DE102016000042A1 - Method and arrangement for producing a formed part - Google Patents
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- B29C66/742—Joining plastics material to non-plastics material to metals or their alloys
Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines umgeformten Teiles, welches aus mindestens zwei verschiedenen umformbaren Werkstoffen (1, 2) besteht und keinen Klebstoff enthält, umfassend die folgenden Schritte: a) ein- oder mehrmaliges Umformen eines Werkstoffes 1, um selbigen in eine Form A zu überführen, b) ein- oder mehrmaliges Umformen eines Werkstoffes 2, um selbigen in eine Form B zu überführen, wobei die beiden Formen A und B auf mindestens jeweils einer Teilfläche im Wesentlichen formschlüssig aneinander angenähert werden können, c) Zusammensetzen der Formen A und B zu einer zusammengesetzten Form AB durch im Wesentlichen formschlüssige Annäherung der beiden Formen A und B aneinander an den besagten jeweiligen Teilflächen, d) ein- oder mehrmaliges Umformen der aus den Formen A und B zusammengesetzten Form AB, so dass im Ergebnis ein aus mindestens zwei umformbaren Werkstoffen (1, 2) bestehendes, umgeformtes Teil in der Form C entsteht, welches ohne Beigabe von Klebstoff ausschließlich auf Grund der in Schritt d) durchgeführten Umformung oder Umformungen die beiden Werkstoffe (1, 2) mechanisch stabil verbindet. Es wird ferner eine das erfindungsgemäße Verfahren umsetzende Anordnung angegeben.The invention relates to a method for producing a formed part, which consists of at least two different deformable materials (1, 2) and contains no adhesive, comprising the following steps: a) one or more forming a material 1 to selbiges in a mold A), b) one or more reshaping of a material 2, in order to convert selbigen in a mold B, wherein the two forms A and B can be approximated on at least one partial surface substantially form-fitting together, c) assembling the forms A and B to a composite shape AB by substantially positive approximation of the two forms A and B to each other at said respective faces, d) one or more forming of the forms A and B composite form AB, so that as a result of at least formed two convertible materials (1, 2), existing formed part in the form C, which without Beig abe of adhesive exclusively mechanically due to the carried out in step d) forming or forming the two materials (1, 2). Furthermore, an arrangement implementing the method according to the invention is specified.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren und Anordnung zur Herstellung eines umgeformten Teiles, welches aus mindestens zwei verschiedenen umformbaren Werkstoffen besteht und keinen Klebstoff enthält.The invention relates to a method and arrangement for producing a formed part, which consists of at least two different deformable materials and contains no adhesive.
Der Stand der Technik kennt verschiedenste Verfahren, Verbundwerkstoffe herzustellen bzw. zu bearbeiten. Die
In der
Die
Die Verwendung von Klebstoff oder anderen nicht-metallischen Verbundmaterialien ist insofern nicht wünschenswert, weil dann der Klebstoff bzw. das sonstige Verbundmaterial besonderen Anforderungen, wie etwa vergleichbaren thermischen Ausdehnungskoeffizienten, vergleichbaren Sprödigkeiten etc. wie die verwendeten Bleche genügen muss.The use of adhesive or other non-metallic composite materials is undesirable because the adhesive or other composite material must then meet specific requirements, such as comparable thermal expansion coefficients, comparable brittleness, etc., such as the sheets used.
Aufgabe der Erfindung ist es daher eine Lösung zu schaffen, mit der ein aus mindestens zwei (bevorzugt verschiedenen) umformbaren Werkstoffen bestehendes, umgeformtes Teil entsteht, welches ohne Beigabe von Klebstoff oder sonstigen Zwischenlagen zwischen den Werkstoffen ausschließlich auf Grund mechanischer Umformung dauerhaft stabil ausgebildet ist. Auch soll eine vorherige Verschweißung oder sonstige Dauerverbindung vor dem Umformen nicht notwendig sein.The object of the invention is therefore to provide a solution with which a formed from at least two (preferably different) reshapeable materials formed, formed part which is permanently stable without the addition of adhesive or other intermediate layers between the materials exclusively due to mechanical deformation. Also, a previous welding or other permanent connection before forming should not be necessary.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst von einem Verfahren zur Herstellung eines umgeformten Teiles, welches aus mindestens zwei verschiedenen umformbaren Werkstoffen (
- a) ein- oder mehrmaliges Umformen eines
Werkstoffes 1, um selbigen in eine Form A zu überführen, - b) ein- oder mehrmaliges Umformen eines
Werkstoffes 2, um selbigen in eine Form B zu überführen, wobei die beiden Formen A und B auf mindestens jeweils einer Teilfläche im Wesentlichen formschlüssig aneinander angenähert werden können, - c) Zusammensetzen der Formen A und B zu einer zusammengesetzten Form AB durch im Wesentlichen formschlüssige Annäherung der beiden Formen A und B aneinander an den besagten jeweiligen Teilflächen,
- d) ein- oder mehrmaliges Umformen der aus den Formen A und B zusammengesetzten Form AB, so dass im Ergebnis ein aus mindestens zwei umformbaren Werkstoffen (
1 ,2 ) bestehendes, umgeformtes Teil in der Form C entsteht, welches ohne Beigabe von Klebstoff ausschließlich auf Grund der in Schritt d) durchgeführten Umformung oder Umformungen die beiden Werkstoffe (1 ,2 ) mechanisch stabil verbindet.
- a) one or more forming of a
material 1, in order to convert selbigen into a mold A, - b) one or more forming of a
material 2 in order to convert the same into a form B, wherein the two forms A and B can be approximated on at least one respective partial surface substantially form-fitting manner, - c) assembling the shapes A and B into a composite shape AB by substantially positive-fit approximation of the two shapes A and B to each other at said respective faces,
- d) one or more reshaping of the form AB composed of the shapes A and B, so that, as a result, one of at least two reshapeable materials (
1 .2 ) existing, formed part in the form C, which without addition of adhesive solely due to the carried out in step d) forming or forming the two materials (1 .2 ) connects mechanically stable.
Mechanisch stabil heißt in diesem Zusammenhang insbesondere auch formschlüssig.Mechanically stable means in this context in particular also form-fitting.
Vorteilhaft liegt bzw. liegen der Werkstoff 1 und/oder der Werkstoff 2 bereits in Form eines Halbzeuges oder als urgeformtes Vormaterial vor.Advantageously, the
Beispielsweise kann der Werkstoff 1 ein Blech und der Werkstoff 2 ein thermoplastischer Kunststoff sein. Alternativ ist es denkbar, dass der Werkstoff 1 ein Blech aus einem ersten Material und der Werkstoff 2 ein Blech aus einem zweiten, anderen Material ist. Das erfindungsgemäße Verfahren würde zwar auch funktionieren, wenn beide Werkstoffe 1 und 2 exakt aus dem gleichen Material bestehen, dann treten allerdings nicht alle Vorteile zu Tage.For example, the
Weiterhin können nach den Verfahrensschritten a) und b) die Formen A und B jeweils nicht lediglich einer Ebene entsprechen, sondern selbige können jeweils mindestens eine konvexe, geknickte und/oder konkave Teilfläche aufweisen.Furthermore, according to method steps a) and b), the shapes A and B may each not correspond to only one plane, but they may each have at least one convex, kinked and / or concave partial surface.
Jeder besagte Umformprozess ist vorteilhaft ausgebildet als Druckumformen, Zugdruckumformen, Zugumformen, Biegeumformen, Schubumformen, Pressen, Stanzen oder als ein anderes Verfahren. Selbstredend können auch mehrere verschiedene Umformprozesse nacheinander durchlaufen werden, um die Formen A bzw. B bzw. AB zu erzielen.Each said forming process is advantageously designed as a pressure forming, Zugdruckumformen, Zugumformen, Biegeumformen, Schubumformen, pressing, punching or as another method. Of course, several different forming processes can be run through one after the other in order to obtain the forms A or B or AB.
Überdies können die Schritte a) und b) vertauscht werden und/oder gleichzeitig an verschiedenen Orten ablaufen. Moreover, steps a) and b) can be reversed and / or run simultaneously at different locations.
Die Aufgabe der Erfindung wird auch gelöst von einer Anordnung zur Herstellung eines umgeformten Teiles, welches aus mindestens zwei verschiedenen umformbaren Werkstoffen 1, 2 besteht und keinen Klebstoff enthält, umfassend:
- a) Mittel zum ein- oder mehrmaligen Umformen eines
Werkstoffes 1, um selbigen in eine Form A zu überführen, - b) Mittel zum ein- oder mehrmaligen Umformen eines
Werkstoffes 2, um selbigen in eine Form B zu überführen, wobei die beiden Formen A und B auf mindestens jeweils einer Teilfläche im Wesentlichen formschlüssig aneinander angenähert werden können, - c) Mittel zum Zusammensetzen der Formen A und B zu einer zusammengesetzten Form AB durch im Wesentlichen formschlüssige Annäherung der beiden Formen A und B aneinander an den besagten jeweiligen Teilflächen,
- d) Mittel zum ein- oder mehrmaligen Umformen der aus den Formen A und B zusammengesetzten Form AB, so dass im Ergebnis ein aus mindestens zwei
1, 2 bestehendes, umgeformtes Teil in der Form C entsteht, welches ohne Beigabe von Klebstoff ausschließlich auf Grund der in Schritt d) durchgeführten Umformung oder Umformungen die beidenumformbaren Werkstoffen 1, 2 mechanisch stabil verbindet.Werkstoffe
- a) means for single or multiple forming of a
material 1 in order to convert the same into a mold A, - b) means for transforming a
material 1 once or several times in order to convert it into a mold B, wherein the two molds A and B can be approximated to one another in a form-fitting manner on at least one partial surface in each case, - c) means for assembling the shapes A and B into a composite shape AB by substantially positive-fit approximation of the two shapes A and B to each other at said respective faces,
- d) means for single or multiple forming of the forms A and B composite form AB, so that as a result, consisting of at least two
1, 2 formed, reshaped part in the form C, which without addition of adhesive exclusively on Reason the conversion or forming carried out in step d) the twodeformable materials 1, 2 mechanically stable connects.materials
Mechanisch stabil heißt in diesem Zusammenhang insbesondere auch formschlüssig.Mechanically stable means in this context in particular also form-fitting.
Die Mittel zum ein- oder mehrmaligen Umformen sind beispielsweise Maschinen oder Maschinenteile, die regelhaft mindestens einen der folgenden Umformprozesse ausführen können: Druckumformen, Zugdruckumformen, Zugumformen, Biegeumformen, Schubumformen, Pressen oder Stanzen.The means for single or multiple forming are, for example, machines or machine parts which can regularly carry out at least one of the following forming processes: pressure forming, draw-forming, draw-forming, bending-forming, shear-forming, pressing or punching.
Die Mittel zum Zusammensetzen der Formen A und B zu einer zusammengesetzten Form AB können beispielsweise aus einem Roboter bestehen, der die Formen A und B greifen und zusammensetzen kann. Bevorzugt wird der Roboter kameragesteuert überwacht.The means for assembling the shapes A and B into a composite shape AB may for example consist of a robot which can grip and assemble the shapes A and B. Preferably, the robot is monitored by the camera.
Weitere, vorn im Text bereits im Rahmen der Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens genannte Varianten können ebenso in der erfindungsgemäßen Anordnung Verwendung finden.Further variants mentioned above in the text within the context of the embodiment of the method according to the invention can also be used in the arrangement according to the invention.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines umgeformten Teiles, welches aus mindestens zwei verschiedenen umformbaren Werkstoffen 1, 2 besteht und keinen Klebstoff enthält, und wird insbesondere in
- a) ein- oder mehrmaliges Umformen eines
Werkstoffes 1, um selbigen in eine Form A zu überführen, - b) ein- oder mehrmaliges Umformen eines
Werkstoffes 2, um selbigen in eine Form B zu überführen, wobei die beiden Formen A und B auf mindestens jeweils einer Teilfläche im Wesentlichen formschlüssig aneinander angenähert werden können, - c) Zusammensetzen der Formen A und B zu einer zusammengesetzten Form AB durch im Wesentlichen formschlüssige Annäherung der beiden Formen A und B aneinander an den besagten jeweiligen Teilflächen,
- d) ein- oder mehrmaliges Umformen der aus den Formen A und B zusammengesetzten Form AB, so dass im Ergebnis ein aus mindestens zwei
1, 2 bestehendes, umgeformtes Teil in der Form C entsteht, welches ohne Beigabe von Klebstoff ausschließlich auf Grund der in Schritt d) durchgeführten Umformung oder Umformungen die beidenumformbaren Werkstoffen 1, 2 mechanisch stabil verbindet.Werkstoffe
- a) one or more forming of a
material 1, in order to convert selbigen into a mold A, - b) one or more forming of a
material 2 in order to convert the same into a form B, wherein the two forms A and B can be approximated on at least one respective partial surface substantially form-fitting manner, - c) assembling the shapes A and B into a composite shape AB by substantially positive-fit approximation of the two shapes A and B to each other at said respective faces,
- d) one or more reshaping of the form AB composed of the forms A and B, so that the result is a formed of at least two
1, 2, formed part in the form C, which without addition of adhesive solely on the basis of In step d) carried out forming or forming the twodeformable materials 1, 2 mechanically stable.materials
Mechanisch stabil heißt in diesem Zusammenhang insbesondere auch formschlüssig. In
Vorteilhaft liegt bzw. liegen der Werkstoff 1 und/oder der Werkstoff 2 bereits in Form eines Halbzeuges oder als urgeformtes Vormaterial vor, etwa also zwei verschiedene Arten von Stahlblech, die sich in ihrem Kohlenstoffgehalt unterscheiden. Wie in
Diese Formen A und B werden dann möglichst passgenau aneinander angenähert, z. B. übereinander geschoben, zu einer zusammengesetzten Form AB zu gelangen. Dies kann durch eine im Wesentlichen formschlüssige Annäherung der beiden Formen A und B aneinander an den besagten jeweiligen Teilflächen erzielt werden. Im dargestellten Beispiel gemäß
Schließlich entsteht durch ein- oder mehrmaliges Umformen der aus den Formen A und B zusammengesetzten Form AB (im Beispiel nach
Selbstverständlich können auch 3 oder mehr Werkstoffe 1, 2, 3 ... etc. vermittels des erfinderischen Verfahrens miteinander verbunden werden. Auch können sich weitere, andere Bearbeitungsschritte an das erfindungsgemäße Verfahren anschließen, und/oder derartige Schritte können noch vor dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgelagert sein. Auch ist es möglich, dass zusätzliche Bearbeitungsschritte mit dem Verfahren überlagert werden, wie beispielsweise eine Lackierung zusätzlich zu einem der Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens.Of course, 3 or
Die erfindungsgemäße Anordnung ist aus Redundanzgründen zeichnerisch nicht dargestellt.The inventive arrangement is not shown in the drawing for redundancy reasons.
Mit der beschriebenen Erfindung wird erreicht, was gewünscht war: Es werden Lösungen geschaffen, mit deren Hilfe ein aus mindestens zwei (bevorzugt verschiedenen) umformbaren Werkstoffen bestehendes, umgeformtes Teil hergestellt werden kann, welches ohne Beigabe von Klebstoff oder sonstigen Zwischenlagen zwischen den Werkstoffen ausschließlich auf Grund mechanischer Umformung dauerhaft stabil ausgebildet ist. Auch eine vorherige Verschweißung oder sonstige Dauerverbindung der Werkstoffe oder Rohbauteile vor dem Umformen ist nicht notwendig.The described invention achieves what was desired: solutions are created with the aid of which a deformed part consisting of at least two (preferably different) deformable materials can be produced, which without the addition of adhesive or other intermediate layers between the materials exclusively Reason mechanical forming permanently stable. Even a previous welding or other permanent connection of the materials or raw components before forming is not necessary.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
-
Werkstoff 1
Material 1 - 22
-
Werkstoff 2
Material 2 - AA
- Form AForm A
- BB
- Form BForm B
- ABFROM
- Form ABShape AB
- CC
- Form CForm C
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- DE 102008026613 [0004] DE 102008026613 [0004]
- DE 102008034207 [0004] DE 102008034207 [0004]
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DE102016000042.2A DE102016000042A1 (en) | 2016-01-04 | 2016-01-04 | Method and arrangement for producing a formed part |
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