Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von geformten Blechbauteilen mittels vorgeformten Bauteilen Method and device for producing shaped sheet-metal components by means of preformed components
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils, insbesondere eines Strukturbauteils eines Fahrzeugs, wobei das Verfahren die The present invention relates to a method for producing a component, in particular a structural component of a vehicle, wherein the method
Verfahrensschritte Vorformen eines Werkstücks zu einem vorgeformten Bauteil und Herstellen eines endgeformten Bauteils aus dem vorgeformten Bauteil umfasst. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung, insbesondere zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, mit einem Umformwerkzeug. Durch Blechumformung hergestellte Bauteile, beispielsweise tiefgezogene Bauteile, benötigen in der Regel einen finalen Randbeschnitt, bei dem überschüssige Bereiche des beispielsweise tiefgezogenen Bauteils abgeschnitten werden. Bei Method steps comprises preforming a workpiece into a preformed component and producing a final molded component from the preformed component. The invention further relates to a device, in particular for carrying out the method according to the invention, with a forming tool. By sheet metal formed components, such as thermoformed components usually require a final edge trimming, are cut off in the excess areas of the example, thermoformed component. at
flanschbehafteten Teilen kann dies beispielsweise durch ein oder mehrere This can for example be achieved by one or more flange-attached parts
Beschnittwerkzeuge erfolgen, die teilweise oder im Ganzen den Flansch von oben oder schräg in gewünschter Weise beschneiden. Bei flanschlosen Teilen hingegen ist der Beschnitt bereits wesentlich aufwändiger, weil er beispielsweise über Trim tools are made, which partially or wholly cut the flange from above or obliquely in the desired manner. For flangeless parts, however, the bleed is already much more expensive, because he over, for example
Keilschieber geleitet, von der Seite her abgeschnitten werden muss. Die Slide gate valve must be cut off from the side. The
Beschnittoperationen sind jedoch insofern nachteilig, als dass der Beschnitt meistens eine oder sogar mehrere separate oft wartungsintensive Operationen erfordert, die zudem häufig eine eigene Werkzeugtechnik und ein eigenes Logistiksystem benötigen. Außerdem erhöhen die abgeschnittenen Bereiche den Schrottanteil, wodurch weitere Kosten entstehen. However, trimming operations are disadvantageous in that trimming usually requires one or even several separate, often maintenance-intensive operations, which moreover often require their own tool technology and logistics system. In addition, the cut areas increase the scrap content, resulting in additional costs.
Um zumindest die Prozesskette abzukürzen, wurden unterschiedliche Ansätze verfolgt, mit denen unter anderem der Flanschbeschnitt mit in die letzte In order to shorten at least the process chain, different approaches were followed, with which, among other things, the Flanschbeschnitt with in the last
Formgebungsoperation, beispielsweise Tiefziehoperation integriert wurde. Damit lassen sich zwar schon nennenswerte Kosteneinsparungen erzielen, jedoch verbleiben
weiterhin einige Nachteile, wie beispielsweise das Anfallen von Verschnitt, die Erstellung komplizierter Werkzeuge, eine aufwändige Erprobung, ungewollte Shaping operation, such as deep drawing was integrated. Although significant cost savings can be achieved, they remain some disadvantages, such as the accrual of waste, the creation of complicated tools, a complex testing, unwanted
Rückfederungseffekte, eingeschränkte Maßhaltigkeit und eine Anfälligkeit gegenüber Prozessstörungen. Springback effects, limited dimensional stability and susceptibility to process disturbances.
Aus diesem Grund wurden Verfahren und Vorrichtungen vorgeschlagen, um den Randbeschnitt von, insbesondere im Querschnitt u-förmigen oder hutprofilartigen, Bauteilen einzusparen bzw. stark zu reduzieren. Vorgeschlagene Verfahren zeichnen sich dadurch aus, dass über verschiedene For this reason, methods and devices have been proposed in order to save or greatly reduce the edge trim of, in particular in cross-section U-shaped or hat profile-like, components. Proposed methods are characterized by the fact that over different
Methoden der Umformung weitgehend endkonturnah vorgeformte Bauteile erzeugt werden, die über geeignete Geometrievariationen wie Verlängerungen der Zargen und Flansche, wellige Böden oder modifizierte Ziehradien vorwiegend eine flächige Materialzugabe besitzen. Im dann nachfolgenden speziellen Kalibrierschritt wird diese Materialzugabe herausgestaucht, was zur Aufdickung und Neuausrichtung der Eigenspannungen in Richtung der Blechebene führt. Modifikationen dieser Verfahren arbeiten mit kombinierten Varianten, bei denen abschnittsweise auch ein Methods of forming largely near-net shape preformed components are produced, which predominantly have a planar material addition via suitable geometrical variations such as extensions of the frames and flanges, wavy bottoms or modified drawing radii. In the subsequent special calibration step, this material addition is poked out, resulting in the thickening and realignment of residual stresses in the direction of the sheet metal plane. Modifications of these methods work with combined variants, in some cases also a
Materialmangel vorhanden sein kann. Auch lokale Beschnittoperationen vor oder nach dem Kalibrieren sind möglich. Neben der Minimierung der Rückfederung wird auch die Reduzierung des Beschnitts angestrebt. So kann aus einem endkonturnah vorgeformten Bauteil ein endgeformtes Bauteil völlig randbeschnittfrei erzeugt und damit mit minimalstem Materialeinsatz, aus Formplatinen minimaler Abmessungen, sogenannten Minimalformplatinen gefertigt werden. Beispielsweise ist aus der DE 10 2007 059 251 AI bekannt, hochmaßhaltige Lack of material can be present. Also local trimming operations before or after calibration are possible. In addition to minimizing the springback, the aim is also to reduce the clipping. Thus, from a close-to-net shape preformed component, a final-molded component can be produced completely free from edge trimming and can therefore be manufactured with the least possible use of materials, from molded blanks of minimal dimensions, so-called minimal-form blanks. For example, from DE 10 2007 059 251 AI known, high-dimensional
Halbschalen in einem zweistufigen Verfahren herzustellen. Hierzu werden zunächst endkonturnahe vorgeformte Halbschalen hergestellt, welche über den gesamten Querschnitt aufgrund ihrer geometrischen Form überschüssiges Material aufweisen. Anschließend werden die vorgeformten Halbschalen durch einen weiteren To produce half-shells in a two-stage process. For this purpose, first near-net shape preformed half shells are produced, which have excess material over the entire cross section due to their geometric shape. Subsequently, the preformed half shells by another
Pressvorgang zu ihrer Endform gestaucht. Eine auf diese Weise hergestellte Pressing compressed to its final shape. A made in this way
Halbschale weist eine besonders hohe Maßhaltigkeit auf, da der die Rückfederung der
Halbschale erzeugende Eigenspannungsanteil durch die eingebrachte Stauchung überlagert bzw. vermindert wird. Half shell has a particularly high dimensional stability, since the springback of the Semi-shell generating residual stress component is superimposed or reduced by the introduced compression.
Nachteilig an diesem Herstellungsverfahren ist jedoch, dass die vorgeformten A disadvantage of this production method, however, is that the preformed
Halbschalen in der Regel einem weiteren Beschnitt unterzogen werden müssen, damit diese die gewünschten Maße insbesondere hinsichtlich der Zargenhöhe aufweisen. Zur Optimierung der Prozesskette ist beispielsweise aus der DE 10 2011 050 001 AI bekannt, den finalen Beschnitt in den Tiefziehprozess zu integrieren. Zur Herstellung von flanschlosen Ziehteilen wird gemäß dieser Druckschrift der Flanschbereich der Halbschale im Bereich der Gesenkauflagefläche beschnitten. Anschließend wird die so hergestellte vorgeformte Halbschale durch einen am Ziehstempel angeordneten Stauchabsatz in demselben Werkzeug kalibriert. Dieses Verfahren weist jedoch weiterhin den Nachteil auf, dass überschüssiges Platinenmaterial als Verschnitt anfällt und dass die Integration der Schneidkante in das Tiefziehgesenk einem hohen Half shells must be subjected to a further trim usually so that they have the desired dimensions, in particular with regard to the frame height. To optimize the process chain, it is known, for example, from DE 10 2011 050 001 A1 to integrate the final trimming into the deep-drawing process. To produce flangeless drawn parts, the flange area of the half shell in the area of the die support surface is cut according to this publication. Subsequently, the preformed half-shell produced in this way is calibrated by means of an upsetting paragraph arranged on the drawing die in the same tool. However, this method also has the disadvantage that excess board material is obtained as a waste and that the integration of the cutting edge in the deep drawing die a high
Werkzeugverschleiß unterliegt. Zudem kann nicht ausreichend sichergestellt werden, dass die Platine während des Tiefziehens ihre Position nicht verändert, wodurch in der Folge Maßungenauigkeit der vorgeformten Halbschale erzeugt werden, die wiederum einen Beschnitt im Flansch- oder Zargenbereich bedingen. Die deutsche Offenlegungsschrift DE 10 2008 037 612 AI beschreibt ebenfalls ein Verfahren zur Herstellung von hoch maßhaltigen Halbschalen mit einem Tool wear is subject. In addition, it can not be sufficiently ensured that the board does not change its position during deep drawing, as a result of which dimensional inaccuracy of the preformed half shell is produced, which in turn causes trimming in the flange or frame area. The German patent application DE 10 2008 037 612 AI also describes a process for the production of high-density half-shells with a
Bodenbereich, einem Zargenbereich und einem Flanschbereich, wobei zunächst aus einer Platine eine vorgeformte Halbschale geformt wird, welche anschließend zur endgeformten Halbschale umgeformt und beschnitten wird. Floor area, a frame portion and a flange portion, wherein first of a board, a preformed half-shell is formed, which is then transformed and cut to the final-shaped half-shell.
Die deutsche Offenlegungsschrift DE 10 2009 059 197 AI beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines Haibschalenteils mit einem Ziehstempel und einem Ziehgesenk. Eine prozesssichere und kostengünstige Herstellung wird dadurch erreicht, dass in einem einzigen Arbeitsschritt der Ziehstempel in das Ziehgesenk eingefahren wird, eine Platine zu einem Blechrohteil mit mindestens einem Bodenabschnitt, mindestens einem Zargenabschnitt und optional einem Flanschabschnitt vorgeformt wird, wobei
während des Vorformens mit dem Ziehstempel ein Materialüberschuss entweder in den Bodenabschnitt und den Zargenabschnitt oder den optionalen Flanschabschnitt des Blechrohteils eingebracht wird, und das Blechrohteil zu einem Haibschalenteil fertiggeformt und kalibriert wird. The German patent application DE 10 2009 059 197 Al describes a method for producing a Haibschalenteils with a drawing punch and a drawing die. A process-reliable and cost-effective production is achieved in that in a single step the drawing punch is retracted into the drawing die, a board is preformed into a blank sheet metal with at least one bottom portion, at least one frame portion and optionally a flange portion, wherein during preforming with the draw punch, an excess of material is introduced into either the bottom portion and the skirt portion or the optional flange portion of the blank sheet metal, and the sheet stock is finish formed and calibrated into a sheath shell portion.
Den beschriebenen Ansätzen ist gemein, dass in einem ersten Verfahrensschritt eine Vorform erzeugt wird, die der Endform oder Fertigform des Bauteils möglichst nahe kommt und gegebenenfalls ein zusätzlicher Randbeschnitt notwendig wird. Die Reduzierung oder die Beseitigung von Randbeschnitten benötigt robuste und wenig sensitive Vorformmethoden, die möglichst unabhängig von Reibung, Chargen- und Dickenschwankungen Bauteile liefern, deren Abwicklung nur wenig voneinander abweichen. Wie beschrieben, erfolgt dies mit dem Einsatz von distanzierten äußeren Niederhaltern, klemmenden inneren Niederhaltern sowie größeren Ziehspalten und Ziehradien. The approaches described have in common that in a first process step, a preform is produced, which comes as close as possible to the final shape or finished shape of the component and possibly an additional edge trimming is necessary. The reduction or elimination of edge cropping requires robust and less sensitive preforming methods, which deliver components that are as independent as possible from friction, batch and thickness fluctuations, and whose development varies only slightly. As described, this is done with the use of distant outer hold-downs, clamping inner holddowns and larger drawing gaps and drawing radii.
Nur dort, wo diese Herangehensweisen wegen der Ausbildung von starken Falten oder Rissen nicht greift, werden Randkontur-Zugaben, gebremste Niederhalter oder kleine Ziehradien notwendig, die damit zusätzliche überschüssige Bereiche erzeugen. Only where these approaches do not take effect because of the formation of strong wrinkles or cracks, edge contour additions, braked hold-downs or small drag radii are necessary, which thus generate additional excess areas.
Im Zuge der Umsetzung von Realbauteilen hat sich nun herausgestellt, dass die derzeit bekannten Herangehensweisen zur Vorformgestaltung nicht immer ausreichen, um auch anspruchsvolle Bauteilformen herzustellen oder den Beschnitt zu minimieren. So lassen sich z.B. relativ stark gekröpfte Vorformen für U-Träger, wie sie z.B. in In the course of the implementation of real components has now been found that the currently known approaches to preform design are not always sufficient to produce even sophisticated component shapes or to minimize the trimming. Thus, for example, relatively heavily cranked preforms for U-beams, e.g. in
Fahrzeugen zu finden sind, nur mit dem klassischen Tiefziehen und nachfolgenden Beschnitten vorformen. Dies erfordert mehr Material und verringert den Spareffekt. Vehicles can be found, preforming only with the classic deep drawing and subsequent trimming. This requires more material and reduces the saving effect.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur kostengünstigen Herstellung anspruchsvoll geformter Bauteile anzugeben.
In Abkehr von der bislang gebräuchlichen technischen Entwicklung wird diese Aufgabe bei einem gattungsgemäßen Verfahren dadurch gelöst, dass das vorgeformte, insbesondere endkonturferne Bauteil in ein (insbesondere in seiner Längsrichtung) einfach oder mehrfach gekröpftes endgeformtes Bauteil oder in ein einfach oder mehrfach gekröpftes endgeformtes, hochmaßhaltiges Bauteil durch ein Umformen, insbesondere in mindestens einem Verfahrensschritt umgeformt wird. So können in einem Vorformschritt in einem ersten Werkzeug oder optional mehreren On this basis, the present invention seeks to provide a method and apparatus for the cost-effective production of sophisticated molded components. In departure from the hitherto customary technical development, this object is achieved in a generic method in that the preformed, in particular endkonturferne component in a (especially in its longitudinal direction) single or multiple cranked end-formed component or in a single or multiple cranked final molded, high-dimensional component is formed by a forming, in particular in at least one process step. Thus, in a preforming step in a first tool or optionally several
Werkzeugstufen durch eine gering sensitive Fertigung zunächst gut herstellbare, einfache, insbesondere endkonturferne Bauteile vorgeformt werden, deren Tool stages are preformed by a low-sensitive manufacturing initially easy to produce, simple, in particular endkonturferne components whose
Randkontur eher gering von der Sollkontur abweicht. In einem weiteren Edge contour rather slightly deviates from the nominal contour. In another
Verfahrensschritt kann das endgeformte Bauteil in mindestens einem zweiten Process step, the final molded component in at least a second
Werkzeug dann durch ein Umformen aus dem vorgeformten Bauteil hergestellt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, dass zur Herstellung von Bauteilen, insbesondere anspruchsvoll geformten Bauteilen, im Wesentlichen ebene Platinen oder Minimalformplatinen eingesetzt werden können und dennoch auf Randbeschnitte weitgehend verzichtet werden kann, sodass eine deutliche Tool then be made by forming from the preformed component. The inventive method has the advantage that for the production of components, in particular sophisticated molded components, substantially planar boards or minimal form blanks can be used and still can be largely dispensed with edge trimmings, so that a clear
Vereinfachung des Fertigungsprozesses gegenüber den bekannten Verfahren erzielt wird. Das Werkstück ist hierbei beispielsweise eine im Wesentlichen ebene Platine oder Minimalformplatine. Bevorzugt ist das Werkstück aus einem oder mehreren Simplification of the manufacturing process over the known methods is achieved. The workpiece is in this case, for example, a substantially flat board or minimal form of board. Preferably, the workpiece is one or more
Stahlwerkstoffen hergestellt. Alternativ können auch Aluminiumwerkstoffe oder andere Metalle verwendet werden. Unter einem vorgeformten, insbesondere einem endkonturfernen Bauteil wird insbesondere eine Vorform eines Bauteils verstanden, welche nicht lediglich durch ein Kalibrieren zum endgeformten Bauteil umgeformt werden kann. Beispielsweise ist das vorgeformte bzw. endkonturferne Bauteil ein im Wesentlichen gerades Bauteil. Allerdings kann das vorgeformte bzw. endkonturferne Bauteil schon strukturierte Flächenelemente besitzen. Ist das endgeformte Bauteil beispielsweise ein gekröpftes Bauteil, ist das vorgeformte bzw. endkonturferne Bauteil beispielsweise ein weniger
oder nicht gekröpftes Bauteil. Beispielsweise weist das vorgeformte bzw. Made of steel materials. Alternatively, aluminum materials or other metals may be used. Under a preformed, in particular a final contour remote component is understood in particular a preform of a component, which can not be reshaped only by calibration to the final molded component. For example, the preformed or final contour distant component is a substantially straight component. However, the preformed or endkonturferne component may already have structured surface elements. For example, if the final molded component is a cranked component, the preformed or final contour removed component is one less or not cranked component. For example, the preformed or
endkonturferne Bauteil in zumindest einer Richtung, zum Beispiel in Längsrichtung, im Unterschied zum endgeformten Bauteil eine im Wesentlichen konstante Endkonturferne component in at least one direction, for example in the longitudinal direction, in contrast to the final molded component is a substantially constant
Querschnittsgeometrie auf. Insbesondere kann das vorgeformte bzw. endkonturferne Bauteil aufgrund seiner Endkonturferne im Unterschied zum endgeformten Bauteil prozesssicher durch ein Prägen des zu erstellenden Bodens und Hochstellen der zu erstellenden Zargen (Prägen und Hochstellen) einfach und materialsparend hergestellt werden. Alternativ können auch effektive, kontinuierliche Methoden, wie beispielsweise das Rollformen zum Einsatz kommen. Im Gegensatz dazu wird unter einem endgeformten, hochmaßhaltigen Bauteil insbesondere ein Bauteil verstanden, welches einem Kalibrieren unterzogen wurde. Cross-sectional geometry on. In particular, the preformed or endkonturferne component due to its Endkonturferne in contrast to the final molded component process reliable by embossing the soil to be created and heightening the frames to be created (embossing and raising) can be made easily and save material. Alternatively, effective, continuous methods, such as roll forming can be used. In contrast, a final molded, highly dimensional component is understood in particular to be a component which has been subjected to calibration.
Die Herstellung des vorgeformten, insbesondere des endkonturfernen Bauteils kann dabei beispielsweise einen tiefziehartigen Formgebungsschritt umfassen, wobei beispielsweise ein Tiefziehwerkzeug mit innerem Niederhalter, distanziertem äußeren Niederhalter und/oder großen Ziehradien und Ziehspalten sowie optional Hilfsmitteln zur Beschickung und Positionierung eingesetzt werden kann. The preparation of the preformed, in particular of the final contour remote component may include, for example, a deep-drawing-like shaping step, for example, a thermoforming tool with inner hold-down, distant outer hold-down and / or large drawing radii and drawing columns and optionally auxiliary means for loading and positioning can be used.
Insbesondere kann auch eine Formgebung umfassend beispielsweise Prägen des Bodens und Hochstellen der Zargen bzw. optional Abstellen der zu erstellenden Flansche erfolgen. Denkbar sind auch beliebige Kombinationen aus Abkanten und/oder Biegen und/oder (Ver-) Prägen oder das Rollformen mit anschließendem Portionieren in Teilstücke. In particular, a shaping comprising, for example, embossing of the floor and raising the frames or optionally stopping the flanges to be created can take place. Also conceivable are any combinations of folding and / or bending and / or (compression) embossing or roll forming followed by portioning into sections.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann das Umformen und ein Kalibrieren zur Herstellung eines endgeformten, hochmaßhaltigen Bauteils in einem gemeinsamen Verfahrensschritt erfolgen. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, in nur einem Verfahrensschritt und insbesondere nur einem Werkzeug aus einem vorgeformten Bauteil ein endgeformtes, hochmaßhaltiges Bauteil zu erhalten.
Alternativ wird in einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens aus dem vorgeformten Bauteil in einem Weiterformschritt durch Umformen zunächst ein endgeformtes Bauteil hergestellt und dann aus dem endgeformten Bauteil durch Kalibrieren ein endgeformtes, hochmaßhaltiges Bauteil hergestellt. Diese According to a further embodiment of the method according to the invention, the reshaping and calibration for the production of a final-shaped, highly dimensional component can take place in a common method step. This embodiment has the advantage of obtaining a final-shaped, high-dimensional component in only one method step and in particular only one tool from a preformed component. Alternatively, in a further embodiment of the method according to the invention from the preformed component in a further forming step by forming first a final molded component is prepared and then made of the final molded component by calibrating a final molded, high-dimensional component. These
zweischrittige Variante hat den Vorteil, dass z.B. bereits vorhandene two-step variant has the advantage that e.g. already existing
Kalibrierwerkzeuge zum Kalibrieren des Bauteils verwendet werden können und das Verfahren sich damit kostengünstig in bestehende Prozessketten einbinden lässt. Calibration tools can be used to calibrate the component and thus the process can be integrated cost-effectively into existing process chains.
Ist ein Kalibrieren vorgesehen, enthält das vorgeformte Bauteil oder insbesondere das endgeformte Bauteil die zur Herstellung insbesondere maßhaltiger endgeformter Bauteile notwendigen Materialzugaben und/oder Material mängel. If a calibration is provided, the preformed component or in particular the final molded component contains the material additions and / or material defects necessary for the production of, in particular, dimensionally stable, end-molded components.
Unter dem Kalibrieren kann insbesondere ein Fertigformen des endgeformten Bauteils verstanden werden, welches beispielsweise auch durch einen oder mehrere Press- oder Stauchvorgänge erreicht werden kann. Allerdings ist es möglich, dass das endgeformte oder endgeformte, hochmaßhaltige Bauteil noch weiteren, das Bauteil modifizierenden Verarbeitungsschritten unterzogen werden kann, wie etwa einem Einbringen von Anbindungslöchern, seitlichen Verprägungen, Flanschabstellungen oder einem (geringen) Beschnittvorgang. Allerdings wird angestrebt, die Form des zum Kalibrieren eingesetzten Werkzeugs derart zu gestalten, dass ansonsten keine weiteren Umformungsschritte mehr notwendig sind. Calibration can be understood, in particular, to mean a finish-forming of the end-formed component, which can be achieved, for example, by one or more pressing or upsetting operations. However, it is possible that the final molded or final molded, high modulus component may undergo further component modifying processing steps, such as piercing, lateral embossing, flange abutment or (minor) trimming. However, the aim is to make the shape of the tool used for calibrating such that otherwise no further forming steps are necessary.
In einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist das vorgeformte, endgeformte und/oder das endgeformte, hochmaßhaltige Bauteil ein im Wesentlichen längliches Bauteil. Es hat sich herausgestellt, dass das In a further embodiment of the method according to the invention, the preformed, end-shaped and / or the final-shaped, high-dimensional component is a substantially elongate component. It turned out that that
erfindungsgemäße Verfahren gerade bei der Herstellung von anspruchsvoll geformten länglichen Bauteilen vorteilhaft eingesetzt werden kann. Unter länglichen Bauteilen werden insbesondere Bauteile verstanden, die eine im Vergleich zu den anderen beiden Seiten deutlich längere Seite und insbesondere eine ausgeprägte Zarge aufweisen. Diese längere Seite bildet naturgemäß eine Vorzugsrichtung des Bauteils, im Folgenden als Längsrichtung bezeichnet, während die anderen beiden Seiten
jeweils eine Querrichtung darstellen. Insbesondere können aus in Längsrichtung dieser Bauteile mindestens um einen Faktor >1, insbesondere mindestens um einen Faktor 3, bevorzugt mindestens um einen Faktor 5 im Vergleich zur Querrichtung ausgedehntere Bauteilen besonders anspruchsvoll geformte Bauteile kostensparend hergestellt werden. method according to the invention can be advantageously used especially in the production of sophisticated shaped elongated components. Under elongated components are understood in particular components that have a significantly longer compared to the other two sides and in particular a pronounced frame. This longer side naturally forms a preferred direction of the component, hereinafter referred to as the longitudinal direction, while the other two sides each represent a transverse direction. In particular, from the longitudinal direction of these components at least by a factor> 1, in particular at least a factor of 3, preferably at least by a factor of 5 compared to the transverse direction more extensive components particularly sophisticated molded components can be produced cost-effectively.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist das vorgeformte, das endgeformte und/oder das endgeformte, hochmaßhaltige Bauteil ein halbschalenförmiges Bauteil, das insbesondere ein im Querschnitt u-förmiges oder hutförmiges Bauteil ist. Es wurde erkannt, dass das erfindungsgemäße Verfahren sich zu einer besonders kostensparenden Herstellung von halbschalenförmigen Bauteilen eignet, insbesondere der Einsatz bei im Querschnitt u-förmigen oder hutförmigen Bauteilen hat sich als besonders vorteilhaft herausgestellt. Nach einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das vorgeformte Bauteil in seiner Längsrichtung in ein eine Z-Form (gekröpft) oder U- Form (doppelt gekröpft) aufweisendes endgeformtes oder endgeformtes, According to a further embodiment of the method according to the invention, the preformed, the final-shaped and / or the final-shaped, high-dimensional component is a half-shell-shaped component which is in particular a U-shaped or hat-shaped component in cross-section. It has been recognized that the method according to the invention lends itself to a particularly cost-saving production of half-shell-shaped components, in particular the use with U-shaped or hat-shaped components in cross-section has proven to be particularly advantageous. According to a further embodiment of the method according to the invention, the preformed component is in its longitudinal direction in a Z-shape (cranked) or U-shape (double cranked) having endgeformtes or endgeformtes,
hochmaßhaltiges Bauteil umgeformt. Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich besonders zur Herstellung anspruchsvoll geformter Bauteile wie z.B. gekröpfter Bauteile oder sogar stark gekröpfter Bauteile wie etwa stark gekröpfte U-förmigeformed high-dimensional component. The inventive method is particularly suitable for the production of sophisticated molded components such. cranked components or even heavily cranked components such as heavily bent U-shaped
Bauteile, insbesondere wenn sie ein Kalibrieren erfahren. Gerade bei der Herstellung von einfach oder mehrfach bzw. mehrdimensional gekröpften Bauteilen hat sich das erfindungsgemäße Verfahren als besonders kostensparend herausgestellt. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich somit anspruchsvoll geformte Bauteile dennoch mit Minimalformplatinen fertigen, sodass bei Bedarf auf Randbeschnitte weitgehend verzichtet werden kann. Insbesondere wenn die Bauteile in ihrer Components, especially when they undergo calibration. Especially in the production of single or multiple or multi-dimensionally cranked components, the inventive method has been found to be particularly cost-effective. With the method according to the invention, it is thus nevertheless possible to manufacture sophisticatedly shaped components with minimal form blanks, so that edge trimming can be largely dispensed with if necessary. Especially if the components in their
Längsrichtung eine Z oder U-Form aufweisen, lassen sie sich besonders Longitudinal have a Z or U-shape, they are particularly
materialsparend herstellen. Die Z-Form wird dabei beispielsweise durch eine produce material saving. The Z-shape is, for example, by a
Verschiebung sich jeweils gegenüberliegender Formabschnitte um einen Shift each opposite mold sections by one
Mittenbereich erzeugt, so dass die zu verändernden Bereiche des vorgeformten Bauteils sich in definierten Winkeln zur Verschiebungsrichtung befinden,
beispielsweise wenn die Längsrichtung bzw. die Längsachse in X-Richtung verläuft, eine Verschiebung in Z- und/oder Y-Richtung möglich ist (Koordinatensystem). Je nach Art der Kröpfung kann die Verschiebung über die Längsachse des Bauteils auch mehrfach und gegensinnig gerichtet erfolgen. Dann ergeben sich U-förmig oder mehrfach gekröpfte Varianten des endgeformten Bauteils bzw. des endgeformten, hochmaßhaltigen Bauteils. Generated center region, so that the areas to be changed of the preformed component are at defined angles to the direction of displacement, For example, if the longitudinal direction or the longitudinal axis in the X direction, a shift in the Z and / or Y direction is possible (coordinate system). Depending on the type of cranking, the displacement over the longitudinal axis of the component can also take place repeatedly and in opposite directions. Then arise U-shaped or multi-cranked variants of the final molded component or the final molded, high-dimensional component.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden unterschiedliche Bereiche des vorgeformten Bauteils zeitversetzt in das endgeformte oder endgeformte, hochmaßhaltige Bauteil umgeformt und/oder kalibriert. According to a further embodiment of the method according to the invention, different regions of the preformed component are formed and / or calibrated with a time shift into the final-molded or final-shaped, high-dimensional component.
Unterschiedliche Bereiche des vorgeformten Bauteils werden also zumindest teilweise nicht zeitgleich in die endgeformte Form oder endgeformte, hochmaßhaltige Form umgeformt bzw. kalibriert, wobei unter einer endgeformten Form die Form des endgeformten Bauteils und unter einer endgeformten, hochmaßhaltigen Form die Form des endgeformten, hochmaßhaltigen Bauteils verstanden wird. Die Different regions of the preformed component are thus at least partially not simultaneously formed or calibrated into the final molded or final molded, high dimensional shape, wherein a final molded shape is understood to mean the shape of the final molded component and a final molded, highly dimensionalized shape is the shape of the final molded, high dimensional component becomes. The
unterschiedlichen Bereiche können teilweise überlappen oder vollständig different areas may partially overlap or completely
verschiedene Bereiche sein. Unterschiedliche Bereiche des vorgeformten Bauteils werden somit zumindest teilweise einzeln oder separat umgeformt bzw. kalibriert. ■ Das Umformen des vorgeformten Bauteils bzw. das Kalibrieren setzt sich be different areas. Different areas of the preformed component are thus at least partially individually or separately reshaped or calibrated. ■ Reshaping of the preformed component or calibration takes place
insbesondere aus partiellen Umform- bzw. Kalibrierschritten zusammen. Bevorzugt besteht eine teilweise zeitliche Überlappung zwischen dem Umformen und/oder Kalibrieren unterschiedlicher Bereiche, sodass das Umformen und/oder Kalibrieren teilweise zeitgleich erfolgt. Ebenfalls ist jedoch möglich, dass ein Umformen und/oder Kalibrieren eines Bereichs erst dann erfolgt, wenn das Umformen und/oder in particular from partial forming or calibration steps together. Preferably, there is a partial temporal overlap between the reshaping and / or calibrating of different regions, so that the reshaping and / or calibrating takes place partly simultaneously. However, it is also possible that a reshaping and / or calibrating of a region takes place only when the reshaping and / or
Kalibrieren des vorherigen Bereichs abgeschlossen ist. Beispielsweise sind zumindest ein erster Bereich und ein zweiter Bereich vorgesehen, welche zeitlich versetzt umgeformt und/oder kalibriert werden. Es können jedoch auch mehr als zwei, beispielsweise drei, vier, fünf oder mehr, unterschiedliche Bereiche vorgesehen sein.
Dieses Vorgehen ermöglicht eine weitere Kostenersparnis bei der Herstellung anspruchsvoller Bauteile. Insbesondere kann somit der kostensparende Einsatz beispielsweise eines einzigen Werkzeugs und/oder der Einsatz eines wartungsarmen Werkzeugs im Weiterformschritt und/oder beim Endformen erreicht werden. Calibrating the previous area is complete. For example, at least a first area and a second area are provided, which are deformed and / or calibrated offset in time. However, more than two, for example three, four, five or more, different areas may be provided. This approach allows further cost savings in the manufacture of sophisticated components. In particular, the cost-saving use of, for example, a single tool and / or the use of a low-maintenance tool in the further forming step and / or in the final shaping can thus be achieved.
Insbesondere lässt sich das Anwendungsspektrum auf Bauteile, die insbesondere mit den Randbedingungen des aus dem Stand der Technik bekannten Verfahrens etwa wegen ihrer aufwendigen Form bisher nicht entsprechend gefertigt werden können, erweitern. In einer weiteren Ausgestaltung weist das endgeformte oder endgeformte, hochmaßhaltige Bauteil zumindest drei Bereiche auf, insbesondere einen gekröpften Mittelbereich mit zwei angrenzenden Randbereichen, wobei vorzugsweise beim Umformen des vorgeformten Bauteils in das endgeformte oder endgeformte, hochmaßhaltige Bauteil die Randbereiche im Wesentlichen parallel ausgerichtet werden und/oder bleiben und die Längsachse des Mittelbereichs gegen die In particular, the range of applications to components, which can not be made in particular with the boundary conditions of the known from the prior art method because of their elaborate form so far, expand. In a further refinement, the end-formed or end-formed, high-dimensional component has at least three regions, in particular a cranked middle region with two adjoining edge regions, wherein preferably the edge regions are aligned substantially parallel when forming the preformed component into the end-formed or final molded, high-dimensional component and / or stay and the longitudinal axis of the central region against the
Längsachse der Randbereiche abgewinkelt wird. Auch andere Ausrichtungen der Randbereiche sind in X-, Y- und/oder Z-Richtung (Koordinatensystem) möglich. Der Begriff Randbereich bezieht sich in diesem Kontext darauf, dass solch ein Bereich neben einem Mittelbereich angeordnet ist und nicht abhängig von der absoluten Position dieses Bereichs im gesamten endgeformten Bauteil ist. Es hat sich Longitudinal axis of the edge regions is angled. Other orientations of the edge regions are possible in the X, Y and / or Z direction (coordinate system). The term edge area in this context refers to such an area being located next to a central area and not being dependent on the absolute position of this area in the entire final molded part. It has
herausgestellt, dass das erfindungsgemäße Verfahren sich besonders vorteilhaft für die Herstellung derart aufwendig geformter Bauteile eignet. Wenn das endgeformte Bauteil zudem einen Winkel von 10° bis 120°, insbesondere einen Winkel von 20° bis 100°, vorzugsweise einen Winkel von 25° bis 90° zwischen der Längsachse zumindest eines Randbereichs und der Längsachse des zumindest einen Mittelbereichs aufweist, kann die Komplexität und Ansteuerung des Werkzeugs zum Umformen und/oder Kalibrieren möglichst gering gehalten werden. Besonders bevorzugt weist das endgeformte oder endgeformte Bauteil zudem einen Winkel von 30° bis 60° zwischen der Längsachse zumindest eines Randbereichs und der Längsachse des zumindest einen Mittelbereichs auf, sodass die Komplexität des Werkzeugs weiter vermindert werden kann.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein mehrteiliges Umformwerkzeug verwendet, wobei der Mittelbereich des vorgeformten Bauteils in eine endgeformte Form umgeformt wird, nachdem mindestens ein pointed out that the inventive method is particularly advantageous for the production of such complex shaped components. If the end-molded component also has an angle of 10 ° to 120 °, in particular an angle of 20 ° to 100 °, preferably an angle of 25 ° to 90 ° between the longitudinal axis of at least one edge region and the longitudinal axis of the at least one central region, the Complexity and control of the tool for forming and / or calibration are kept as low as possible. Particularly preferably, the end-formed or end-formed component also has an angle of 30 ° to 60 ° between the longitudinal axis of at least one edge region and the longitudinal axis of the at least one central region, so that the complexity of the tool can be further reduced. According to a further embodiment of the method according to the invention, a multi-part forming tool is used, wherein the central region of the preformed component is formed into a final-shaped mold, after at least one
Randbereich des vorgeformten Bauteils in eine endgeformte Form umgeformt worden ist oder wobei der Mittelbereich des vorgeformten Bauteils in endgeformte, hochmaßhaltige Form umgeformt und kalibriert wird, nachdem mindestens ein Randbereich des vorgeformten Bauteils in endgeformte, hochmaßhaltige Form umgeformt und kalibriert worden ist. Boundary portion of the preformed component has been converted into a final molded shape or wherein the central region of the preformed component is formed and calibrated into a final molded, high-dimensional shape after at least one edge region of the preformed component has been reshaped and calibrated into a final molded, high-dimensional shape.
In einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das vorgeformte Bauteil in Gesenke eingelegt, die schräg zur Verschiebungsrichtung der zur Umformung verwendeten Stempel oder Gesenke angeordnet sind. Unter der Verschiebungsrichtung wird insbesondere die Richtung der Bewegung der Stempel und/oder Gesenke beim Umformvorgang verstanden, also beispielsweise die vertikale Richtung. Unter einem hierzu schräg angeordneten Gesenk wird insbesondere verstanden, dass dadurch die Längsachse des eingelegten Bauteils schräg zur In a preferred embodiment of the method according to the invention, the preformed component is inserted into dies, which are arranged obliquely to the direction of displacement of the punch or dies used for forming. The direction of displacement is understood in particular to be the direction of movement of the punches and / or dies during the forming process, that is, for example, the vertical direction. Under a purpose obliquely arranged die is understood in particular that thereby the longitudinal axis of the inserted component obliquely to
Verschiebungsrichtung liegt. Es wurde erkannt, dass sich über den Winkel zwischen Verschiebungsrichtung und Lage des Bauteils der Abstreckgrad vorteilhaft einstellen lässt. Je kleiner dabei der Winkel, desto größer ist die erreichbare Abstreckung. Somit lässt sich der gewünschte Abstreckgrad schon durch die Verwendung eines einzigen Werkzeugs kostensparend einstellen. Displacement direction is. It was recognized that the degree of ironing can be advantageously adjusted via the angle between the direction of displacement and the position of the component. The smaller the angle, the greater the achievable ironing. Thus, the desired degree of ironing can already be set cost-effectively by using a single tool.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das vorgeformte Bauteil zwischen mindestens einem Randgesenk und dem zugehörigen mindestens einen Randstempel eingeklemmt, wobei die Klemmkraft so hoch ist, dass das vorgeformte Bauteil im Wesentlichen nicht [das heißt nicht oder nur wenig) nachrutschen kann. Durch die Einstellung der Klemmkraft kann somit eine Herstellung mit relativ geringem Aufwand von aufwendig geformten Bauteilen erreicht werden.
Nach einer zweiten Lehre der vorliegenden Erfindung wird die Aufgabe bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung dadurch gelöst, dass das Umformwerkzeug als mehrteiliges Umformwerkzeug ausgebildet ist, wobei jeder Teil des mehrteiligen Umformwerkzeugs zumindest einen Stempel und ein Gesenk umfasst, wobei das Umformwerkzeug dazu eingerichtet ist, ein einfach oder mehrfach gekröpftes endgeformte Bauteil durch Umformen aus dem vorgeformten Bauteil herzustellen oder dazu eingerichtet ist, ein einfach oder mehrfach gekröpftes endgeformtes, hochmaßhaltiges Bauteil durch Umformen und Kalibrieren aus dem vorgeformten Bauteil herzustellen. Die Vorrichtung wird vorzugsweise in einer Transferpresse oder alternativ in verketteten Einzelpressen eingesetzt. In a further advantageous embodiment of the method according to the invention, the preformed component is clamped between at least one edge die and the associated at least one edge punch, wherein the clamping force is so high that the preformed component substantially [that is, not or only slightly] can slip. By adjusting the clamping force thus a production can be achieved with relatively little effort of elaborately shaped components. According to a second teaching of the present invention, the object is achieved in a generic device in that the forming tool is designed as a multi-part forming tool, each part of the multi-part forming tool comprises at least a punch and a die, wherein the forming tool is adapted to a simple or To produce a multi-cranked end-molded component by forming from the preformed component or is adapted to produce a single or multiple cranked final molded, high-dimensional component by forming and calibrating from the preformed component. The device is preferably used in a transfer press or alternatively in chained single presses.
Der Einsatz einer solchen Vorrichtung ermöglicht eine kostensparende Herstellung anspruchsvoller Bauteile. Insbesondere kann somit der kostensparende Einsatz beispielsweise eines einzigen Umformwerkzeugs und/oder der Einsatz eines wartungsarmen Umformwerkzeugs im Weiterformschritt und/oder beim Endformen erreicht werden. Insbesondere lässt sich das Anwendungsspektrum auf Bauteile, die insbesondere mit den Randbedingungen des aus dem Stand der Technik bekannten Verfahrens etwa wegen ihrer aufwendigen Form bisher nicht oder nur sehr aufwendig entsprechend gefertigt werden können, erweitern. The use of such a device enables a cost-saving production of sophisticated components. In particular, the cost-saving use of, for example, a single forming tool and / or the use of a low-maintenance forming tool in the further forming step and / or in the final shaping can thus be achieved. In particular, the range of applications to components that can not be made or only very expensive corresponding to the boundary conditions of the known from the prior art method because of their elaborate form, expand.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann zudem ein Werkzeug zur Herstellung des vorgeformten Bauteils aufweisen, insbesondere etwa ein Werkzeug zum Prägen und Hochstellen oder ein Tiefziehwerkzeug mit innerem Niederhalter, distanziertem äußeren Niederhalter, großen Ziehradien und Ziehspalten und/oder Hilfsmittel zur Beschickung und Positionierung. Möglich ist auch der Einsatz eines Rollform- Prozesses mit nachfolgendem Portionieren zu Einzelteilen (vorgeformte Bauteile). The device according to the invention can also have a tool for producing the preformed component, in particular a tool for embossing and raising or a deep-drawing tool with inner hold-down, distanced outer hold-down, large drawing radii and drawing gaps and / or tools for feeding and positioning. It is also possible to use a roll forming process with subsequent portioning into individual parts (preformed components).
Zur Herstellung eines endgeformten, hochmaßhaltigen Bauteils kann die To produce a final molded, highly dimensional component, the
erfindungsgemäße Vorrichtung ein Umformwerkzeug mit Kalibrierfunktion aufweisen, insbesondere aufweisend ein massives oder geteiltes Umformgesenk mit Kalibrierfunktion und/oder ebenfalls ein- oder mehrteilige Umformstempel mit
Kalibrierfunktion und/oder Hilfselementen zur Beschickung, Abstützung, Device according to the invention have a forming tool with calibration function, in particular comprising a solid or split forming die with calibration function and / or likewise single or multi-part forming die with Calibration function and / or auxiliary elements for loading, support,
Positionierung und/oder Auswerfern. Positioning and / or ejection.
Alternativ oder zusätzlich kann die erfindungsgemäße Vorrichtung ein Alternatively or additionally, the device according to the invention can
Kalibrierwerkzeug aufweisen, insbesondere aufweisend ein massives oder geteiltes Kalibriergesenk und/oder ebenfalls ein- oder mehrteilige Kalibrierstempel und/oder Hilfselementen zur Beschickung, Abstützung, Positionierung und/oder Auswerfern. Have calibration, in particular comprising a solid or split Kalibriergesenk and / or also one or more parts Kalibrierstempel and / or auxiliary elements for charging, support, positioning and / or ejection.
In einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist das Umformwerkzeug mindestens ein Mittelwerkzeugteil mit zwei angrenzenden In a further embodiment of the device according to the invention, the forming tool has at least one middle tool part with two adjacent ones
Randwerkzeugteilen auf, wobei das mindestens eine Mittelwerkzeugteil zumindest einen Mittelstempel und zumindest ein Mittelgesenk umfasst und mindestens eines der Randwerkzeugteile einen Randstempel und ein Randgesenk aufweist. Durch diese Ausgestaltung kann eine besonders prozesssichere und kostensparende Herstellung unter Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung gewährleistet werden. Edge tool parts, wherein the at least one middle tool part comprises at least one center punch and at least one middle die and at least one of the edge tool parts has an edge punch and an edge die. By means of this configuration, a particularly process-reliable and cost-saving production using the device according to the invention can be ensured.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist das mindestens eine Randgesenk mindestens eines der Randwerkzeugteile ein According to a further embodiment of the device according to the invention, the at least one edge die is at least one of the edge tool parts
höhenveränderbares Randgesenk. Dadurch, dass mindestens ein Randgesenk höhenveränderbar, z.B. auf Pinolen gelagert ist, kann die Abfolge des Umformens und/oder Kalibrierens der unterschiedlichen Bereiche des vorgeformten Bauteils vorteilhaft angepasst werden. Beispielsweise kann somit ein Umformen und/oder Kalibrieren, aber auch ein Klemmen eines Randbereichs des vorgeformten Bauteils schon vor oder während des Umformens und/oder Kalibrierens eines anderen Bauteilbereichs (insbesondere eines Mittelbereichs) erfolgen, was die Herstellung dieser Bauteil insbesondere mit hoher Maßhaltigkeit ohne Randbeschnitt weiter vereinfacht. Optional weisen die Randgesenke, insbesondere die nicht height-adjustable edge die. By virtue of the fact that at least one marginal die is height-adjustable, e.g. is mounted on sleeves, the sequence of forming and / or calibrating the different areas of the preformed component can be advantageously adapted. Thus, for example, reshaping and / or calibrating, but also clamping of an edge region of the preformed component, can take place before or during the forming and / or calibrating of another component region (in particular a central region), which results in the production of this component, in particular with high dimensional accuracy without edge trimming further simplified. Optionally, the edge dies, especially those not
höhenveränderbaren d.h. sich bereits in Endlage befindlichen Randgesenke, einen inneren Niederhalter oder Formerhaltungsstempel auf, welcher im Wesentlichen den Großteil der Form des Randbereichs derart stützt, dass durch die Umformbewegung keine wesentliche Maßveränderung entsteht, sodass sich das vorgeformte Bauteil
neben dem Formschluss zu den Randwerkzeugteilen besonders vorteilhaft height-adjustable ie already located in the end position Randgesenke, an inner hold-down or Formerhaltungsstempel, which essentially supports the majority of the shape of the edge region such that no significant dimensional change is caused by the forming movement, so that the preformed component in addition to the positive connection to the edge tool parts particularly advantageous
positionieren und damit eine gewisse Maßhaltigkeit erzeugen lässt. Unter dem Begriff höhenveränderbar wird im Kontext des Randgesenkes verstanden, dass das so bezeichnete Randgesenk gegenüber anderen Gesenkteilen des Umformwerkzeugs höhenveränderbar ist, wohingegen diese anderen Gesenkteile relativ zueinander starr sind. position and thus produce a certain dimensional stability. The term variable in height is understood in the context of the Randgesenkes that the so-called edge dies with respect to other die parts of the forming tool is variable in height, whereas these other die parts are rigid relative to each other.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der mindestens eine Randstempel mindestens eines der Randwerkzeugteile gegenüber den anderen Stempel(teilen) beweglich gelagert. Dadurch, dass mindestens einAccording to a further embodiment of the device according to the invention, the at least one edge punch of at least one of the edge tool parts relative to the other punch (share) movably mounted. In that at least one
Randstempel beweglich, bevorzugt durch mindestens ein hydraulisches Stellmittel kraftwirkend, gelagert ist, kann die Abfolge des Umformens und/oder Kalibrierens der unterschiedlichen Bereiche des vorgeformten Bauteils weiter vorteilhaft angepasst werden. Beispielsweise kann somit ein Umformen und/oder Kalibrieren, aber auch ein Klemmen eines Randbereichs des vorgeformten Bauteils schon vor oder während des Umformens und/oder Kalibrierens eines anderen Bauteilbereichs (insbesondere eines Mittelbereichs) erfolgen, was die Herstellung dieser Bauteile insbesondere mit hoher Maßhaltigkeit ohne Randbeschnitt weiter vereinfacht. In Kombination mit einem höhenveränderbaren Randgesenk lässt sich somit Moving edge stamp, preferably by at least one hydraulic actuating means force acting, is stored, the sequence of forming and / or calibrating the different areas of the preformed component can be further advantageously adapted. Thus, for example, reshaping and / or calibrating, but also clamping of an edge region of the preformed component, can take place before or during the reshaping and / or calibrating of another component region (in particular a middle region), which results in the production of these components, in particular with high dimensional accuracy without edge trimming further simplified. In combination with a height-adjustable edge die can thus be
beispielweise besonders vorteilhaft auch das zeitgleiche Umformen und/oder For example, particularly advantageous also the simultaneous forming and / or
Kalibrieren der an einen Mittelbereich des vorgeformten Bauteils angrenzenden Randbereiche erreichen. Unter dem Begriff beweglich wird im Kontext der Calibrate the adjacent to a central region of the preformed component edge regions reach. The term movable is used in the context of
Randstempel verstanden, dass die so bezeichneten Randstempel gegenüber anderen Stempelteilen des erfindungsgemäßen Umformwerkzeugs separat bewegt, insbesondere in der Höhe verändert werden können, wohingegen die genannten anderen Stempelteile zueinander starr sind. Edge stamp understood that the so-called edge punches can be moved separately from other stamp parts of the forming tool according to the invention, in particular in height can be changed, whereas said other stamp parts are mutually rigid.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Vorrichtung und/oder das Umformwerkzeug sich gemäß einer weiteren Ausgestaltung bezüglich der Verschiebungsrichtung in einer Schräglage befinden. Es wurde erkannt, dass sich durch die Maßnahmen vorteilhaft der Abstreckgrad einstellen lässt.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist das Umformwerkzeug ein Umformrandgesenk mit Kalibrierfunktion und/oder einen Umformrandstempel mit Kalibrierfunktion auf, insbesondere ein höhenverstellbares Umformrandgesenk mit Kalibrierfunktion, mit optional einem inneren Niederhalter. Hierdurch kann vorteilhaft das Umformen und Kalibrieren des vorgeformten Bauteils in das endgeformte Bauteil mit nur einem Werkzeug erfolgen. It is particularly advantageous if the device and / or the forming tool are in an inclined position with respect to the direction of displacement according to a further embodiment. It was recognized that can be adjusted by the measures advantageous the ironing. According to a further embodiment of the device according to the invention, the forming tool has a Umformrandgesenk with calibration function and / or a Umformrandstempel with calibration function, in particular a height-adjustable Umformrandgesenk with calibration function, optionally with an inner holddown. As a result, the forming and calibrating of the preformed component into the end-formed component can advantageously take place with only one tool.
Unter einem Umform(rand)gesenk mit Kalibrierfunktion und einem Under a forming (edge) sink with calibration function and a
Umform(rand)stempel mit Kalibrierfunktion werden (Rand)Gesenke bzw. Stempel verstanden, die im Wesentlichen schon die Endform des hochmaßhaltigen, endgeformten Bauteils enthalten. Forming (edge) stamp with calibration function are understood (edge) dies or stamp, which contain substantially the final shape of the high-dimensional, final molded component.
In einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, weist das Umformwerkzeug Mittel zur Abriegelung des Materialflusses über die Bauteil- Berandung hinaus auf, beispielweise seitliche oder stirnseitige Absperrwände. In a further embodiment of the device according to the invention, the forming tool has means for blocking the flow of material beyond the component boundary beyond, for example, side or front barrier walls.
Hierdurch wird eine weitere Verbesserung der Maßhaltigkeit der endgeformten Bauteile insbesondere in einem optionalen Flanschbereich dadurch erreicht, dass zumindest zeitweise während des Pressvorgangs der Materialfluss des Bauteils beispielsweise an den optionalen Flanschkanten einer halbschalenförmigen Bauteils abgesperrt ist. Dadurch wird erreicht, dass kein Platinenmaterial aus dem As a result, a further improvement in the dimensional accuracy of the end-molded components, in particular in an optional flange region is achieved in that at least temporarily during the pressing process, the material flow of the component is shut off, for example, at the optional flange edges of a half-shell-shaped component. This ensures that no board material from the
Pressbereich herausgedrückt wird und so das gesamte überschüssige Pressing is pushed out and so the entire excess
Platinenmaterial vollständig in das endgeformte Bauteil umgeformt wird. Das Absperren des Materialflusses des vorgeformten und/oder endgeformten und/oder endgeformten, hochmaßhaltigen Bauteils nach außen kann in einer besonders bevorzugten Weise durch eine an dem für den Pressvorgang verwendeten Stempel vorgesehenen Absperrwand erreicht werden. Dies hat zum einen den Vorteil, dass keine zusätzliche verfahrbare Komponente vorgesehen werden muss, um den Materialfluss nach außen abzusperren. Zum anderen wird auf diese Weise erreicht, dass die den Materialfluss absperrende Absperrwand gerade bei dem den Board material is completely transformed into the final molded component. Shutting off the material flow of the preformed and / or final molded and / or final molded, highly dimensional component to the outside can be achieved in a particularly preferred manner by a provided on the punch used for the pressing process barrier wall. This has the advantage that no additional movable component must be provided in order to shut off the material flow to the outside. On the other hand is achieved in this way, that the material flow shut-off barrier just in the
Materialfluss bewirkenden Pressvorgang in die zur Absperrung vorgesehene Position
fährt. Alternativ können verfahrbare seitliche Wände für eine Abriegelung sorgen. Zudem weist die Vorrichtung optional Mittel zur Klemmung einzelner Bodenbereiche des vorgeformten Bauteils auf, durch die eine insbesondere für die Maßhaltigkeit besonders vorteilhafte genaue Positionierung des vorgeformten Bauteils ermöglicht wird. Material flow causing pressing process in the position provided for the shut-off moves. Alternatively, movable side walls can provide a seal. In addition, the device optionally has means for clamping individual bottom regions of the preformed component, by means of which a particularly advantageous dimensional positioning for the precise positioning of the preformed component is made possible.
Durch die vorherige und folgende Beschreibung von Verfahrensschritten gemäß bevorzugter Ausführungsformen des Verfahrens sollen auch entsprechende Mittel zur Durchführung der Verfahrensschritte durch bevorzugte Ausführungsformen der Vorrichtung offenbart sein. Ebenfalls soll durch die Offenbarung von Mitteln zur Durchführung eines Verfahrensschrittes der entsprechende Verfahrensschritt offenbart sein. By the preceding and following description of method steps according to preferred embodiments of the method, corresponding means for carrying out the method steps by preferred embodiments of the device should also be disclosed. Likewise, by the disclosure of means for carrying out a method step, the corresponding method step should be disclosed.
Im Weiteren soll die Erfindung anhand von zwei Ausführungsbeispielen in In addition, the invention with reference to two embodiments in
Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Die Zeichnungen zeigen in Connection with the drawings will be explained in more detail. The drawings show in
Fig. la-d schematische Darstellungen des Umformens des vorgeformten Bauteils in das endgeformte Bauteil im Rahmen eines ersten Fig. La-d schematic representations of the forming of the preformed component in the final molded component in the context of a first
Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens mit einem Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei lediglich die Wirkflächen der Stempel und Gesenke dargestellt sind, und Embodiment of a method according to the invention with an embodiment of a device according to the invention, wherein only the active surfaces of the punches and dies are shown, and
Fig. 2a-f schematische Darstellungen des Umformens des vorgeformten Bauteils in das endgeformte, hochmaßhaltige Bauteil in einem einzigen Schritt im Rahmen eines zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßenFig. 2a-f are schematic representations of the forming of the preformed component in the final molded, high-dimensional component in a single step in the context of a second embodiment of the invention
Verfahrens mit einem Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei lediglich die Wirkflächen der Stempel und Gesenke dargestellt sind. Method with an embodiment of a device according to the invention, wherein only the active surfaces of the punches and dies are shown.
Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäße Vorrichtung werden im Folgenden anhand der Herstellung eines hutprofilartigen,
einfach gekröpften Bauteils näher erläutert. Bei flanschlosen und/oder mehrfach gekröpften Teilen erfolgt eine analoge Vorgehensweise. Exemplary embodiments of the method according to the invention and the device according to the invention will be described below with reference to the production of a hat-profile-like, simply cranked component explained in more detail. For flangeless and / or multiple cranked parts, a similar procedure is used.
Im Folgenden werden für ähnliche bzw. einander entsprechende Merkmale dieselben Bezugszeichen verwendet. Hereinafter, the same reference numerals are used for similar or corresponding features.
In einem ersten, nicht dargestellten Schritt wird ein einfach geformtes vorgeformtes Bauteil 1 in Form eines ungekröpften, gestreckten und in seiner Längsrichtung vorwiegend gerade orientierten Hutprofils mit vorgegebener Randkontur durch geeignete Maßnahmen kostengünstig hergestellt. Die Bezeichnung einfach bezieht sich auf die Erstreckung der Längsachse des vorgeformten Bauteils, das ansonsten durchaus strukturierte übrige Flächenelemente oder Krümmungen besitzen kann. Als geeignete Maßnahmen zur Herstellung dieses einfach geformten vorgeformten Bauteils 1 kommt beispielsweise das Prägen und Hochstellen oder robustes In a first step, not shown, a simply shaped preformed component 1 in the form of an unequipped, stretched and in its longitudinal direction predominantly straight oriented hat profile with predetermined edge contour is produced inexpensively by suitable measures. The term simply refers to the extent of the longitudinal axis of the preformed component which otherwise may well have textured surface features or bends. As suitable measures for the production of this simply shaped preformed component 1 comes, for example, the embossing and raising or robust
Tiefziehen mit distanziertem äußeren Niederhalter in Betracht. Bei der Vorrichtung zur Herstellung des einfach geformten vorgeformten, insbesondere endkonturfernen Bauteils 1 handelt es sich somit beispielsweise um ein Werkzeug zum Prägen und Hochstellen oder ein Tiefziehwerkzeug mit innerem Niederhalter, distanziertem äußeren Niederhalter, großen Ziehradien und Ziehspalten sowie Hilfsmittel zur Beschickung und Positionierung. Einfach geformte vorgeformte Bauteile 1 können alternativ auch durch Rollformen hergestellt werden. Thermoforming with a distanced outer hold-down into consideration. The device for producing the simply shaped preformed, in particular end contour distant component 1 is thus, for example, a tool for embossing and raising or a deep-drawing tool with inner hold-down, distant outer hold-down, large drawing radii and drawing columns and aids for loading and positioning. Simply shaped preformed components 1 can alternatively also be produced by roll forming.
Die Weiterformung erfolgt im nächsten Schritt in einem in Fig. 1 schematisch dargestellten Umformwerkzeug gemäß der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Das Umformwerkzeug zur Weiterformung des einfach geformten vorgeformten Bauteils 1 ist hier dreiteilig aufgebaut und weist ein Mittelwerkzeugteil und zwei The further formation takes place in the next step in a forming tool shown schematically in FIG. 1 according to the device according to the invention. The forming tool for further molding of the simply shaped preformed component 1 is here constructed in three parts and has a middle tool part and two
Randwerkzeugteile auf, wobei das Mittel werkzeugteil einen Mittelstempel 2b und ein Mittelgesenk 3b aufweist und das erste Randwerkzeugteil einen Randstempel 2a und ein höhenveränderbares Randgesenk 3a aufweist, wobei das Randgesenk 3a über Pinolen 6 höhenveränderbar beweglich [Pfeil 6) gelagert ist. Die nicht Edge tool parts, wherein the middle tool part has a center punch 2b and a middle die 3b and the first edge tool part has a marginal punch 2a and a height-adjustable edge die 3a, wherein the edge die 3a height adjustable via sleeves 6 movable [arrow 6) is mounted. Not
höhenveränderbaren Gesenkteile können noch einen optionalen inneren Niederhalter
besitzen (nicht dargestellt), der in ausgefahrenem Zustand die Positionierung und Beschickung erleichtert. Das zweite Randwerkzeug weist einen beweglichen Height-adjustable die-cuts can still have an optional inner hold-down have (not shown), which facilitates the positioning and loading in the extended state. The second edge tool has a movable
Randstempel 2c und ein starres Randgesenk 3c auf. Der dem starren Randgesenk 3c zugehörige bewegliche Randstempel 2c ist durch z.B. hydraulische oder andere kraftwirkende Stellmittel, dargestellt ist die Bewegungsrichtung 5 dieser Edge stamp 2c and a rigid edge 3c on. The movable edge punch 2c associated with the rigid edge die 3c is defined by e.g. hydraulic or other force-acting adjusting means, the direction of movement 5 is shown
kraftwirkenden Stellmittel, relativ zu den anderen Stempeln, namentlich dem force-acting adjusting means, relative to the other punches, namely the
Mittelstempel 2b und dem Randstempel 2a des ersten Randwerkzeugteils beweglich gelagert. Das Umformwerkzeug befindet sich bezüglich der durch Pfeil 4 dargestellten Abwärtsbewegung einer Presse in einer Schräglage. Der Ablauf der Weiterformung wird im Folgenden beschrieben. Center punch 2b and the edge punch 2a of the first edge tool part movably mounted. The forming tool is with respect to the downward movement of a press represented by arrow 4 in an inclined position. The process of further development is described below.
Wie in Fig. la dargestellt, befinden sich die Randstempel 2a, 2c und der Mittelstempel 2b zu Beginn des Weiterformschritts in angehobener Position. Das As shown in Fig. La, are the edge stamp 2a, 2c and the center punch 2b at the beginning of the further step in the raised position. The
höhenveränderliche Randgesenk 3a ist durch die Pinolen der Presse auf das Niveau des starren Randgesenks 3c angehoben, wie durch Pfeil 6 angedeutet. Die beiden anderen Gesenke 3b, 3c befinden sich bereits in ihrer Endlage, sind starr und werden nicht bewegt. Zudem kann der nicht dargestellte, innere Niederhalter des einen feststehenden Randgesenks 3c ausgefahren sein. Zunächst wird das einfach vorgeformte Bauteil 1 in die schräg zur height-adjustable edge die 3a is raised by the sleeves of the press to the level of the rigid edge of the die 3c, as indicated by arrow 6. The two other dies 3b, 3c are already in their final position, are rigid and will not move. In addition, the inner holddown, not shown, of the one fixed edge joint 3c can be extended. First, the simply preformed component 1 in the oblique to
Verschiebungsrichtung 4 liegenden Gesenke 3a, 3b, 3c eingelegt. Dabei kann die Positionierung des vorgeformten Bauteils 1 durch den Formschluss zu den beiden Randgesenken oder/und durch den, nicht dargestellten, angehobenen inneren Niederhalter des starren Randgesenks erfolgen. Displacement direction 4 lying dies 3a, 3b, 3c inserted. In this case, the positioning of the preformed component 1 by the positive connection to the two edge dies and / or done by, not shown, raised inner holddown of the rigid edge edge.
Wie in Fig. lb dargestellt, werden im Weiteren die Randstempel 2a, 2c und der Mittelstempel 2b durch die Bewegung der Presse in Verschiebungsrichtung 4 nach unten abgesenkt. Dabei klemmen zunächst sowohl der kraftwirkend gelagerte bewegliche Randstempel 2c als auch das angehobene höhenveränderbare Randgesenk 3a das einfach geformte vorgeformte Bauteil 1 zwischen ihren jeweiligen Gegenpart 2a, 3c. Die Klemmkraft ist dabei so groß gewählt, dass das einfach geformte
vorgeformte Bauteil 1 während ihrer Bewegung nicht oder nur wenig nachrutschen kann. Der Mittelbereich lb des einfach geformten vorgeformten Bauteils 1 liegt dabei zunächst frei. In der weiteren Abwärtsbewegung verdrängt der, dem höhenveränderbaren As shown in Fig. Lb, the edge punches 2a, 2c and the center punch 2b are further lowered by the movement of the press in the direction of displacement 4 down. Initially, both the force-bearing movable edge punch 2c and the raised height-adjustable edge bead 3a clamp the simply shaped preformed component 1 between their respective counterparts 2a, 3c. The clamping force is chosen so large that the simply shaped preformed component 1 during their movement can not or only slightly slipping. The central region 1b of the single-shaped preformed component 1 is initially exposed. In the further downward movement displaces the, the height-adjustable
Randgesenk 3a gegenüberliegende Randstempel 2a besagtes Randgesenk 3a nach unten. Außerdem wird der bewegliche Randstempel 2c durch das starre Randgesenk 3c in seiner Abwärtsbewegung gehemmt. Die Relativbewegung zwischen den einzelnen Randstempeln 2a, 2c und Randgesenken 3a, 3c sorgt in Verbindung mit der Klemmung und der Schräglage dafür, dass sich der Mittelbereich lb des einfach geformten vorgeformten Bauteils 1 bezüglich der starren Seite lc zunehmend verlängert und dabei auslenkt. Da die entstehende Kröpfung mehr Material benötigt als die gerade Form, kommt es zur Dehnung und damit einhergehenden Zugbelastung bis hin zur plastischen Deformation in nahezu allen Übergangsbereichen zwischen dem Mittelbereich lb und den Randbereichen la, lc des einfach geformten Edge die 3a opposite edge punch 2a said edge die 3a down. In addition, the movable edge punch 2c is inhibited by the rigid edge die 3c in its downward movement. The relative movement between the individual edge punches 2a, 2c and edge dies 3a, 3c, in conjunction with the clamping and the inclined position, ensures that the central region 1b of the simply shaped preformed component 1 is increasingly lengthened with respect to the rigid side 1c and thereby deflects. Since the resulting bend requires more material than the straight shape, it comes to the elongation and concomitant tensile load to plastic deformation in almost all transitional areas between the central region lb and the edge regions la, lc of simply shaped
vorgeformten Bauteils 1. Das notwendige Material dazu kommt vorwiegend aus der Streckung der Übergangsbereiche zwischen den Bereichen der Gesenketeilung. preformed component 1. The necessary material comes mainly from the extension of the transition areas between the areas of the die division.
In der Endposition, wie in Fig. lc dargestellt, befinden sich alle Gesenk- und In the end position, as shown in Fig. Lc, are all die and
Stempelteile in einem Blockzustand, der zur finalen Ausformung des endgeformten Bauteils 8 (siehe Fig. ld] führt, insbesondere führt die Verschiebung der sich jeweils gegenüberliegenden Stempelteile 2a, 2b, 2c und Gesenkteile 3a, 3b, 3c zu einer lokalen Z-Form. Je nach Art der Kröpfung kann die Verschiebung über die Längsachse des Bauteils auch mehrfach und gegensinnig gerichtet erfolgen. Dann ergeben sich U- förmig oder mehrfach gekröpfte Varianten des endgeformten Bauteils8. Bei derStamp parts in a block state, which leads to the final formation of the final molded component 8 (see Fig. Ld], in particular, the displacement of the respective opposing punch parts 2a, 2b, 2c and die parts 3a, 3b, 3c leads to a local Z-shape Depending on the type of cranking, the displacement along the longitudinal axis of the component can also take place repeatedly and in opposite directions, resulting in U-shaped or multiply cranked variants of the end-formed component 8
Weiterformung können zudem noch nicht vorgeformte Flächenelemente des Bauteils8 ergänzt werden. Further shaping can also be completed not preformed surface elements of the Bauteil8.
Wie in Fig. ld dargestellt, fahren die Werkzeugteile abschließend in ihre As shown in FIG. 1 d, the tool parts finally travel into their position
Ausgangsposition, wie durch Pfeil 7 dargestellt, wobei die Rückbewegungsrichtung der kraftwirkenden Stellmittel in die Ausgangslage durch Pfeil 5' dargestellt ist, und
das endgeformte Bauteil 8 kann entnommen und bei Bedarf in ein Kalibrierwerkzeug, nicht dargestellt, verbracht werden, wo eine Hochmaßhaltigkeit im Zuge des Starting position, as shown by arrow 7, wherein the return direction of the force-acting actuating means is shown in the starting position by arrow 5 ', and the final molded component 8 can be removed and if necessary in a calibration tool, not shown, spent where a high dimensional accuracy in the course of
Kalibrierens eingestellt wird. Das optionale Kalibrierwerkzeug weist insbesondere ein massives oder geteiltes Kalibriergesenk und ebenfalls ein- oder mehrteilige Kalibrierstempel sowie Calibration is set. The optional calibration tool has, in particular, a solid or split calibration die and likewise single-part or multi-part calibration punches as well
Hilfselementen zur Beschickung, Abstützung, Positionierung und Auswerfern auf. Nach dem Kalibrieren kann das endgeformte, hochmaßhaltige Bauteil 13 entnommen werden. Auxiliary elements for loading, support, positioning and ejecting. After calibration, the final molded, high-dimensional component 13 can be removed.
In einem zweiten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst die erfindungsgemäße Vorrichtung lediglich zwei Werkzeuge, ein erstes Werkzeug zur Herstellung des einfach geformten vorgeformten Bauteils und ein Umformwerkzeug zur Weiterformung mit kombiniertem Kalibrieren. In a second embodiment of the method according to the invention, the device according to the invention comprises only two tools, a first tool for producing the simply shaped preformed component and a forming tool for further forming with combined calibration.
Bei dem Werkzeug zur Herstellung des einfach geformten vorgeformten Bauteils 1 handelt es sich z.B. um das gleiche Werkzeug wie in der Variante des ersten The tool for producing the single-shaped preformed component 1 is e.g. to the same tool as in the variant of the first
Ausführungsbeispiels, also beispielsweise ein Werkzeug zum Prägen und Hochstellen oder zum robusten Tiefziehen mit distanziertem äußeren Niederhalter oder einem Rollformen mit nachfolgendem Portionieren. Embodiment, that is, for example, a tool for embossing and raising or for robust deep drawing with distant outer hold-down or roll forming with subsequent portioning.
Wie in Fig. 2a dargestellt, umfasst das Werkzeug zum Endformen und Kalibrieren des einfach geformten vorgeformten Bauteils 1 kombiniert einen Mittelwerkzeugteil und zwei Randwerkzeugteilen, wobei das Mittelwerkzeugteil einen Mittelstempel 2b und ein Mittelgesenk 3b aufweist und das erste Randwerkzeugteil einen Randstempel 2a und ein höhenveränderbares Randgesenk 3a aufweist. Das zweite Randwerkzeugteil weist einen beweglichen Randstempel 2c und ein starres Randgesenk 3c auf. Das höhenveränderbare Randgesenk 3a und das starre Randgesenk 3c besitzen optional jeweils einen inneren Niederhalter 10. Der dem starren Randgesenk 3c zugehörige bewegliche Randstempel 2c ist durch hydraulische oder andere kraftwirkendeAs shown in Fig. 2a, the tool for final forming and calibrating the single-molded preformed component 1 comprises a center tool part and two edge tool parts, wherein the middle tool part has a center punch 2b and a center die 3b and the first edge tool part has an edge punch 2a and a height-adjustable edge die 3a having. The second edge tool part has a movable edge punch 2c and a rigid edge bead 3c. The height-adjustable edge die 3a and the rigid edge die 3c optionally have an inner hold-down device 10, respectively. The movable edge die 2c associated with the rigid edge die 3c is provided with hydraulic or other force-acting
Stellmittel relativ zu den anderen Stempeln, namentlich dem Mittelstempel 2b und
dem Randstempel 2a des ersten Randwerkzeugteils beweglich gelagert. Das Adjustment means relative to the other punches, namely the center punch 2b and movably mounted on the edge punch 2a of the first edge tool part. The
Umformwerkzeug befindet sich bezüglich der Abwärtsbewegung 4 der Presse in einer gewünschten Schräglage. Im Unterschied zur Variante aus dem ersten Forming tool is with respect to the downward movement 4 of the press in a desired angle. In contrast to the variant from the first
Ausführungsbeispiel weisen die Gesenke 3a, 3b, 3c und Stempel 2a, 2b, 2c eine Kalibrierfunktion auf, somit handelt es sich um Umformgesenke mit Kalibrierfunktion bzw. Umformstempel mit Kalibrierfunktion. Des Weiteren besitzt das Embodiment, the dies 3a, 3b, 3c and stamp 2a, 2b, 2c on a calibration, so it is forming dies with calibration or forming die with calibration function. Furthermore, it owns
Umformwerkzeug für den Kalibriervorgang Mittel zur Abriegelung des Materialflusses über die Bauteil-Berandung hinaus, in Form der seitlichen Absperrwände 9 und optional nicht dargestellter stirnseitiger Absperrwände, sowie die Möglichkeit, einzelne Bodenbereiche des vorgeformten Bauteilsl bei Bedarf über die angehobene Niederhalter 10 zu klemmen. Forming tool for the calibration process means for blocking the flow of material beyond the edge of the component, in the form of lateral shut-off walls 9 and optionally not shown end-side shut-off walls, as well as the ability to clamp individual floor areas of the preformed Bauteililsl if necessary on the raised hold-down 10.
Wie im ersten Ausführungsbeispiel befinden sich die Umformstempel 2a, 2b, 2c zunächst in angehobener Position. Das höhenveränderliche Umformrandgesenk 3a ist z.B. durch die Pinolen der Presse und optional hydraulische oder andere As in the first embodiment, the forming dies 2a, 2b, 2c are initially in the raised position. The height-adjustable forming edge die 3a is e.g. through the sleeves of the press and optionally hydraulic or other
kraftwirkende Stellmittel, dargestellt ist die Bewegungsrichtung 5 dieser force-acting adjusting means, the direction of movement 5 is shown
kraftwirkenden Stellmittel, auf das Niveau des starren Umformrandgesenks angehoben, dargestellt durch Pfeil 6. Die beiden anderen Gesenke 3b, 3c befinden sich in ihrer Endlage, sind starr und werden nicht bewegt. Zudem ist der optionale innere Niederhalter 10 beider Randgesenke 3a, 3c ausgefahren. force-acting adjusting means, raised to the level of the rigid Umformrandgesenk, represented by arrow 6. The two other dies 3b, 3c are in their final position, are rigid and are not moved. In addition, the optional inner hold-down 10 of both edge dies 3a, 3c is extended.
Wie in Fig. 2b dargestellt wird das einfach vorgeformte Bauteil 1 in das Gesenk eingelegt. Dabei kann die Positionierung des Bauteils 1 durch den Formschluss zu den beiden Randgesenken 3a, 3c oder/und durch den optional angehobenen inneren Niederhalter 10 des starren Randgesenks 3c erfolgen. As shown in Fig. 2b, the simply preformed component 1 is inserted into the die. In this case, the positioning of the component 1 by the positive connection to the two edge dies 3a, 3c and / or carried out by the optionally raised inner hold-down 10 of the rigid edge edge 3c.
Im Weiteren senken sich die drei Umformstempel 2a, 2b, 2c durch die Bewegung des Pressenstempels, dargestellt durch Pfeil 4, nach unten ab. Dabei klemmen zunächst sowohl der kraftwirkend gelagerte Randstempel 2c als auch das angehobene höhenveränderbare Randgesenk 3a das einfach geformte vorgeformte Bauteil 1 zwischen ihren jeweiligen Gegenpart 2a, 3c, also Teilen des Gesenkbodens oder des
optional angehobenen Niederhalters 10. Da der Querschnitt des vorgeformten Furthermore, the three forming dies 2a, 2b, 2c are lowered by the movement of the press ram, represented by arrow 4, downwards. In the process, both the force-acting edge stamp 2c and the raised height-adjustable edge die 3a first clamp the simply shaped preformed component 1 between their respective counterparts 2a, 3c, that is to say parts of the die bottom or the die optional raised hold 10. As the cross section of the preformed
Bauteils 1 von dem der Endform abweicht, ist das Klemmen zunächst nur über einige Bereiche der inneren Niederhalter 10 möglich. Dies ist verbunden mit einer geringen Distanzierung 12 der Bodenbereiche zwischen den Gesenken 3a, 3b, 3c und Stempeln 2a, 2b, 2c respektive Gesenk- und Stempelteilen. Wie in Fig. 2c zu sehen, liegt der Mittelbereich des einfach geformten vorgeformten Bauteils 1 zunächst frei. Part 1 of which deviates from the final shape, the terminals is initially possible only over some areas of the inner hold-down 10. This is associated with a small distancing 12 of the bottom portions between the dies 3a, 3b, 3c and punches 2a, 2b, 2c and die and stamp parts. As can be seen in Fig. 2c, the central region of the single-shaped preformed component 1 is initially exposed.
In der weiteren Abwärtsbewegung verdrängt der, dem beweglichen Randgesenk 3a gegenüberliegende Randstempel 2a besagtes Randgesenk 3a mit dem angehobenen Niederhalter 10 nach unten. Außerdem wird der beweglich gelagerte Randstempel 2c durch das starre Randgesenk 3c in seiner Abwärtsbewegung gehemmt. In the further downward movement, the edge punch 3a, which is opposite the movable edge die 3a, displaces said edge die 3a with the raised hold-down device 10 downwards. In addition, the movably mounted edge punch 2c is inhibited by the rigid edge die 3c in its downward movement.
Auch hier sorgt nun die Relativbewegung zwischen den einzeln Randwerkzeugteilen dafür, dass sich der Mittelbereich des einfach vorgeformten Bauteils 1 zunehmend verlängert und dabei auslenkt. Da die entstehende Kröpfung mehr Material benötigt als die gerade Form und die feste Klemmung 11 zu den angehobenen Niederhaltern 10 dafür sorgt, dass nur wenig Material aus den geklemmten Bereichen in den Here, too, the relative movement between the individual edge tool parts ensures that the central region of the simply preformed component 1 is increasingly extended and thereby deflects. Since the resulting crank requires more material than the straight shape and the fixed clamp 11 to the raised downers 10 ensures that only a small amount of material from the clamped areas in the
Mittelbereich fließt, kommt es ebenfalls zur Dehnung und damit einhergehenden Zugbelastung bis hin zur plastischen Deformation in nahezu allen Mean area flows, it comes also to the elongation and concomitant tensile load to the plastic deformation in almost all
Übergangsbereichen des einfach vorgeformten Bauteils 1 zwischen den Bereichen der Gesenketeilung, wie in Fig. 2d dargestellt. Transition areas of the simple preformed component 1 between the areas of the die division, as shown in Fig. 2d.
Kurz vor Erreichen der Endposition werden die angehobenen Niederhalter 10 ebenfalls nach unten gedrückt, wie in Fig. 2e dargestellt. Damit beginnt schließlich der Stauchprozess, bei dem insbesondere durch den Kontakt mit den Absperrwände 9 zunehmend alle überschüssigen Flächenanteile des zwischenzeitlich endgeformten Bauteils 13 herausgestaucht werden. Shortly before reaching the end position, the raised hold-down device 10 are also pressed down, as shown in Fig. 2e. This finally begins the compression process, in which increasingly all excess surface portions of the intermediate end-formed component 13 are pushed out, in particular by the contact with the Absperrwände 9.
In der Endposition befinden sich alle Gesenk- und Stempelteile 3a, 3b, 3c, 2a, 2b, 2c in einem Blockzustand, der zur finalen Ausformung der Bauteil-Endkontur mit hoher Maßhaltigkeit und Randbeschnittfreiheit führt.
Abschließend fahren, wie in Fig. 2f dargestellt, die Werkzeugteile in ihre Ausgangsposition, wie mit Pfeil 7 dargestellt, wobei die Rückbewegungsrichtung der kraftwirkenden Stellmittel in die Ausgangslage gesondert durch Pfeil 5' dargestellt ist. Das endgeformte hochmaßhaltige Bauteil 13 kann entnommen und in die weitere Verarbeitungskette überführt werden.
In the end position, all the die and stamp parts 3a, 3b, 3c, 2a, 2b, 2c are in a block state, which leads to the final shaping of the component final contour with high dimensional accuracy and edge trim freedom. Finally, as shown in Fig. 2f, the tool parts go to their original position, as shown by arrow 7, wherein the return direction of the force-acting adjusting means is shown separately in the starting position by arrow 5 '. The final molded component 13 can be removed and transferred into the further processing chain.