DE102017004079A1

DE102017004079A1 - Process for forming a molded part and molded part

Info

Publication number: DE102017004079A1
Application number: DE102017004079.6A
Authority: DE
Inventors: Johann Willdonner
Original assignee: NEUMAN ALUMINIUM FLIESSPRESSWERK GmbH
Current assignee: NEUMAN ALUMINIUM FLIESSPRESSWERK GmbH
Priority date: 2017-04-25
Filing date: 2017-04-25
Publication date: 2018-10-25

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bildung eines Formteils aus einem Leichtmetall oder einer Leichtmetall-Legierung durch entlang einer Pressachse vorgenommenes Fließpressen eines Butzens, wobei das Formteil eine flächige Basis mit überwiegend in Richtung der Pressachse verlaufendem Normalenvektor aufweist, wobei über eine vorgegebene axiale Länge in Pressachsrichtung ein Materialbereich durch Fließpressen in eine, im Schnitt orthogonal zur Pressachse gesehen, Ringstruktur geformt wird, deren Öffnung eine maximale Querabmessung von höchstens 40% der durchschnittlichen, insbesondere minimalen Querabmessung der Basis hat und bezüglich der Mitte der Basis dezentral angeordnet ist, sowie ein derartiges Formteil.

The invention relates to a method for forming a molded part from a light metal or a light metal alloy by extruding a billet along a press axis, wherein the molded part has a planar base with a normal vector extending predominantly in the direction of the press axis, wherein over a predetermined axial length in Pressachsrichtung a material region is formed by extrusion in a, seen in section orthogonal to the press axis, ring structure whose opening has a maximum transverse dimension of at most 40% of the average, in particular minimum transverse dimension of the base and is arranged decentrally relative to the center of the base, and such a molded part ,

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Bildung eines Formteils aus einem Leichtmetall oder einer Leichtmetall-Legierung durch entlang einer Pressachse vorgenommenes Fließpressen eines Butzens, sowie durch Fließpressen hergestellte Formteile.The invention relates to a method for forming a molded part from a light metal or a light metal alloy by extrusion extrusion of a billet along a press axis, as well as moldings produced by extrusion.

Beim Fließpressen handelt es sich um ein bekanntes Massivumformverfahren, bei dem der umzuformende Werkstoff in Form eines Butzens in eine Fließpresse unter Einwirkung von hohem Druck zum Fließen gebracht und durch die Gestalt des Fließpresswerkzeugs in die das Formteil bestimmende Form gebracht wird.Extrusion molding is a well-known massive forming process in which the material to be formed in the form of a billet is made to flow in a flow press under the action of high pressure and brought into the mold defining shape by the shape of the extrusion press tool.

Aufgrund des hohen erreichbaren Drucks kann das Umformen auch bei Raumtemperatur erfolgen (Kaltfließpressen), d.h. die Butzen müssen nicht zwingend vor dem Pressvorgang je nach Werkstoff auf Temperaturen beispielsweise zwischen 200°C und 800°C gebracht werden.Due to the high pressure that can be achieved, the forming can also take place at room temperature (cold extrusion), i. The slugs do not necessarily have to be brought to temperatures, for example between 200 ° C and 800 ° C, depending on the material before the pressing process.

Am besten lässt sich das Fließpressen anwenden zur Herstellung von Formteilen mit bezüglich der Pressachse drehsymmetrischer Grundform. So ist eines der Hauptprobleme bei der Herstellung von Formteilen mittels Fließpressen die limitierte geometrische Ausbildungsmöglichkeit, sofern über den gesamten Querschnitt einzelner Teile ausreichend gute mechanische Werkstoffeigenschaften erreicht werden sollen. Daraus ergeben sich Einschränkungen hinsichtlich der Flexibilität der erreichbaren Formen. Zudem können die fließgepressten Teile zur Herstellung einer gewünschten Endgeometrie ggf. noch umfangreich nachbearbeitet werden, etwa durch spanende Bearbeitung, z.B. durch Fräsen.Extrusion molding can best be used for the production of molded parts with a rotationally symmetrical basic shape with respect to the press axis. Thus, one of the main problems in the production of molded parts by extrusion is the limited geometric training option, if over the entire cross section of individual parts sufficiently good mechanical material properties to be achieved. This results in restrictions on the flexibility of the achievable forms. In addition, the extruded parts can be extensively reworked to produce a desired final geometry, for example by machining, e.g. by milling.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit derartigen Verfahren Formteile mit hoher Variabilität bereitzustellen und insbesondere den Gesamtaufwand für die Erzeugung beabsichtigter Endgeometrien zu verringern.The object of the invention is to provide moldings with high variability using such methods, and in particular to reduce the overall expenditure for the production of intended final geometries.

Diese Aufgabe wird in verfahrenstechnischer Hinsicht gelöst durch eine Weiterbildung eines Verfahrens der eingangs genannten Art, die im Wesentlichen dadurch gekennzeichnet ist, dass über eine vorgegebene axiale Länge in Pressachsrichtung ein Materialbereich durch Fließpressen in eine, im Schnitt orthogonal zur Pressachse gesehen, Ringstruktur geformt wird, deren Öffnung eine maximale Querabmessung von höchstens 40% der durchschnittlichen, insbesondere minimalen Querabmessung der Basis hat und bezüglich der Mitte der Basis dezentral angeordnet ist.This object is achieved in procedural terms by a development of a method of the type mentioned, which is characterized essentially in that over a predetermined axial length in Pressachsrichtung a material region is formed by extrusion in a, viewed in section orthogonal to the press axis, ring structure, whose opening has a maximum transverse dimension of at most 40% of the average, in particular minimum transverse dimension of the base and is arranged decentrally with respect to the center of the base.

Die auf diese Weise erzeugte Ringstruktur mit dezentraler Öffnung bietet durch ihre vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten unter Inkaufnahme komplexerer Werkzeugstrukturen ein wesentliches Element der Erweiterung des Anwendungsspektrums des Fließpressverfahrens. Der Gesamtherstellungsaufwand verringert sich insoweit, als anderweitig zur Erzeugung vergleichbarer Strukturen erforderliche Nachbearbeitungen in Form von Bohren reduziert oder ganz vermieden werden können.The ring structure with a decentralized opening produced in this way offers an essential element of the expansion of the application spectrum of the extrusion molding process due to its many possible applications, taking into account more complex tool structures. The total manufacturing effort is reduced to the extent that otherwise required to produce comparable structures post-processing in the form of drilling can be reduced or avoided altogether.

Unter dem Begriff Ringstruktur ist eine topologische Ringstruktur zu verstehen, die sowohl in der Außenkontur als auch hinsichtlich der Form der Öffnung nicht auf Kreisformen eingeschränkt ist; die Form der Öffnung könnte beispielsweise auch polygonal, insbesondere rechteckig, insbesondere quadratisch sein.The term ring structure is to be understood as meaning a topological ring structure which is not limited to circular shapes both in the outer contour and in the shape of the opening; For example, the shape of the opening could also be polygonal, in particular rectangular, in particular square.

Bevorzugt wird das Verfahren im Kaltfließpressen ausgeführt. Hinsichtlich des Werkstoffes (Butzenmaterial) wird Aluminium als Hauptbestandteil bevorzugt, also Aluminium oder eine Aluminiumlegierung. In einer besonders bevorzugten Gestaltung kann eine Legierung mit der folgenden chemischen Zusammensetzung in Gewichtsprozent herangezogen werden:

Silizium 0.01 bis 1.3
Magnesium 0.01 bis 1.2
Mangan 0.01 bis 1.0,

wobei der Rest aus Aluminium und herstellungsbedingten Verunreinigungen besteht.The process is preferably carried out in cold extrusion. With regard to the material (slug material) aluminum is preferred as the main component, ie aluminum or an aluminum alloy. In a particularly preferred embodiment, an alloy having the following chemical composition in weight percent can be used:

Silicon 0.01 to 1.3
Magnesium 0.01 to 1.2
Manganese 0.01 to 1.0,

the remainder being aluminum and manufacturing impurities.

Es ist insbesondere auch an eine chemische Zusammensetzung von (in Gewichtsprozent)

Silizium 0.01 bis 0.25
Magnesium 0.01 bis 0.05
Mangan 0.01 bis 0.05

gedacht, wobei wiederum der Rest aus Aluminium und herstellungsbedingten Verunreinigungen besteht.It is also of particular importance to a chemical composition of (by weight)

Silicon 0.01 to 0.25
Magnesium 0.01 to 0.05
Manganese 0.01 to 0.05

in turn, the remainder being aluminum and manufacturing impurities.

In einer weiteren Gestaltung wird auch daran gedacht, Magnesium als Hauptbestandteil mit wenigstens 55 Gewichtsprozent des Materials heranzuziehen.In another embodiment, it is also contemplated to use magnesium as a major ingredient with at least 55% by weight of the material.

Des Weiteren stellt die Erfindung ein fließgepresstes Formteil aus einem Leichtmetall oder einer Leichtmetall-Legierung mit einer flächigen Basis mit überwiegend in Richtung der Pressachse verlaufendem Normalenvektor bereit, das im Wesentlichen dadurch gekennzeichnet ist, dass über eine vorgegebene axiale Länge in Pressachsrichtung ein Materialbereich mit einer im Schnitt orthogonal zur Pressachse gesehen durch Fließpressen erzeugten Ringstruktur gebildet ist, deren Öffnung eine maximale Querabmessung von höchstens 40% der durchschnittlichen, insbesondere minimalen Querabmessung der Basis hat und bezüglich der Mitte der Basis dezentral angeordnet ist.Furthermore, the invention provides a extruded molded part made of a light metal or a light metal alloy having a flat base with normal vector extending predominantly in the direction of the press axis, which is essentially characterized in that over a predetermined axial length in Pressachsrichtung a material region with an im Section formed orthogonal to the pressing axis formed by extrusion pressing ring structure, whose opening is a maximum Transverse dimension of at most 40% of the average, in particular minimum transverse dimension of the base and is arranged decentralized with respect to the center of the base.

Das Formteil als Ganzes könnte bezüglich der Pressachse eine im Wesentlichen drehsymmetrische Grundform aufweisen. In ebenfalls bevorzugten Ausgestaltungen werden jedoch von der Drehsymmetrie abweichende Grundformen herangezogen, die sich hinsichtlich der Form der Basis als beispielsweise polygonale Form äußern können. Die durch Fließpressen erzeugte Ringstruktur ergibt sich aus der entsprechend komplementären Form des Fließpresswerkzeuges, welche somit einen höheren Komplexitätsgrad annimmt als üblicherweise herangezogen. Aufgrund der dezentralen Anordnung der Ringstruktur kann beispielsweise die Mitte der Basis als strukturfreie ebene Fläche ausgebildet sein, was die Flexibilität hinsichtlich möglicher Anwendungen erhöht.The molding as a whole could have a substantially rotationally symmetrical basic shape with respect to the press axis. In likewise preferred embodiments, however, basic shapes deviating from the rotational symmetry are used, which can express themselves as, for example, a polygonal shape with regard to the shape of the base. The ring structure produced by extrusion results from the correspondingly complementary shape of the extrusion tool, which thus assumes a higher degree of complexity than conventionally used. Due to the decentralized arrangement of the ring structure, for example, the center of the base may be formed as a structureless flat surface, which increases the flexibility in terms of possible applications.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist eine Wand der Ringstruktur wenigstens teilweise von einem von der Basis ausgehenden Vorsprung gebildet. Ein insbesondere überwiegender Abschnitt der Öffnung in Pressachsrichtung erstreckt sich somit nicht in den Bereich der flächigen Basis hinein, sondern liegt innerhalb des Vorsprungs, dessen Höhenerstreckungsrichtung in Pressachsrichtung verläuft.In a particularly preferred embodiment, a wall of the ring structure is at least partially formed by a projection extending from the base. A particular predominant portion of the opening in Pressachsrichtung thus does not extend into the region of the flat base, but lies within the projection whose height direction extends in the direction of the press axis.

Dabei ist zweckmäßig vorgesehen, dass eine Wandstärke der Ringstruktur im Bereich des Vorsprungs kleiner ist als 40 %, bevorzugt als 30 %, insbesondere als 25 % der geringsten Querabmessung der Basis. Dadurch wird nicht zu viel Raumbereich in Anspruch genommen, der anderweitig für Anwendungen des Formteils nicht mehr zur Verfügung stünde.It is expediently provided that a wall thickness of the ring structure in the region of the projection is smaller than 40%, preferably as 30%, in particular as 25% of the smallest transverse dimension of the base. This does not take up too much room space that would otherwise be unavailable for molding applications.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist das Verhältnis aus vorgegebener axialer Länge und dem effektiven Durchmesser größer als 1, bevorzugt größer als 1,4, insbesondere größer als 1,8. Damit kann die Öffnung als Halterung für beispielsweise stiftartige Elemente in Anwendungen des Formteils dienen, mit einem zuverlässigen Haltesitz.In a particularly preferred embodiment, the ratio of predetermined axial length and the effective diameter is greater than 1, preferably greater than 1.4, in particular greater than 1.8. Thus, the opening can serve as a holder for example, pin-like elements in applications of the molding, with a reliable retaining seat.

Unter dem effektiven Durchmesser der Öffnung (oder des Vorsprungs, s.u.) ist der Durchmesser einer Kreisfläche zu verstehen, die den gleichen Flächeninhalt wie die Querschnittsfläche (bezüglich der Pressachsrichtung) der Öffnung (und im Falle des Vorsprungs des Vorsprungs) hat.By the effective diameter of the opening (or protrusion, see above) is meant the diameter of a circular area having the same area as the cross-sectional area (with respect to the press axis direction) of the opening (and in the case of the protrusion of the protrusion).

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist bei dem Formteil ein Verhältnis aus der Höhe des Vorsprungs und dem effektiven Durchmesser des Vorsprungs kleiner als 4, bevorzugt kleiner als 3, insbesondere kleiner als 2. Dies erlaubt günstigere Verfahrensführungen hinsichtlich der auftretenden Druckkräfte und somit eine Vermeidung übermäßiger Belastungen auf das Werkzeug unter Berücksichtigung der durch die Dezentralität der Struktur bedingten Querkräfte bei der Herstellung.In a further preferred embodiment, in the molded part, a ratio of the height of the projection and the effective diameter of the projection is less than 4, preferably less than 3, in particular less than 2. This allows more favorable procedures with regard to the compressive forces occurring and thus avoiding excessive loads on the tool taking into account the lateral forces in the production due to the decentralization of the structure.

In einer nochmals weiter bevorzugten Ausgestaltung ist bei dem Formteil ein Verhältnis aus der Höhe des Vorsprungs und der halben Differenz von effektivem Durchmesser des Vorsprungs und effektivem Durchmesser der Öffnung größer als 0,5, bevorzugt größer als 1,0, insbesondere größer als 1,5. Dadurch ergeben sich im Herstellungsverfahren günstige Strömungsverhältnisse für den Werkstofffluss hinsichtlich der Vermeidung übermäßiger Auswirkungen der Querströmungen und dadurch bedingt günstigere Herstellungstoleranzen sowie eine geringere Werkzeugbelastung.In a further preferred embodiment, in the molded part, a ratio of the height of the protrusion and the half difference between the effective diameter of the protrusion and the effective diameter of the opening is greater than 0.5, preferably greater than 1.0, in particular greater than 1.5 , This results in the manufacturing process favorable flow conditions for the flow of material in terms of avoiding excessive effects of cross flows and thus conditionally cheaper manufacturing tolerances and a lower tool load.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Wandstärke der Ringstruktur im Bereich des Vorsprungs größer als 0,2 mm, bevorzugt größer als 0,4 mm, insbesondere größer als 0,6 mm. Dadurch wird eine zuverlässige strukturelle Stabilität der Ringstruktur sichergestellt.In a preferred embodiment, the wall thickness of the ring structure in the region of the projection is greater than 0.2 mm, preferably greater than 0.4 mm, in particular greater than 0.6 mm. This ensures a reliable structural stability of the ring structure.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung beträgt die vorgegebene axiale Länge wenigstens 0,5 mm, bevorzugt wenigstens 1 mm, insbesondere wenigstens 1,5 mm und/oder ist geringer als 1,5 cm, bevorzugt als 1,0 cm. Dies kombiniert einen ausreichenden Sitz für Haltemöglichkeiten der Ringstrukturanwendung mit einem geringen Platzbedarf.In a particularly preferred embodiment, the predetermined axial length is at least 0.5 mm, preferably at least 1 mm, in particular at least 1.5 mm and / or is less than 1.5 cm, preferably 1.0 cm. This combines a sufficient seat for holding the ring structure application with a small footprint.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist der betragsmäßige Unterschied zwischen der Höhe des Vorsprungs und der vorgegebenen axialen Länge geringer als 40 % der vorgegebenen axialen Länge, insbesondere als 30 % davon, wobei insbesondere die Höhe des Vorsprungs nicht kleiner ist als die vorgegebene axiale Länge. Dies begünstigt wiederum die Herstellung hinsichtlich des Strömungsverhaltens beim Herstellungsverfahren und einer geringeren Werkzeugbelastung.In a further preferred embodiment, the difference in magnitude between the height of the projection and the predetermined axial length is less than 40% of the predetermined axial length, in particular as 30% thereof, wherein in particular the height of the projection is not smaller than the predetermined axial length. This in turn favors the manufacturing in terms of flow behavior in the manufacturing process and a lower tool load.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist der effektive Durchmesser der Öffnung kleiner als 10 mm, bevorzugt kleiner als 7 mm, insbesondere als 4 mm und/oder größer als 0,5 mm, bevorzugt als 0,65 mm, insbesondere als 0,8 mm. Dies bildet einen guten Kompromiss aus nicht zu großem Platzbedarf und dennoch erhaltenem Spielraum für Anwendungsvielfalt. Es wird auch an effektive Durchmesser der Öffnung von weniger als 2,5 mm gedacht.In a further preferred embodiment, the effective diameter of the opening is less than 10 mm, preferably less than 7 mm, in particular 4 mm and / or greater than 0.5 mm, preferably 0.65 mm, in particular 0.8 mm. This is a good compromise from not too large space requirement and still obtained latitude for application variety. It is also thought of effective diameter of the opening of less than 2.5 mm.

In einer möglichen Gestaltung ist der Vorsprung bezüglich der Basis und ggf. weiteren Strukturbestandteilen des Formteils inselartig gebildet. In einer alternativen und ebenfalls bevorzugten Gestaltung ist ein Wandabschnitt der Ringstruktur Bestandteil einer durch Hohlfließpressen oder Napffließpressen gebildeten Außenwand des Formteils oder schließt an diese an. Dabei muss die Außenwand nicht zwingend an der radial äußersten Kante der Basis verlaufen, vielmehr kann sie demgegenüber auch radial nach innen versetzt sein. Die Höhenerstreckungsrichtung der Außenwand ist wiederum die Pressachsrichtung.In one possible embodiment, the projection is formed island-like with respect to the base and optionally further structural components of the molded part. In an alternative and also preferred Design is a wall portion of the ring structure part of a formed by Hohlfließpressen or Napffließpressen outer wall of the molding or connects to this. In this case, the outer wall does not necessarily extend on the radially outermost edge of the base, but rather it can also be offset radially inwards. The height direction of the outer wall is in turn the Pressachsrichtung.

Wie oben bereits gesagt, ist die Ringstruktur dezentral angeordnet. In diesem Zusammenhang ist insbesondere vorgesehen, dass der quer zur Pressachsrichtung gemessene Abstand zwischen der Öffnung der Ringstruktur und der Mitte der Basis größer ist als 5 %, bevorzugt größer als 10 %, insbesondere als 20 % der durchschnittlichen Querabmessung der Basis.As already stated above, the ring structure is arranged decentrally. In this connection, provision is made in particular for the distance, measured transversely to the press axis direction, between the opening of the ring structure and the center of the base to be greater than 5%, preferably greater than 10%, in particular 20%, of the average transverse dimension of the base.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist das Formteil mit einer ein- oder beidseitig der Basis vorgesehenen, durch Napffließpressen oder Hohlfließpressen gebildeten, die Basis insbesondere vollumfänglich umlaufenden Außenwand ausgestattet. Wie oben bereits erwähnt, muss die Außenwand dabei nicht an der radial äußersten Kante der Basis entlang verlaufen, sondern kann nach innen versetzt sein.In a particularly preferred embodiment, the molding is provided with one or both sides of the base provided by Napffließpressen or Hohlfließpressen formed, the base in particular all the circumference circumferential outer wall. As already mentioned above, the outer wall does not have to run along the radially outermost edge of the base, but may be offset inwards.

Ein Übergang zwischen der Öffnung der Ringstruktur und der diese begrenzenden Wand könnte scharfkantig gebildet sein. In einer alternativen Ausgestaltung, die ebenfalls bevorzugt ist, weist dieser Übergang eine Fase oder eine Abrundung auf.A transition between the opening of the ring structure and the wall bounding this could be formed sharp-edged. In an alternative embodiment, which is likewise preferred, this transition has a chamfer or a rounding off.

In einer weiteren zweckmäßigen Gestaltung weist der Vorsprung an seiner der Öffnung entgegengesetzten Seite eine Fase oder eine Abrundung auf, insbesondere mit einem Radius von wenigstens 0,05 mm, bevorzugt von wenigstens 0,1 mm.In a further advantageous embodiment, the projection on its side opposite the opening on a chamfer or a rounding, in particular with a radius of at least 0.05 mm, preferably of at least 0.1 mm.

In diesem Zusammenhang ist ebenfalls vorgesehen, dass ein Übergang zwischen dem Vorsprung der Basis abgerundet ist, insbesondere mit einem Radius von wenigstens 0,05 mm, bevorzugt von wenigstens 0,1 mm, insbesondere wenigstens 0,2 mm.In this context, it is also provided that a transition between the projection of the base is rounded, in particular with a radius of at least 0.05 mm, preferably of at least 0.1 mm, in particular at least 0.2 mm.

Die oben erwähnte Außenwand könnte zudem ein Funktionselement für eine formschlüssige Kopplung des Formteils an ein weiteres insbesondere fließgepresstes und insbesondere aus dem gleichen Material fließgepresstes Formteil sein, welches zusammen mit dem (ersten) Formteil mit einem oder mehreren der oben erläuterten Aspekte ein Kombinationsbauteil bildet.The above-mentioned outer wall could also be a functional element for a form-locking coupling of the molded part to another molded part, in particular extruded and in particular extruded from the same material, which together with the (first) molded part with one or more of the aspects explained above forms a combination component.

Insoweit betrifft die Erfindung auch ein entsprechendes Kombinationsbauteil, welches bevorzugt einen von dem (ersten) Formteil und dem weiteren Formteil umgebenen Aufnahmeraum aufweist, der mit der Öffnung der Ringstruktur kommuniziert. Um den Aufnahmeraum geschützt, beispielsweise dicht oder sogar gasdicht abzuschließen, könnten die Formteile miteinander verschweißt werden. Gewünschte Zugänge zu dem offenen Raum könnten durch externe Bohrungen gebildet sein.In that regard, the invention also relates to a corresponding combination component, which preferably has a receiving space surrounded by the (first) molded part and the further molded part, which communicates with the opening of the ring structure. To protect the receiving space, for example, seal tight or even gas-tight, the moldings could be welded together. Desired approaches to the open space could be formed by external bores.

Die obige Beschreibung spricht bislang eine Ringstruktur an. Es ist jedoch besonders bevorzugt vorgesehen, dass mehr als eine derartige Ringstruktur mit einem oder mehreren der oben genannten Aspekte an dem Formteil durch Fließpressen hergestellt werden, beispielsweise zwei, oder auch drei oder vier, oder sogar mehr Ringstrukturen. Besonders bevorzugt ist im Falle mehrerer eine Anzahl von zwei bis vier. In diesem Zusammenhang wird es bevorzugt, wenn der gegenseitige Abstand wenigstens zweier Öffnungen der Ringstrukturen größer ist als die Hälfte der durchschnittlichen Querabmessung der Basis.The above description has so far addressed a ring structure. However, it is particularly preferred that more than one such ring structure having one or more of the above aspects be formed on the molded article by extrusion, for example, two, or even three or four, or even more ring structures. In the case of several, a number of two to four is particularly preferred. In this context, it is preferred if the mutual distance between at least two openings of the ring structures is greater than half the average transverse dimension of the base.

Des Weiteren können zu den oben erläuterten Ringstrukturen (und ggf. der Außenwand) durchaus auch weitere Strukturbestandteile an dem Formteil durch Fließpressen hergestellt werden, insbesondere auch beidseitig der Basis durch kombiniertes Vorwärtsfließpressen und Rückwärtsfließpressen.Furthermore, in addition to the above-described ring structures (and possibly the outer wall), further structural components can be produced on the molded part by extrusion, in particular also on both sides of the base by combined forward extrusion and reverse flow extrusion.

Die Öffnung der Ringstruktur könnte eine (geringe) Konizität aufweisen, abhängig von dem effektiven Durchmesser der Öffnung und der vorgegebenen axialen Länge, beispielsweise im Bereich von 0.05° bis 0.5°, um ein Ausstoßen des Formteils aus dem Formwerkzeug zu erleichtern, wobei grundsätzlich auch etwas höhere Konizitäten denkbar wären.The opening of the ring structure could have a (small) conicity, depending on the effective diameter of the opening and the predetermined axial length, for example in the range of 0.05 ° to 0.5 °, to facilitate ejection of the molding from the mold, which basically also something higher conicities would be conceivable.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mit Bezug auf die beigefügten Figuren, von denen

1 eine perspektivische Ansicht eines fließgepressten Formteils zeigt,
2 eine Draufsicht auf das Formteil zeigt, und
3 eine Schnittansicht gemäß A-A aus 2 zeigt.

Further features, details and advantages of the invention will become apparent from the following description with reference to the accompanying figures, of which

1 shows a perspective view of a extruded molded part,
2 a plan view of the molding shows, and
3 a sectional view according to AA 2 shows.

Das in 1 in perspektivischer Ansicht gezeigte fließgepresste Formteil 10 weist eine flächige Basis 8 von in diesem Ausführungsbeispiel kreisförmiger Grundform auf, sowie eine die Basis 8 umlaufende Wand 6. Angrenzend an die Wand 6 sind einander gegenüberliegend gegenüber der Basismitte M dezentrale Vorsprünge 3a, 3b angeordnet, die sich in Pressachsrichtung (Lot auf die Papierebene in 2) ebenso weit erstrecken wie die umlaufende Außenwand 6.This in 1 shown in perspective view extruded molded part 10 has a flat base 8th of circular in this embodiment basic shape, as well as a base 8th circumferential wall 6 , Adjacent to the wall 6 are mutually opposite to the base center M decentralized projections 3a . 3b arranged in Pressachsachsrichtung (Lot on the paper plane in 2 ) extend as far as the surrounding outer wall 6 ,

Durch die in den Vorsprüngen 3a, 3b beim Fließpressen erzeugten Öffnungen 4a, 4b sind somit durch Fließpressen erzeugte Ringstrukturen 2a, 2b gebildet.Through the in the projections 3a . 3b during extrusion produced openings 4a . 4b are thus produced by extrusion ring structures 2a . 2 B educated.

Die dem Betrachter zugewandte Stirnseite der Wand 6 und der Vorsprünge 3a, 3b sind in 1 bereits in einer Form dargestellt, wie sie einer durch Entfernung von Materialüberständen (Zipfelbildung) entstehenden Endgeometrie des Formteils 10 nach Nachbearbeitung entspricht. Die Öffnungen 4a, 4b sind jedoch bereits durch entsprechend komplementäre Fließpresswerkzeuge beim Fließpressen erzeugt.The observer facing end face of the wall 6 and the projections 3a . 3b are in 1 already shown in a form such as a resulting by removal of material projections (earing) final geometry of the molding 10 after finishing corresponds. The openings 4a . 4b However, they are already produced by correspondingly complementary extrusion tools during extrusion.

Es ist erkennbar, dass diverse Variationen des in 1 gezeigten Formteils möglich sind. So ist die Form der Basis nicht auf eine Kreisform eingeschränkt, sondern kann insbesondere auch von einer Drehsymmetrie abweichen und eine polygonale, etwa viereckige Form aufweisen. Die Außenwand 6 mag von geringerer Höhe sein, ganz weggelassen sein oder auch weiter nach innen versetzt sein. Der Querschnitt der Öffnungen 4a, 4b ist nicht auf kreisförmige Querschnitte beschränkt; auch diese könnten eine andere Form einnehmen, etwa eine polygonale Form aufweisen, quadratisch sein oder auch eine irreguläre Form aufweisen. Die Vorsprünge 3a, 3b könnten eine geringere Höhe aufweisen als die Wand und hinsichtlich ihrer Lage zu der Wand von ihr getrennt sein oder auch weiter in Richtung auf die Wand versetzt sein, so dass die Wand 6 selbst einen Wandabschnitt der Ringstruktur 2a, 2b herstellt. Auch könnten mehr als nur die zwei dargestellten Ringstrukturen 2a, 2b gebildet sein, beispielsweise eine dritte (hier würde eine Anordnung im Dreieck bevorzugt werden), oder auch eine vierte (mit bevorzugt einer Anordnung der Ringstrukturen im Viereck).It can be seen that various variations of the in 1 shown molding are possible. Thus, the shape of the base is not limited to a circular shape, but may in particular deviate from a rotational symmetry and have a polygonal, approximately quadrangular shape. The outer wall 6 may be of lesser height, completely omitted, or even further inward. The cross section of the openings 4a . 4b is not limited to circular cross sections; these too could take on a different form, for example have a polygonal shape, be square or also have an irregular shape. The projections 3a . 3b could be lower in height than the wall and separated from it in terms of their location with respect to the wall or could be further offset towards the wall, so that the wall 6 even a wall section of the ring structure 2a . 2 B manufactures. Also could be more than just the two illustrated ring structures 2a . 2 B be formed, for example, a third (here an arrangement in the triangle would be preferred), or even a fourth (preferably with an arrangement of the ring structures in the quadrangle).

In 2 ist das Formteil 10 nochmals in einer Aufsicht von oben dargestellt und in 3 in einer Schnittansicht entlang der (gewinkelten) Linie A-A aus 2.In 2 is the molding 10 again shown in a top view and in 3 in a sectional view along the (angled) line AA 2 ,

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Tiefe (vorgegebene axiale Länge) h der Öffnung 4a (4b) im Wesentlichen übereinstimmend mit der Höhe H des Vorsprungs 3a (3b). Zudem ist der Durchmesser d der Öffnung 4a (4b) etwa 60 % der Tiefe h. Der effektive Durchmesser D des Vorsprungs 3a, 3b ist hier etwa doppelt so groß wie der Durchmesser d der Öffnung 4a, 4b. Die Verhältnisse könnten jedoch auch anders gestaltet werden, im Rahmen der oben erläuterten Bereichsangaben.In the illustrated embodiment, the depth (predetermined axial length) h of the opening 4a ( 4b ) substantially coinciding with the height H of the projection 3a ( 3b ). In addition, the diameter d of the opening 4a ( 4b ) about 60% of the depth h. The effective diameter D of the projection 3a . 3b here is about twice as large as the diameter d of the opening 4a . 4b , However, the circumstances could also be designed differently, within the scope of the range explained above.

Die Öffnungen 4a, 4b könnten noch mit einem Gewinde versehen werden (in einem Nachbearbeitungsschritt); in einer bevorzugten Ausgestaltung wird jedoch kein punktförmig ansetzender Nachbearbeitungsschritt durchgenommen, und die Innenwand der entsprechenden Vorsprünge 3a, 3b bleibt gewindefrei, so dass die Öffnungen 4a, 4b Haltesitze für beispielsweise stiftartige Elemente gewünschter Anwendungen des Formteils 10 bilden können. Nicht abgebildet in den Figuren sind bevorzugte Gestaltungen von Abrundungen der Fasen zur Vermeidung scharfkantiger Übergänge, wie oben beschrieben.The openings 4a . 4b could still be threaded (in a post-processing step); in a preferred embodiment, however, no punctiform setting post-processing step is taken, and the inner wall of the corresponding projections 3a . 3b Remains thread-free, leaving the openings 4a . 4b Retaining seats for example, pin-like elements desired applications of the molding 10 can form. Not shown in the figures are preferred designs of rounding of the chamfers to avoid sharp-edged transitions, as described above.

Nicht dargestellt sind ebenfalls weitere Strukturen, die das Formteil 10 je nach beabsichtigter Anwendung durch den Fließpressvorgang erlangen könnte, etwa auch auf der den Ringstrukturen 2a, 2b abgewandten Seite der Basis 8.Not shown are also other structures that the molding 10 depending on the intended application could gain by the extrusion process, such as on the ring structures 2a . 2 B opposite side of the base 8th ,

Ebenfalls nicht dargestellt ist ein weiteres Teil, mit dem das Formteil 10 zusammen ein Kombinationsbauteil gemäß den obigen Erläuterungen bilden könnte. Der in 3 mit 9 bezeichnete Raum könnte in Anwendung als Kombinationsbauteil Bestandteil eines Aufnahmeraums für anwendungsmäßig aufzunehmende Gegenstände oder Fluide sein.Also not shown is another part with which the molding 10 together could form a combination component according to the above explanations. The in 3 9, in use as a combination component, could be part of a receiving space for objects or fluids to be applied according to application.

Die Merkmale der vorstehend zu Erläuterungszwecken dargestellten Beispiele sind nicht als Einschränkung der Erfindung anzusehen. Vielmehr können die einzelnen Merkmale der obigen Beschreibung wie auch der nachstehenden Ansprüche einzeln und in Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.The features of the examples presented above for illustrative purposes are not to be considered as limiting the invention. Rather, the particular features of the above description as well as the claims below may be individually and in combination essential to the practice of the invention in its various embodiments.

Claims

Verfahren zur Bildung eines Formteils aus einem Leichtmetall oder einer Leichtmetall-Legierung durch entlang einer Pressachse vorgenommenes Fließpressen eines Butzens, wobei das Formteil eine flächige Basis mit überwiegend in Richtung der Pressachse verlaufendem Normalenvektor aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass über eine vorgegebene axiale Länge (h) in Pressachsrichtung ein Materialbereich durch Fließpressen in eine, im Schnitt orthogonal zur Pressachse gesehen, Ringstruktur geformt wird, deren Öffnung eine maximale Querabmessung von höchstens 40% der durchschnittlichen, insbesondere minimalen Querabmessung der Basis hat und bezüglich der Mitte der Basis dezentral angeordnet ist.A method for forming a molded part from a light metal or a light metal alloy by extruding a billet along a press axis, wherein the molded part has a flat base with a normal vector extending predominantly in the direction of the press axis, characterized in that over a predetermined axial length (h) In the press axis direction, a material region is formed by extrusion into a ring structure, seen in section orthogonal to the press axis, whose opening has a maximum transverse dimension of at most 40% of the average, in particular minimum, transverse dimension of the base and is arranged decentrally with respect to the center of the base.

Fließgepresstes. Formteil (10) aus einem Leichtmetall oder einer Leichtmetall-Legierung mit einer flächigen Basis (8) mit überwiegend in Richtung der Pressachse verlaufendem Normalenvektor, dadurch gekennzeichnet, dass über eine vorgegebene axiale Länge (h) in Pressachsrichtung ein Materialbereich mit einer im Schnitt orthogonal zur Pressachse gesehen durch Fließpressen erzeugten Ringstruktur (2a, 2b) gebildet ist, deren Öffnung (4a, 4b) eine maximale Querabmessung von höchstens 40% der durchschnittlichen, insbesondere minimalen Querabmessung der Basis (8) hat und bezüglich der Mitte (M) der Basis (8) dezentral angeordnet ist.Extruded. Molding (10) made of a light metal or a light metal alloy with a flat base (8) extending predominantly in the direction of the press axis normal vector, characterized in that over a predetermined axial length (h) in Pressachsrichtung a material region with a section orthogonal to the Pressing axis seen formed by extrusion pressing ring structure (2a, 2b) is formed, the opening (4a, 4b) has a maximum transverse dimension of at most 40% of the average, in particular minimum Transverse dimension of the base (8) and is arranged decentralized with respect to the center (M) of the base (8).

Formteil nach Anspruch 2, bei dem eine Wand der Ringstruktur (2a, 2b) wenigstens teilweise von einem von der Basis (8) ein- oder zweiseitig ausgehenden Vorsprung (3a, 3b) gebildet ist.Molding after Claim 2 in which a wall of the ring structure (2a, 2b) is at least partially formed by a protrusion (3a, 3b) extending from the base (8) on one or two sides.

Formteil nach Anspruch 2 oder 3, bei dem eine Wandstärke der Ringstruktur (2a, 2b) kleiner ist als 40%, bevorzugt als 30%, insbesondere als 25% der durchschnittlichen, insbesondere geringsten Querabmessung der Basis (8).Molding after Claim 2 or 3 , in which a wall thickness of the ring structure (2a, 2b) is less than 40%, preferably as 30%, in particular as 25% of the average, in particular the smallest transverse dimension of the base (8).

Formteil nach Anspruch 3 oder 4, bei dem das Verhältnis aus vorgegebener axialer Länge (h) und dem effektiven Durchmesser (d) der Öffnung (4a, 4b) größer ist als 1, bevorzugt großer als 1,4, insbesondere größer als 1,8.Molding after Claim 3 or 4 in which the ratio of the predetermined axial length (h) and the effective diameter (d) of the opening (4a, 4b) is greater than 1, preferably greater than 1.4, in particular greater than 1.8.

Formteil nach einem der Ansprüche 3 bis 5, bei dem ein Verhältnis aus der Höhe (H) des Vorsprungs (3a, 3b) und dem effektiven Durchmesser (D) des Vorsprungs (3a, 3b) kleiner ist als 4, bevorzugt kleiner ist als 3, insbesondere kleiner ist als 2.Molding after one of Claims 3 to 5 in which a ratio of the height (H) of the projection (3a, 3b) and the effective diameter (D) of the projection (3a, 3b) is less than 4, preferably less than 3, in particular less than 2.

Formteil nach einem der Ansprüche 3 bis 6, bei dem ein Verhältnis aus der Höhe (H) des Vorsprungs (3a, 3b) und der halben Differenz von effektivem Durchmesser (D) des Vorsprungs (3a, 3b) und effektivem Durchmesser (d) der Öffnung (4a, 4b) größer ist als 0,5, bevorzugt größer ist als 1,0, insbesondere größer ist als 1,5.Molding after one of Claims 3 to 6 in which a ratio of the height (H) of the projection (3a, 3b) and the half difference of effective diameter (D) of the projection (3a, 3b) and effective diameter (d) of the opening (4a, 4b) is larger than 0.5, preferably greater than 1.0, in particular greater than 1.5.

Formteil nach einem der Ansprüche 3 bis 7, bei dem die Wandstärke der Ringstruktur (2a, 2b) im Bereich des Vorsprungs (3a, 3b) größer ist als 0,2 mm, bevorzugt größer als 0,4 mm, insbesondere größer als 0,6 mm.Molding after one of Claims 3 to 7 , in which the wall thickness of the ring structure (2a, 2b) in the region of the projection (3a, 3b) is greater than 0.2 mm, preferably greater than 0.4 mm, in particular greater than 0.6 mm.

Formteil nach einem der Ansprüche 2 bis 8, bei dem die vorgegebene axiale Länge (h) wenigstens 0,5 mm beträgt, bevorzugt wenigstens 1 mm, insbesondere wenigstens 1,5 mm und/oder geringer ist als 1,5 cm, bevorzugt als 1,0 cm.Molding after one of Claims 2 to 8th in which the predetermined axial length (h) is at least 0.5 mm, preferably at least 1 mm, in particular at least 1.5 mm and / or less than 1.5 cm, preferably 1.0 cm.

Formteil nach einem der Ansprüche 3 bis 9, bei dem der betragsmäßige Unterschied zwischen der Höhe (H) des Vorsprungs (3a, 3b) und der vorgegebenen axialen Länge (h) geringer ist als 40% der vorgegebenen axialen Länge (h), insbesondere geringer als 30% davon, wobei insbesondere die Höhe (H) des Vorsprungs (3a, 3b) nicht geringer ist als die vorgegebene axiale Länge (h).Molding after one of Claims 3 to 9 in which the difference in magnitude between the height (H) of the projection (3a, 3b) and the predetermined axial length (h) is less than 40% of the predetermined axial length (h), in particular less than 30% thereof, in particular the Height (H) of the projection (3a, 3b) is not less than the predetermined axial length (h).

Formteil nach einem der Ansprüche 2 bis 10, bei dem der effektive Durchmesser (d) der Öffnung (4a, 4b) kleiner ist als 10 mm, bevorzugt kleiner als 7 mm, insbesondere als 4 mm und/oder größer ist als 0,5 mm, bevorzugt als 0,65 mm, insbesondere als 0,8 mm.Molding after one of Claims 2 to 10 in which the effective diameter (d) of the opening (4a, 4b) is less than 10 mm, preferably less than 7 mm, in particular 4 mm and / or greater than 0.5 mm, preferably 0.65 mm, in particular as 0.8 mm.

Formteil nach einem der Ansprüche 2 bis 11, bei dem ein Wandabschnitt der Ringstruktur (2a, 2b) Bestandteil einer durch Hohlfließpressen oder Napffließpressen gebildeten Außenwand des Formteils ist oder an diese anschließt.Molding after one of Claims 2 to 11 in which a wall section of the ring structure (2a, 2b) is part of an outer wall of the molded part formed by hollow extrusion presses or cup flow presses or adjoins them.

Formteil nach einem der Ansprüche 2 bis 12, bei dem der quer zur Pressachsrichtung gemessene Abstand zwischen der Öffnung (4a, 4b) der Ringstruktur (2a, 2b) und der Mitte (M) der Basis (8) größer ist als 5%, bevorzugt als 10%, insbesondere als 20% der durchschnittlichen Querabmessung der Basis (8).Molding after one of Claims 2 to 12 in which the distance between the opening (4a, 4b) of the ring structure (2a, 2b) and the center (M) of the base (8) measured transversely to the press axis direction is greater than 5%, preferably 10%, in particular 20% the average transverse dimension of the base (8).

Formteil nach einem der Ansprüche 2 bis 13, mit einer ein- oder beidseitig der Basis (8) vorgesehenen, durch Napffließpressen oder Hohlfließpressen gebildeten, die Basis (8) insbesondere vollumfänglich umlaufenden Außenwand.Molding after one of Claims 2 to 13 , with the one or both sides of the base (8) provided, formed by Napffließpressen or Hohlfließpressen, the base (8) in particular all the circumference circumferential outer wall.

Formteil nach einem der Ansprüche 2 bis 14, bei dem ein Übergang zwischen der Öffnung (4a, 4b) der Ringstruktur (2a, 2b) und der diese begrenzenden Wand eine Fase oder eine Abrundung aufweist.Molding after one of Claims 2 to 14 in which a transition between the opening (4a, 4b) of the ring structure (2a, 2b) and the wall delimiting it has a chamfer or a rounding.

Formteil nach einem der Ansprüche 3 bis 11, bei dem der Vorsprung (3a, 3b) an seiner der Öffnung (4a, 4b) entgegengesetzten Seite eine Fase oder eine Abrundung aufweist, insbesondere mit einem Radius von wenigstens 0,05 mm, bevorzugt von wenigstens 0,1 mm.Molding after one of Claims 3 to 11 in which the projection (3a, 3b) has on its side opposite the opening (4a, 4b) a chamfer or a rounding, in particular with a radius of at least 0.05 mm, preferably of at least 0.1 mm.

Formteil nach einem der Ansprüche 3 bis 12, bei dem ein Übergang zwischen dem Vorsprung (3a, 3b) und der Basis (8) abgerundet ist, insbesondere mit einem Radius von wenigstens 0,05 mm, bevorzugt wenigstens 0,1 mm, insbesondere wenigstens 0,2 mm.Molding after one of Claims 3 to 12 in which a transition between the projection (3a, 3b) and the base (8) is rounded, in particular with a radius of at least 0.05 mm, preferably at least 0.1 mm, in particular at least 0.2 mm.