dem Umformdorn 4 bearbeitet werden kann.
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Bevorzugt erfolgt das Drehen des Blechs 3 nach der ersten Bearbeitungsstufe dabei gespannt im Paket, damit umforminduzierte Eigenspannungen nicht frei werden und das Blech 3 weitestgehend eben bleibt.
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Im Anschluss wird die aus Richtung der Oberseite 3a erzeugte Struktur mit der ersten Tiefe t1, bestehend aus offenen und/oder geschlossenen Formelementen, entlang der bisher erzeugten Bahnkurven 5 mit dem Umformdorn 4 rückseitig bearbeitet (siehe Figur 4 ).
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Dabei wirkt der Umformdorn 4 mit einer zweiten Kraft F2 gegen die vorher umgeformte nicht bezeichnete Vertiefung aus Richtung der nun oben liegenden Unterseite 3b, sodass deren erste Tiefe t1 auf eine zweite Tiefe t2 zurückgedrückt wird und sich die Strukturtiefe auf die zweite Tiefe t2 verringert.
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Bei symmetrischen Strukturen sind die Bahnkurven/Dornbahnen 5 auf der Unterseite 3b identisch der Bahnkurven 5 auf der Oberseite 3a des Bleches 3. Bei asymmetrischen Strukturen müssen die Bahnkurven 5 des Umformdorns 4 um die Achse L (siehe Figur 2 ) gespiegelt werden, um die das Blech 3 gewendet wird.
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Die Tiefenzustellung tz des Umformdorns 4 (siehe Figur 4 ), vertikal zur Blechebene, wird bei der rückseitigen Bearbeitung der Unterseite 3b des Bleches 3 so gewählt, dass nach dem Ausspannen des Blechs 3, welches nun bevorzugt das fertige Bauteil bildet, kein bzw. nahezu kein geometrischer Verzug auftritt.
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Die Wahl der Tiefenzustellung tz = t1 - t2 bei der rückseitigen Bearbeitung der Unterseite 3b erfolgt in Abhängigkeit der Form der Bahnkurven/Dornbahnen 5 des Umformdorns 4 sowie der Werkstofffestigkeit und kann durch Simulation und/oder Vorversuche ermittelt werden.
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Die Auswahl der Tiefenzustellung tz bei rückseitiger Bearbeitung mittels des Umformdorns 4 ist ggf. ein iterativer Vorgang.
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Ist das Blech 3 bzw. das Werkstück 3' nach vollständiger Bearbeitung der Struktur noch gekrümmt, wird die Größe der Tiefenzustellung tz entsprechend der Krümmungsrichtung vergrößert oder verkleinert, wodurch der Verzug wieder ausgeglichen werden kann.
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Durch die rückseitige Bearbeitung werden die umforminduzierten Eigenspannungen so verändert, dass das Werkstück 3' nach der Bearbeitung keine Krümmung bzw. keinen oder nahezu keinen Verzug aufweist.
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Nach der rückseitigen Bearbeitung aller Formelemente mittels des Umformdorns 4 wird das nun fertig bearbeitete Blech 3 und somit das aus dem Blech 3 fertiggestellte Werkstück 3' ausgespannt und die erste und zweite Schablone 1, 2 entfernt (siehe Figur 5 ) und das Werkstück 3' bevorzugt auf einer ebenen Fläche (nicht dargestellt) abgelegt.
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Es ist ersichtlich, dass in dem Werkstück 3' nun im Bereich der Ausnehmungen 1.1, 2.1 der Schablonen 1, 2 ein Formelement 3.1` bzw. Strukturelement eingebracht wurde. Dieses ist hier taschenförmig, kann aber auch linienförmig, kreisförmig, halbreisförmig oder anderweitig geformt sein.
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Die Unterseite 3b bildet dabei bevorzugt die Ansichtsseite des Werkstücks 3`, wenn dieses als dekoratives Element verwendet wird.
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Es ist auch möglich, mehr als zwei Bearbeitungsstufen aus Richtung der Oberseite 3a und der Unterseite 3b anzuwenden, um beispielsweise ein Werkstück 3' mit flacher Form und einer Struktur in mehreren Ebenen zu erzeugen.
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Zudem ist es mit mehr als zwei Bearbeitungsstufen möglich, Formelemente mit resultierender zweiter Tiefe t2 beiderseits der ursprünglichen Blechebene einzuformen. Zu diesem Zweck werden die vorgenannt beschriebenen Bearbeitungsschritte wiederholt.
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Weiterhin können zusätzlich zur Rückformung von Vertiefungen aus Richtung der Unterseite 3b mit dem Umformdorn 4 weitere (neue) Vertiefungen aus Richtung der Unterseite 3b erzeugt werden und diese nach dem Drehen des Blechs 3 bedarfsweise aus Richtung der Oberseite 3a mit dem Umformdorn zurückgeformt werden.
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Nach der Bearbeitung der Unterseite 3b kann das Paket aus Schablonen 1, 2 und Blech 3 wieder gewendet werden und es erfolgt mittels des Umformdorns 4 ein Einformen von Vertiefungen aus Richtung der Oberseite 3a an ggf. anderen Positionen mit einer gleichen oder anderen Tiefe entlang einer anderen Bahn 5 des Umformdorns 4 und nach einem weiteren Drehen das Rückformen der Vertiefungen (Strukturen) aus Richtung der Unterseite 3b des Bleches 3 wiederum mit demselben Umformdorn 4. Die Anzahl der Bearbeitungsstufen ist aufgrund der bevorzugt paarweisen Bearbeitung von Sicht- und Unterseite stets gerade.
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Anstelle der rückseitigen Bearbeitung mit konstanter Tiefenzustellung tz entlang der mit dem Umformdorn 4 abgefahrenen Dornbahn 5 kann eine kraftgeregelte Bearbeitung mit einer sich ändernden zweiten Kraft F2 erfolgen. Ist die Tiefenzustellung tz entlang unterschiedlichster Formelemente sowie Bahnkonturradien konstant, werden am Formelement bzw. dem Umformdorn 4 unterschiedliche Rückdrückkräfte erzeugt.
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Die sich lokal einstellende Rückdrückkraft in Form der zweiten Kraft F2 ist abhängig von der lokalen Bauteilsteifigkeit und -festigkeit. Wird stattdessen mit konstanter zweiten Kraft F2 gegengedrückt, stellt sich die Tiefenzustellung tz entlang der Bahnkontur/Dornbahn 5 entsprechend dem Kraftwert der zweiten Kraft F2 ein. Dadurch werden am fertig gestellten Werkstück 3' eine konstante Strukturtiefe eingestellt und der Verzug vollständig oder nahezu vollständig eliminiert.
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Die Variante einer Schablone 1 mit einem möglichen Schablonenmuster in Form von Aussparungen 1.1 mit unterschiedlichen Konturen ist in Figur 6 dargestellt. Die Aussparungen 1.1 definieren dabei die Bahnkontur 5.
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Ganz links ist die minimale Breite bmin einer Aussparung 1.1 dargestellt.
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Diese beträgt b min = 4D + 2 * s .
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Dabei ist 4D der Außendurchmesser des Umformdorns 4 und s die Blechdicke des umzuformenden Blechs 3 (4D und s siehe auch Figur 3 ).
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Rechts daneben ist eine längliche Aussparung 1.1 dargestellt, in welcher der Umformdorn 4 entlang des Innenumfangs der Aussparung 1.1 eine Bahnkurve 5 abfährt.
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Der Umformdorn 4 fährt dabei bevorzugt entlang der Bahnkurve 5 am Innenumfang der jeweiligen Aussparung 1.1 in der Schablone 1 entlang, bis die Bahnkurve 5 geschlossen ist. Insbesondere entspricht der Abstand des Außenumfangs des Umformdorns 4 zum Innenumfang der Aussparung 1.1 mindestens der Blechdicke s, dies ist an der zweiten länglichen Aussparung von links in Figur 6 angedeutet.
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Daneben ist in der Mitte der Figur 6 eine Aussparung mit einer noch größeren Breite b der Ausnehmung dargestellt und wiederum daneben rechts eine runde Ausnehmung 1.1 und rechts unten eine Ausnehmung 1.1 mit unterschiedlichen Radien.
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Die Zustellung des Umformdorns 4 entlang der Bahnkurve 5 kann spiralförmig erfolgen.
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Der Außendurchmesser 4D des Umformdorns 4 wird in Abhängigkeit der einzuformenden Geometrie sowie der aufgrund des Werkstückwerkstoffes und Blechdicke zu erwartenden Umformkraft festgelegt. In Vorversuchen oder einer Simulation des inkrementellen Umformens kann der festgelegte Dorndurchmesser bestätigt werden.
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Eine zweite Schablone 2 wird korrespondierend zur ersten Schablone 1 ausgeführt.
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Diese erste Schablone 1 wird beispielsweise auf der Oberseite 3a positioniert und eine identische zweite Schablone 2 an die Unterseite 3b des Bleches 3 angelegt.
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In den Bereichen der Aussparungen 1.1 formt der angedeutete Umformdorn 4 die Struktur erst von einer Seite ein und dann von der anderen Seite wieder teilweise zurück.
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Es ist möglich, dass das iterative Vorgehen zur Bestimmung der Tiefenzustellung bei der rückseitigen Bearbeitung durch die Vorgabe einer konstanten Rückdrückkraft entsprechend der Werkstofffestigkeit verkürzt oder eingespart werden kann.
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Alternativ kann die Umformsequenz aus Ober- und Unterseitenbearbeitung anstelle mit einem Umformdorn 4 mit einem kommerziell erhältlichen Rollwerkzeug für Sicken durchgeführt werden.
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In diesem Fall wird das Blech 3 auf einer Stanz- und Sickenmaschine in der Ebene relativ zum feststehenden Werkzeug bewegt, um das gewünschte Muster einzuformen, erst aus Richtung der Oberseite 3a und dann durch Rückformen auf der Unterseite 3b.
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Dabei zeigt die Figur 7 das Rollabsetzen aus Richtung der Oberseite 3a eines Blechs 3 mittels einer Rolle 6 und einer Gegenrolle 7. Die Rolle 6 weist in Richtung zur Gegenrolle 7 eine konvexe Kontur auf und die Gegenrolle 7 eine konkave Ausnehmung. Das Blech 3 wird mittels der Rolle 6 aus Richtung der Oberseite 3a in einer ersten Tiefe t1 in die Ausnehmung der Gegenrolle 7 eingeformt. Die Rolle 6 rotiert frei um ihre Drehachse A6 und die Gegenrolle 7 rotiert frei um ihre Drehachse A7.
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Das Blech 3 wird entsprechend der einzuformenden Struktur zwischen Rolle 6 und Gegenrolle 7 verschoben. Bevorzugt ist das Blech 3 dafür in einer Spanneinrichtung (nicht dargestellt) aufgenommen.
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Nach dem Einbringen der Struktur aus Richtung der Oberseite 3a des Bleches 3 wird dieses gedreht, sodass dessen Unterseite 3b nach oben weist (siehe Figur 8 ). Nun erfolgt das Rollabsetzen aus Richtung der Unterseite 3b des Blechs 3 im Bereich der vorher erzeugten Struktur, sodass die Tiefe der Struktur unter einer hier nicht bezeichneten Tiefenzustellung von einer ersten Tiefe t1 auf eine geringere zweite Tiefe t2 zurückgeformt wird. Dadurch bauen sich Eigenspannungen ab und das Blech 3 behält außerhalb der Struktur seine ebene oder im Wesentlichen ebene Form.
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Ähnlich erfolgt das Rollsicken aus Richtung der Oberseite 3a eines Blechs 3, welches in Figur 9 dargestellt ist und danach aus Richtung der Unterseite 3b des Blechs 3 im Bereich der vorher erzeugten Struktur gemäß Figur 10 .
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Die Rolle 6 weist ebenfalls in Richtung zur Gegenrolle 7 eine konvexe Kontur auf und die Gegenrolle 7 eine konkave Ausnehmung.
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Das Blech 3 wird auch hier mittels der Rolle 6 aus Richtung der Oberseite 3a in einer Tiefe t1 in die Ausnehmung der Gegenrolle 7 eingeformt ( Figur 9 ). Die Rolle 6 und die Gegenrolle 7 rotieren frei um ihre Drehachsen A6 und A7.
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Das Blech 3 wird entsprechend der einzuformenden Struktur zwischen Rolle 6 und Gegenrolle 7 in der Ebene verschoben, wobei auch hier das Blech 3 dafür in einer Spanneinrichtung (nicht dargestellt) aufgenommen ist.
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Nach dem Einbringen der Struktur aus Richtung der Oberseite 3a des Bleches 3 wird dieses gedreht, sodass dessen Unterseite 3b nach oben weist (siehe Figur 10 ). Nun erfolgt mit einer Tiefenzustellung tz das Rollsicken aus Richtung der Unterseite 3b des Blechs 3 im Bereich der vorher erzeugten Struktur, sodass auch beim Rollsicken die Tiefe der Struktur von einer ersten Tiefe t1 auf eine zweite Tiefe t2 zurückgeformt wird.
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Weiterhin ist es ebenfalls möglich, das erfindungsgemäße Vorgehen zur Verzugsvermeidung an einstufig umgeformten Bauteilen anzuwenden, z. B. durch ein Rückformen nach einem Hohlprägen, wobei aus der Oberseite 3a des Bleches 3 Strukturen in einer bestimmten Tiefe eingeprägt werden und danach aus Richtung der Unterseite 3b des Bleches 3 wieder um eine definierte Tiefe zurückgeformt werden. Bevorzugt in derselben Einspannung des Bleches 3 zwischen den Schablonen 1 und 2.
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Dabei muss beispielsweise das Paket im Spannrahmen von der Prägemaschine zur Umformmaschine, in welcher das Umformen mit dem Umformdorn 4 durchgeführt wird, transferiert werden. Das Rückformen der Einprägung durch das Prägewerkzeug mit dem Umformdorn 4 erfolgt dann in demselben Spannrahmen.
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Das erfindungsgemäß hergestellte Werkstück 3' kann beispielsweise als Metallfliese, Wand- oder Deckenverkleidung oder Fassadenelement verwendet werden, wobei die Einformungen bzw. Strukturen dekorative Elemente bilden.
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Darüber hinaus können auch Logos oder Hausnummern und weitere individuelle Hinweise in das Blech eingebracht werden.
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Es ist auch möglich, mit dem Einformen von Formelementen in das Blech 3 beispielsweise Prototypen für Bipolarplatten und Wärmetauscher (z. B. für Strömungsanalysen) herzustellen.
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Eine weitere Anwendungsmöglichkeit ist das Erzeugen von Versteifungssicken, um dünneren Blechen eine höhere Stabilität zu verleihen.
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Durch das Einbringen und das anschließende Rückformen der Struktur bauen sich Eigenspannungen ab und das Blech 3 behält außerhalb der Struktur seine ebene oder im Wesentlichen ebene Form.
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Die erfindungsgemäße Lösung wird insbesondere zum Einbringen flacher Strukturen mit einer Strukturtiefe etwa im Bereich von 0,5- bis 1,5-facher Blechdicke in ein ebenes dünnes Blech, z. B. Feinblech mit einer Blechdicke s kleiner gleich 3 mm verwendet. Durch das erfindungsgemäße Verfahren und die Vorrichtung wird dabei ein Verzug des dünnen Bleches vollständig oder nahezu verhindert.
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Als Feinblech werden Bleche bezeichnet, die dünner als 3 mm sind. Diese Definition wird üblicherweise ungeachtet auf Material, die Herstellung des Blechs oder dessen weitere Verarbeitungen (z. B. Beschichtung in Form von verzinken, verzinnen, verkupfern, vernickeln, lackieren, etc.) verwendet.
Bezugszeichenliste
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- 1
- erste Schablone
- 1.1
- Ausnehmung in erster Schablone 1
- 2
- zweite Schablone
- 2.1
- Ausnehmung in zweiter Schablone
- 3
- Blech
- 3a
- Oberseite des Blechs 3
- 3b
- Unterseite des Blechs 3
- 3'
- Werkstück
- 3.1'
- Formelement im Werkstück 3.1
- 4
- Umformdorn
- 4.1
- Dornaktivteil
- 4D
- Außendurchmesser des Umformdorns
- 5
- Dornbahn/Bahnkurve
- 6
- Rolle
- 7
- Gegenrolle
- A6
- Drehachse der Rolle
- A7
- Drehachse der Gegenrolle
- b
- Breite einer Ausnehmung
- bmin
- kleinste Breite einer Ausnehmung
- F1
- erste Kraft
- F2
- zweite Kraft
- s
- Blechdicke
- t1
- erste Tiefe
- t2
- zweite Tiefe
- tz
- Tiefenzustellung
- L
- Achse