DE102018222471A1

DE102018222471A1 - Process for forming a sheet metal blank with tailor-made properties in various local areas and the associated thickness compensation pad

Info

Publication number: DE102018222471A1
Application number: DE102018222471.4A
Authority: DE
Inventors: Martin Werz; Florian Panzer; Matthias Schneider; Klaus Drotleff; Stefan Weihe; Mathias Liewald
Original assignee: Universitaet Stuttgart
Current assignee: Universitaet Stuttgart
Priority date: 2018-12-20
Filing date: 2018-12-20
Publication date: 2020-06-25

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Umformen einer Blechplatine (1) mit maßgeschneiderten Eigenschaften in verschiedenen lokalen Flächenbereichen der Blechplatine (1), die wenigstens einen ersten Flächenabschnitt (1.1) mit einer höheren Blechdicke (D) und wenigstens einen zweiten Flächenabschnitt (1.2) mit einer geringeren Blechdicke (d) aufweist, durch Umformen der Blechplatine (1) zwischen zwei an gegenüberliegenden Seiten der Blechplatine (1) einwirkenden Umformwerkzeughälften (4.1, 4.2), unter anderem aufweisend den Schritt des Auflegens einer Dickenausgleichsauflage (3) zumindest auf den wenigstens einen zweiten Flächenabschnitt (1.2) der Blechplatine (1), der die geringere Blechdicke (d) aufweist, wobei die Dickenausgleichsauflage (3) ausgebildet ist, die geringere Blechdicke (d) des wenigstens einen zweiten Flächenabschnitts (1.2) der Blechplatine (1) vor einem Umformen der Blechplatine (1) aufzudicken. Die Erfindung betrifft außerdem eine zugehörige Dickenausgleichsauflage (3).The invention relates to a method for forming a sheet metal blank (1) with tailored properties in different local surface areas of the sheet metal blank (1), which has at least a first surface portion (1.1) with a higher sheet thickness (D) and at least a second surface portion (1.2) with a has a smaller sheet thickness (d), by reshaping the sheet metal plate (1) between two forming tool halves (4.1, 4.2) acting on opposite sides of the sheet metal plate (1), including the step of placing a thickness compensation pad (3) at least on the at least one second Surface section (1.2) of the sheet metal plate (1), which has the smaller sheet thickness (d), the thickness compensation pad (3) being formed, the smaller sheet thickness (d) of the at least one second sheet section (1.2) of the sheet metal plate (1) before forming thicken the metal plate (1). The invention also relates to an associated thickness compensation pad (3).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Umformen einer Blechplatine mit maßgeschneiderten Eigenschaften in verschiedenen lokalen Flächenbereichen der Blechplatine, die wenigstens einen ersten Flächenabschnitt mit einer höheren Blechdicke und wenigstens einen zweiten Flächenabschnitt mit einer geringeren Blechdicke aufweist, durch Umformen der Blechplatine zwischen zwei an gegenüberliegenden Seiten der Blechplatine einwirkenden Umformwerkzeughälften. Die Erfindung betrifft außerdem eine zugehörige Dickenausgleichsauflage.The invention relates to a method for forming a sheet metal plate with tailored properties in different local surface areas of the sheet metal plate, which has at least a first surface section with a higher sheet thickness and at least a second surface section with a smaller sheet thickness, by reshaping the sheet metal plate between two on opposite sides of the sheet metal plate acting mold halves. The invention also relates to an associated thickness compensation pad.

Die DE 10 2017 202 555 A1 beschreibt ein Verfahren zur Bildung einer maßgeschneiderten Vorstufe einer Blechplatine, umfassend ein selektives Erwärmen eines Blechs aus einer hochfesten Metalllegierung in einem ersten Bereich auf eine Temperatur unterhalb eines Schmelzpunkts der Metalllegierung mit einer Wärmequelle, wobei ein zweiter Bereich des Blechs, der benachbart ist zum ersten Bereich, unaufgewärmt bleibt, wobei das selektive Erwärmen einen ersten Bereich der Metalllegierung erzeugt, mit mindestens einer Materialeigenschaft, die sich vom zweiten Bereich unterscheidet, so dass, nachdem das Blech zugeschnitten wird, um eine Blechplatine zu formen, die Blechplatine einen Teil des ersten Bereichs und einen Teil des zweiten Bereichs umfasst.The DE 10 2017 202 555 A1 describes a method of forming a custom precursor of a sheet metal plate, comprising selectively heating a sheet of high strength metal alloy in a first region to a temperature below a melting point of the metal alloy with a heat source, with a second region of the plate adjacent to the first region , remains unheated, the selective heating producing a first region of the metal alloy with at least one material property different from the second region, so that after the plate is cut to form a plate, the plate is part of the first region and comprises part of the second region.

Eine Blechplatine mit maßgeschneiderten Eigenschaften in verschiedenen lokalen Flächenbereichen der Blechplatine kann insoweit typischerweise mindestens ein erstes Metallblech und ein damit verbundenes zweites Metallblech beinhalten, wobei das zweite Metallblech sich mindestens in einer Eigenschaft von dem ersten Metallblech unterscheidet. Beispielsweise können Aluminiumplatten, Stahlplatten oder Stahlbänder mit unterschiedlicher Festigkeit, Duktilität, Härte, Dicke, und/oder Geometrie miteinander zu einer Blechplatine mit maßgeschneiderten Eigenschaften in verschiedenen lokalen Bereichen der Blechplatine verbunden werden. Nach dem Zusammenfügen wird die gewünschte Kontur oder dreidimensionale Struktur geschaffen, beispielsweise, durch ein Kaltumformverfahren oder Warmformverfahren. Dabei können angrenzende Kanten des ersten Metallblechs und des zweiten Metallblechs mechanisch miteinander verbunden werden, beispielsweise, durch eine Schweißnaht, eine Falzung, eine Fuge oder eine andere Verbindung entlang der angrenzenden Kanten, um ineinander einzugreifen. Insbesondere ist die Blechplatine nicht beschränkt auf stets genau zwei Metallbleche, sondern es können zur Bildung der Blechplatine drei oder mehr Metallbleche zu einem Bauteil zusammengefügt werden. Ein Verfahren zum Stumpfverschweißen von Bauteilen und ein zugehöriges Rührreibschweißwerkzeug ist beispielsweise aus der DE 10 2013 110 034 A1 bekannt. Die US 5,941,110 A beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Formen von Blechplatinen mit maßgeschneiderten Eigenschaften, bei dem die Schweißnähte aufwendig geklemmt werden, um nicht zu wandern.To this extent, a sheet metal plate with tailored properties in different local surface areas of the sheet metal plate can typically include at least a first metal sheet and a second metal sheet connected thereto, the second metal sheet differing from the first metal sheet in at least one property. For example, aluminum plates, steel plates or steel strips with different strength, ductility, hardness, thickness and / or geometry can be connected to one another to form a sheet metal plate with tailored properties in different local areas of the sheet metal plate. After the assembly, the desired contour or three-dimensional structure is created, for example, by a cold forming process or a hot forming process. Adjacent edges of the first metal sheet and the second metal sheet can be mechanically connected to one another, for example by a weld seam, a fold, a joint or another connection along the adjacent edges in order to engage with one another. In particular, the sheet metal plate is not always limited to exactly two metal sheets, but three or more metal sheets can be joined to form a component to form the sheet metal board. A method for butt welding components and an associated friction stir welding tool is known, for example, from US Pat DE 10 2013 110 034 A1 known. The US 5,941,110 A describes a method and an apparatus for forming sheet metal blanks with tailor-made properties, in which the weld seams are laboriously clamped so as not to migrate.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zu schaffen, mit dem Blechplatinen mit maßgeschneiderten Eigenschaften in verschiedenen lokalen Flächenbereichen der Blechplatine in höherer Qualität zu einem Formkörper umgeformt werden können. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Dickenausgleichsauflage zu schaffen, mittels der ein solches Verfahren kostengünstig durchgeführt werden kann.The object of the invention is to provide a method by means of which sheet metal blanks with tailored properties in different local surface areas of the sheet metal blank can be formed into a shaped body in higher quality. Another object of the invention is to provide a thickness compensation pad by means of which such a method can be carried out inexpensively.

Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch ein Verfahren zum Umformen einer Blechplatine mit maßgeschneiderten Eigenschaften in verschiedenen lokalen Flächenbereichen der Blechplatine, die wenigstens einen ersten Flächenabschnitt mit einer höheren Blechdicke und wenigstens einen zweiten Flächenabschnitt mit einer geringeren Blechdicke aufweist, durch Umformen der Blechplatine zwischen zwei an gegenüberliegenden Seiten der Blechplatine einwirkenden Umformwerkzeughälften, aufweisend die Schritte:

- Einlegen der umzuformenden Blechplatine zwischen die zwei Umformwerkzeughälften,
- Auflegen einer Dickenausgleichsauflage zumindest auf den wenigstens einen zweiten Flächenabschnitt der Blechplatine, der die geringere Blechdicke aufweist, wobei die Dickenausgleichsauflage ausgebildet ist, die geringere Blechdicke des wenigstens einen zweiten Flächenabschnitts der Blechplatine aufzudicken,
- Umformen der Blechplatine zusammen mit der auf die Blechplatine aufgelegten Dickenausgleichsauflage durch Bewegen wenigstens einer der zwei an gegenüberliegenden Seiten der Blechplatine einwirkenden Umformwerkzeughälften.

The object of the invention is achieved by a method for reshaping a sheet metal plate with tailored properties in different local surface areas of the sheet metal plate, which has at least a first surface section with a higher sheet thickness and at least a second surface section with a smaller sheet thickness, by reshaping the sheet metal plate between two Forming tool halves acting on opposite sides of the sheet metal plate, comprising the steps:

Inserting the sheet metal blank to be formed between the two forming tool halves,
- Placing a thickness compensation pad at least on the at least one second surface section of the sheet metal blank, which has the smaller sheet thickness, the thickness compensation support being designed to thicken the smaller sheet thickness of the at least one second surface section of the sheet metal blank,
- Forming the sheet metal plate together with the thickness compensation pad placed on the sheet metal plate by moving at least one of the two forming tool halves acting on opposite sides of the sheet metal plate.

Der Schritt des Einlegens der umzuformenden Blechplatine zwischen die zwei Umformwerkzeughälften kann erfolgen zeitlich vor einem Auflegen der Dickenausgleichsauflage zumindest auf den wenigstens einen zweiten Flächenabschnitt der Blechplatine, der die geringere Blechdicke aufweist, wobei die Dickenausgleichsauflage ausgebildet ist, die geringere Blechdicke des wenigstens einen zweiten Flächenabschnitts der Blechplatine aufzudicken. Der Schritt des Einlegens der umzuformenden Blechplatine zwischen die zwei Umformwerkzeughälften muss jedoch nicht zwingend zeitlich vor einem Auflegen der Dickenausgleichsauflage erfolgen. Vielmehr kann das Einlegen der umzuformenden Blechplatine zwischen die zwei Umformwerkzeughälften auch zeitlich nach einem Auflegen der Dickenausgleichsauflage zumindest auf den wenigstens einen zweiten Flächenabschnitt der Blechplatine, der die geringere Blechdicke aufweist, wobei die Dickenausgleichsauflage ausgebildet ist, die geringere Blechdicke des wenigstens einen zweiten Flächenabschnitts der Blechplatine aufzudicken, erfolgen. Jedenfalls kann auch ein optionaler Schritt eingeführt werden, nämlich dass die Dickenausgleichsauflage hinterher, also nach einem Umformen der Blechplatine zusammen mit der auf die Blechplatine aufgelegten Dickenausgleichsauflage, wieder von den Bauteilen entfernt wird. In Sondersituationen könnte diese Dickenausgleichsauflage gegebenenfalls aber auch auf dem Bauteil, d.h. auf der umgeformten Blechplatine verbleiben.The step of inserting the sheet metal blank to be formed between the two forming tool halves can take place before the thickness compensation pad is placed on at least the at least one second surface section of the sheet metal blank, which has the smaller sheet thickness, the thickness compensation pad being formed, the smaller sheet thickness of the at least one second surface portion of the Thicken the sheet metal. However, the step of inserting the sheet metal blank to be formed between the two forming tool halves does not necessarily have to take place before the thickness compensation pad is placed on it. Rather, the insertion of the sheet metal blank to be formed between the two forming tool halves can also, after the thickness compensation pad has been placed on at least one second surface section of the sheet blank, which has the smaller sheet thickness, the thickness compensation pad being formed, the smaller sheet thickness of the at least one second surface portion of the sheet blank thicken, take place. In any case, an optional step can also be introduced, namely that the thickness compensation support is removed from the components afterwards, that is to say after the sheet metal plate has been reshaped together with the thickness compensation support placed on the sheet metal board. In special situations, this thickness compensation pad could, if necessary, also on the component, i.e. remain on the formed sheet metal plate.

Die Erfindung betreffende Blechplatinen mit maßgeschneiderten Eigenschaften in verschiedenen lokalen Flächenbereichen werden auch in den nicht-englischsprachigen Fachkreisen als „Tailored Blanks“ bezeichnet. Es handelt sich hierbei um vorgefertigte Halbzeuge, die sich im Allgemeinen dadurch auszeichnen, dass sie in verschiedenen Flächenbereichen der Blechplatine unterschiedliche Eigenschaften aufweisen. Typischerweise sind bei einer solchen Blechplatine wenigstens ein erstes Metallblech mit ersten Eigenschaften mit einem zweiten Metallblech mit zweiten Eigenschaften, die in ein oder mehreren physikalischen Eigenschaften von den ersten Eigenschaften des ersten Metallblechs abweichen, verbunden, beispielsweise durch Schweißen, Löten, Nieten, Kleben oder Falzen.Sheet metal blanks relating to the invention with tailor-made properties in various local areas are also referred to as “tailored blanks” in non-English-speaking circles. These are prefabricated semi-finished products, which are generally characterized in that they have different properties in different surface areas of the sheet metal blank. Typically, in the case of such a sheet metal blank, at least one first metal sheet with first properties is connected to a second metal sheet with second properties which differ in one or more physical properties from the first properties of the first metal sheet, for example by welding, soldering, riveting, gluing or folding .

Solche unterschiedlichen Eigenschaften in verschiedenen Flächenbereichen der Blechplatine können somit beispielsweise dadurch geschaffen werden, dass wenigstens zwei separate Einzelbleche die unterschiedliche Eigenschaften aufweisen zu einem einstückigen Verbund, der die Blechplatine bildet, verbunden werden. Ein Verbinden von wenigstens zwei separaten Einzelblechen, die unterschiedliche Eigenschaften aufweisen, kann beispielsweise durch als solches bekanntes Schweißen, insbesondere Laserschweißen, Rührreibschweißen, Löten, Nieten, Kleben oder Falzen erfolgen. In vielen Fällen ist vorgesehen, dass eine solche Blechplatine, die überwiegend als eine flache, nahezu ebene Platte vorgefertigt wird, anschließend noch zu einem komplexen Bauteil mit spezifischer räumlicher Gestalt umgeformt wird. Ein häufiges Verwendungsgebiet für solche Blechplatinen, d.h. Tailored Blanks ist die Automobilferti gu ngsi nd ustrie.Such different properties in different surface areas of the sheet metal blank can thus be created, for example, by connecting at least two separate individual sheets which have different properties to form a one-piece composite which forms the sheet metal blank. At least two separate individual sheets, which have different properties, can be joined, for example, by welding known per se, in particular laser welding, friction stir welding, soldering, riveting, gluing or folding. In many cases, it is provided that such a sheet metal blank, which is predominantly prefabricated as a flat, almost flat plate, is subsequently formed into a complex component with a specific spatial shape. A common area of use for such sheet metal boards, d .H. Tailored blanks is the automotive manufacturing industry.

Die Karosserien heutiger Automobile sind im Wesentlichen aus Blechen hergestellt, die umgeformt und anschließend gefügt werden. Um das Gewicht von Fahrzeugen und somit auch den Werkstoffverbrauch zu senken, wird zunehmend die sogenannte Tailored-Blank-Technologie eingesetzt. Tailored Blanks sind Blechplatinen deren Dicke, Werkstoffgüte oder Wärmebehandlungszustand innerhalb einer Platine variiert. Hierdurch ist es möglich, die lokale Festigkeit, Umformbarkeit, Korrosionsbeständigkeit etc. auf die lokalen Beanspruchungen des Bauteils anzupassen.The bodies of today's automobiles are essentially made of sheet metal that is formed and then joined. To reduce the weight of vehicles and thus also the material consumption, so-called tailored blank technology is increasingly being used. Tailored blanks are sheet metal blanks whose thickness, material quality or heat treatment state varies within a blank. This makes it possible to adapt the local strength, formability, corrosion resistance, etc. to the local stresses of the component.

Im Folgenden wird nur auf Technologien eingegangen, die unterschiedliche Blechdicken und ggf. Werkstoffe betrifft, nicht jedoch Tailored Blanks, die lediglich aus Blechen einer konstanten Dicke z.B. durch lokal unterschiedliche Wärmebehandlungen hergestellt sind. Solche Tailored Blanks können durch spezielle Walzprozesse (Tailor Rolled Blanks), bei denen der Walzenabstand bzw. die Walzkraft während des Walzprozesses variiert wird oder durch Verschweißen verschieden dicker Bleche (Tailor Welded Blanks) hergestellt werden.In the following, only technologies that relate to different sheet thicknesses and materials, if any, are discussed, but not tailored blanks that only consist of sheets of a constant thickness, e.g. are produced by locally different heat treatments. Such tailored blanks can be produced by special rolling processes (tailored rolled blanks), in which the roll spacing or the rolling force is varied during the rolling process, or by welding sheets of different thicknesses (tailored welded blanks).

Bei Stahlblechen kommt bei sogenannten Tailor Welded Blanks hauptsächlich das Laserschweißen, bei Aluminium Tailor Welded Blanks oder hybriden (z.B. Aluminium und Stahl) Tailor Welded Blanks kommt in der Regel das Rührreibschweißen zum Einsatz. Ein Verfahren zum Stumpfverschweißen von Bauteilen und ein zugehöriges Rührreibschweißwerkzeug ist beispielsweise aus der DE 10 2013 110 034 A1 bekannt.For steel sheets, so-called tailor welded blanks mainly use laser welding, for aluminum tailor welded blanks or hybrid (e.g. aluminum and steel) tailor welded blanks, friction stir welding is generally used. A method for butt welding components and an associated friction stir welding tool is known, for example, from US Pat DE 10 2013 110 034 A1 known.

Die Tailored Blanks werden zunächst flach hergestellt und dann als gesamte Platine umgeformt. Ein Problem bei der Umformung ist einerseits die unterschiedliche Festigkeit oder blechdickenbezogene Festigkeit (Produkt aus Festigkeit und Blechdicke) der unterschiedlichen Werkstoffabschnitte und andererseits die unterschiedliche Dicke der Werkstoffabschnitte. Dies führt dazu, dass Schweißnähte oder Dickensprünge bei der Umformung von Tailored Blanks mit konventionellen Umformwerkzeugen aufgrund der unterschiedlichen Umform- und Festigkeitseigenschaften wandern. Zum anderen kann es zur Faltenbildung dünner Bleche kommen, in Bereichen, in denen beispielsweise eine Spannungskomponente eine Druckspannung ist.The tailored blanks are first manufactured flat and then formed as an entire blank. A problem with forming is on the one hand the different strength or sheet thickness-related strength (product of strength and sheet thickness) of the different material sections and on the other hand the different thickness of the material sections. As a result, weld seams or thickness changes when forming tailored blanks with conventional forming tools migrate due to the different forming and strength properties. On the other hand, thin sheets can form in areas in which, for example, a stress component is a compressive stress.

Um beim Umformen ein Wandern beispielsweise von Schweißnähten aufgrund der unterschiedlichen blechdickenbezogenen Festigkeiten während des Umformprozesses und ein damit ggf. einhergehendes Aufreißen der Schweißnaht zu vermeiden, wird diese Schweißnaht bisher abgeklemmt bzw. festgeklemmt. Die US 5,941,110 A beschreibt beispielsweise ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Formen von Blechplatinen mit maßgeschneiderten Eigenschaften, bei dem die Schweißnähte aufwendig geklemmt werden, um nicht zu wandern. Hierzu drücken ein oder mehrere Stempel auf die Schweißnaht oder links bzw. rechts neben die Schweißnaht gegen die entgegengesetzte Seite des Werkzeugs oder des Stempels. Durch einen Stempel im Bereich der Schweißnaht wird die Schweißnaht am Wandern bzw. an einem lateralen Bewegen zwischen den Werkzeughälften gehindert. Bei zwei Stempeln oder Stempelpaaren ist es darüber hinaus möglich, die Querdehnung der Schweißnaht bzw. die Querbeanspruchung zu vermeiden oder wenigstens zu reduzieren.In order to avoid wandering, for example, of weld seams due to the different sheet-thickness-related strengths during the forming process and any associated tearing of the weld seam, this weld seam has previously been clamped or clamped. The US 5,941,110 A describes, for example, a method and a device for forming sheet metal blanks with tailored properties, in which the weld seams are laboriously clamped so as not to migrate. To do this, one or more stamps press on the weld seam or on the left or right next to the weld seam against the opposite side of the tool or the stamp. By means of a stamp in the area of the weld seam, the weld seam is moved or moved laterally between the Tool halves hindered. With two punches or pairs of punches, it is also possible to avoid or at least reduce the transverse expansion of the weld seam or the transverse stress.

Diese Technik hat mehrere maßgebliche Nachteile. Zum einen erfordern entsprechende Werkzeuge zusätzliche Stempel, Aktoren und Kinematiken zur Ansteuerung der Stempel. Dies macht derartige Werkzeuge sehr aufwändig, teuer und auch anfällig für Störungen. Ein weiterer Nachteil ist, dass diese Technik nur bei bestimmten, einfachen Geometrien eingesetzt werden kann, da es sonst schon durch das Schließen der Stempel zu einem Ausbeulen des Bleches oder zum Einprägen von Kanten kommen kann. Generell kann sich der Übergang von Stempel zum benachbarten Teil des Werkzeugs in umzuformenden Teilen abzeichnen, was im Regelfall aus optischen Gründen nicht toleriert wird. Darüber hinaus ist es ein Nachteil, dass bei Änderung des Layouts, d.h. der Lage der Schweißnähte, ein ganz neues Werkzeug hergestellt werden muss, was mit erheblichen Kosten und Zeitaufwand einhergeht.This technique has several major disadvantages. On the one hand, appropriate tools require additional stamps, actuators and kinematics to control the stamp. This makes such tools very complex, expensive and also prone to malfunctions. Another disadvantage is that this technology can only be used with certain simple geometries, since otherwise the stamping may cause the sheet to bulge or edges to be impressed. In general, the transition from the stamp to the adjacent part of the tool can be seen in parts to be formed, which is usually not tolerated for optical reasons. In addition, it is a disadvantage that when the layout is changed, i.e. the location of the welds, a completely new tool has to be produced, which is associated with considerable costs and time expenditure.

Um das Aufwerfen von Falten in Bereichen von Blecheinzug und/oder einer Druckspannung im Blech zu unterdrücken, ist es notwendig, dass der Abstand von oberer und unterer Werkzeughälfte auf die Blechdicke angepasst ist. Um nun Tailor Welded Blanks oder ggf. auch Tailor Rolled Blanks möglichst ohne Faltenbildung umformen zu können, werden Werkzeuge verwendet, die entweder einen Absatz im Stempel oder in der Matrize aufweisen oder aber geteilt sind. Bei einem geteilten Werkzeug ist der Stempel oder die Matrize geteilt ausgeführt und die beiden Teilstücke sind entweder fest mit einander z.B. durch Unterlegen verbunden oder jeweils durch Federpakete nachgiebig in die Presse eingebaut.In order to suppress the formation of folds in areas of sheet metal intake and / or compressive stress in the sheet metal, it is necessary that the distance from the upper and lower tool halves is adapted to the sheet metal thickness. In order to be able to form tailor welded blanks or possibly also tailor rolled blanks without creating wrinkles, tools are used that either have a shoulder in the punch or in the die or are split. In the case of a split tool, the punch or the die is split and the two sections are either fixed to one another, e.g. connected by underlay or flexibly installed in the press by spring packs.

Diese Technologie von abgesetzten oder geteilten Werkzeugen für unterschiedliche Blechdickenbereiche verhindert zwar ggf. die Faltenbildung, ein Wandern der Schweißnaht bzw. des Blechdickensprungs kann sie jedoch nicht verhindern. Wandert der Blechdickensprung über den im Werkzeug als negativ abgebildeten Blechdickensprung, kommt es meist zu einem Reißen im Bereich des Blechdickensprungs bzw. der Schweißnaht. Der weitere Nachteil dieser Technologien ist darüber hinaus, dass Verläufe des Blechdickensprungs nach der Herstellung der Werkzeuge nicht mehr sinnvoll geändert werden können.This technology of offset or split tools for different sheet thickness ranges may prevent the formation of wrinkles, but migration of the weld seam or sheet thickness jump cannot prevent it. If the sheet thickness jump moves over the sheet thickness jump depicted as negative in the tool, there is usually a crack in the area of the sheet thickness jump or the weld seam. Another disadvantage of these technologies is that the course of the sheet thickness change can no longer be meaningfully changed after the tools have been manufactured.

Um konventionelle Umformwerkzeuge für das Umformen von Tailored Blanks verwenden zu können, ohne diese vorher ändern zu müssen, wird bisher dem dünneren Teil bzw. den dünneren Teilen des Tailored Blanks jeweils ein Blech mit entsprechender Dicke beigelegt, sodass alle Blechabschnitte mit Beilegeblech näherungsweise dieselbe Dicke aufweisen. Dieses Vorgehen hat sich für kleine Stückzahlen zwar bewährt, da keine Änderungen an den Werkzeugen notwendig sind. Darüber hinaus kann die Schweißnaht prinzipiell wandern, ohne dass es dadurch zwangsläufig zur Zerstörung des Werkstücks kommt. Das Layout, also die Verläufe der Blechdickensprünge, und die Blechdicken des Tailored Blanks können somit geändert werden, ohne dass Veränderungen am Werkzeug durchgeführt werden müssen. Dies erlaubt eine große Flexibilität. So kann z.B. das Layout oder die Blechdicken kurzfristig geändert werden, wenn es zu Problemen wie Reißern in der Prototypenphase kommt.In order to be able to use conventional forming tools for forming tailored blanks without having to change them beforehand, the thinner part or the thinner parts of the tailored blanks have always been provided with a sheet of appropriate thickness, so that all sheet metal sections with shims have approximately the same thickness . This procedure has proven itself for small quantities, since no changes to the tools are necessary. In addition, the weld seam can in principle migrate without necessarily destroying the workpiece. The layout, i.e. the course of the sheet thickness jumps, and the sheet thickness of the tailored blank can thus be changed without having to make any changes to the tool. This allows great flexibility. For example, the layout or the sheet thicknesses can be changed at short notice if there are problems such as tears in the prototype phase.

Als Beilegeblech wurden bisher weiche, gut umformbare, billige Stahlbleche verwendet. Nachteilig ist hier jedoch, dass die Beilegebleche dauerhaft mit umgeformt werden und anschließend als Schrott entsorgt werden müssen. Dies ist zwar bei Prototypen und Kleinstserien möglich und sinnvoll, allerdings in der Großserie aus ökologischen und ökonomischen Gründen nicht zweckmäßig. Hier setzt nun die Erfindung an.So far, soft, easy-to-form, cheap steel sheets have been used as the shim. The disadvantage here, however, is that the shim plates are permanently formed and then have to be disposed of as scrap. Although this is possible and useful for prototypes and small series, it is not practical in large series for ecological and economic reasons. This is where the invention begins.

Indem gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren die Schritte:

- Einlegen der umzuformenden Blechplatine zwischen die zwei Umformwerkzeughälften,
- Auflegen einer Dickenausgleichsauflage zumindest auf den wenigstens einen zweiten Flächenabschnitt der Blechplatine, der die geringere Blechdicke aufweist, wobei die Dickenausgleichsauflage ausgebildet ist, die geringere Blechdicke des wenigstens einen zweiten Flächenabschnitts der Blechplatine aufzudicken,
- Umformen der Blechplatine zusammen mit der auf die Blechplatine aufgelegten Dickenausgleichsauflage durch Bewegen wenigstens einer der zwei an gegenüberliegenden Seiten der Blechplatine einwirkenden Umformwerkzeughälften,

durchgeführt werden, können Blechplatinen mit maßgeschneiderten Eigenschaften in verschiedenen lokalen Flächenbereichen der Blechplatine in höherer Qualität zu einem Formkörper umgeformt werden und aufgrund der erfindungsgemäß eingesetzten Dickenausgleichsauflage kann dieses Verfahren kostengünstig beispielsweise auch in einer Großserie durchgeführt werden.According to the method according to the invention, the steps:

Inserting the sheet metal blank to be formed between the two forming tool halves,
Placing a thickness compensation pad at least on the at least one second surface section of the sheet metal blank, which has the smaller sheet thickness, the thickness compensation pad being designed to thicken the smaller sheet thickness of the at least one second surface portion of the sheet metal blank,
- Forming the sheet metal plate together with the thickness compensation pad placed on the sheet metal plate by moving at least one of the two forming tool halves acting on opposite sides of the sheet metal plate,

can be carried out, sheet metal blanks with tailored properties in different local surface areas of the sheet metal sheet can be formed into a shaped body in higher quality and, due to the thickness compensation pad used according to the invention, this method can also be carried out economically, for example in large series.

Unter der Eigenschaft einer höheren Blechdicke des ersten Flächenabschnitts wird eine Blechdicke verstanden, die relativ zur Blechdicke des zweiten Flächenabschnitts größer ist, als die Blechdicke des zweiten Flächenabschnitts.The property of a higher sheet thickness of the first surface section is understood to mean a sheet thickness that is greater than the sheet thickness of the second surface section relative to the sheet thickness of the second surface section.

Unter der Eigenschaft einer geringeren Blechdicke des zweiten Flächenabschnitts wird eine Blechdicke verstanden, die relativ zur Blechdicke des ersten Flächenabschnitts kleiner ist, als die Blechdicke des ersten Flächenabschnitts. Insoweit ist eine höhere Blechdicke des ersten Flächenabschnitts immer in Relation zur geringeren Blechdicke des zweiten Flächenabschnitts zu sehen. The property of a smaller sheet thickness of the second surface section is understood to mean a sheet thickness that is smaller than the sheet thickness of the first surface section relative to the sheet thickness of the first surface section. In this respect, a higher sheet thickness of the first surface section can always be seen in relation to the lower sheet thickness of the second surface section.

Unter einem ersten Flächenabschnitt der Blechplatine wird das Gesamtmaterial der Blechplatine in einem Flächenbereich der Blechplatine verstanden, das entweder die Blechdicke einer einzigen Blechlage umfasst, die Teil der Blechplatine ist, oder das zwei oder mehrere aufeinander liegend angeordnete Blechlagen umfasst, die Teil der Blechplatine sind. Nicht notwendiger Weise muss der erste Flächenabschnitt mit der höheren Blechdicke von einer größeren Anzahl von übereinander angeordneten Blechlagen der Blechplatine gebildet werden, als der zweite Flächenabschnitt mit der geringeren Blechdicke. Beispielsweise können auch zwei oder mehrere sehr dünne Bleche den zweiten Flächenabschnitt mit der geringeren Blechdicke bilden, wobei die Blechdicke beispielsweise eines Einzelblechs des ersten Flächenabschnitt alleine dicker, d.h. in der Blechdicke größer sein kann, als die Summe der zwei oder mehreren sehr dünnen Bleche des zweiten Flächenabschnitts. Entscheidend ist die jeweilige Gesamtblechdicke der vorgefertigten, noch weitgehend unumgeformten Blechplatine in ihren jeweiligen Flächenabschnitten. Unter einem Aufdicken wird ganz allgemein eine Vergrößerung der Gesamtblechdicke bestehend aus dem wenigstens einen zweiten Flächenabschnitt mit der geringeren Blechdicke und der Dickenausgleichsauflage verstanden, gegenüber der Blechdicke des wenigstens einen zweiten Flächenabschnitts mit der geringeren Blechdicke ohne der Dickenausgleichsauflage.A first surface section of the sheet metal blank is understood to mean the total material of the sheet metal blank in a surface area of the sheet metal blank which either comprises the sheet thickness of a single sheet metal layer which is part of the sheet metal blank, or which comprises two or more sheet metal layers arranged one on top of the other and which are part of the sheet metal blank. The first surface section with the higher sheet thickness does not necessarily have to be formed by a larger number of sheet layers of the sheet metal plate arranged one above the other than the second surface section with the smaller sheet thickness. For example, two or more very thin sheets can also form the second surface section with the smaller sheet thickness, the sheet thickness of, for example, a single sheet of the first surface section alone being thicker, i.e. in the sheet thickness can be greater than the sum of the two or more very thin sheets of the second surface section. The decisive factor is the respective total sheet thickness of the prefabricated, still largely unformed sheet metal sheet in its respective surface sections. Thickening is generally understood to mean an increase in the total sheet thickness consisting of the at least one second surface section with the smaller sheet thickness and the thickness compensation support, compared to the sheet thickness of the at least one second surface section with the lower sheet thickness without the thickness compensation support.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann grundsätzlich bei jeder an sich bekannten Art des Umformens eingesetzt werden. Insbesondere betrifft das erfindungsgemäße Verfahren beispielsweise die speziellen Unterarten des Umformens von Walzen, Tiefziehen, Streckziehen, Drücken und/oder Biegen. Es handelt sich beim Umformen also um ein gezieltes Ändern der Form der Blechplatine. Dabei wird zumeist eine zumindest im Wesentlichen oder vollständig flache Blechplatine in ein räumliches Bauteil umgeformt. The method according to the invention can in principle be used for any type of shaping known per se. In particular, the method according to the invention relates, for example, to the special subspecies of forming rolls, deep drawing, stretch drawing, pressing and / or bending. Forming is a deliberate change in the shape of the sheet metal. In this case, an at least substantially or completely flat sheet metal plate is usually formed into a spatial component.

Bei bestimmten Arten des Umformens werden wenigstens zwei Umformwerkzeughälften verwendet, beispielsweise wenigstens eine bewegliche Umformwerkzeughälfte, welche auf die Blechplatine einwirkt, um diese umzuformen, und wenigstens eine zweite Umformwerkzeughälfte, die beweglich oder feststehend ausgebildet sein kann, gegen die sich die umzuformende Blechplatine während des Umformvorgangs abstützt und insbesondere auch die zu erzielende Endgestalt der umgeformten Blechplatine gegebenenfalls vorgibt. Die Umformwerkzeughälften können demgemäß Pressenstempel, Schlaghammer, Fallhammer und/oder Biegewerkzeuge umfassen. Bei dem Umformen kann es sich um eine Kaltumformung oder um eine Warmumformung handeln. Die Umformwerkzeughälften müssen nicht notwendiger Weise aus genau zwei gegenüberliegenden Umformwerkzeughälften bestehen. Unter einer Umformwerkzeughälfte ist auch nicht zu verstehen, dass diese genau eine Volumen- oder Gewichtshälfte des gesamten Umformwerkzeugs darstellen muss. Vielmehr kann das Umformwerkzeug auch mehrteilig ausgebildet sein und demgemäß auch mehr als zwei Umformwerkzeughälften aufweisen. Der Begriff Umformwerkzeughälften ist dahingehend zu verstehen, dass zumindest zwei getrennte Umformwerkzeugteile vorhanden sein müssen, die einen Zwischenraum ausbilden können, in den die umzuformende Blechplatine zwischengefügt werden kann, wobei durch eine Relativbewegung der einen Umformwerkzeughälfte bezüglich der anderen Umformwerkzeughälfte die Blechplatine umgeformt wird.For certain types of forming, at least two forming tool halves are used, for example at least one movable forming tool half, which acts on the sheet metal blank to form it, and at least one second forming tool half, which can be designed to be movable or stationary, against which the sheet metal plate to be formed is opposed during the forming process supports and in particular also specifies the final shape to be achieved of the formed sheet metal plate. The forming tool halves can accordingly include press rams, impact hammers, drop hammers and / or bending tools. The forming can be a cold forming or a hot forming. The forming tool halves do not necessarily have to consist of exactly two opposing forming tool halves. A forming tool half is also not to be understood as meaning that it must represent exactly one volume or weight half of the entire forming tool. Rather, the forming tool can also be formed in several parts and accordingly also have more than two forming tool halves. The term forming tool halves is to be understood to mean that at least two separate forming tool parts must be present, which can form a space into which the sheet metal plate to be formed can be inserted, the sheet metal plate being formed by a relative movement of the one forming tool half with respect to the other forming tool half.

Der erste Schritt des Einlegens der umzuformenden Blechplatine zwischen die zwei Umformwerkzeughälften kann wahlweise erfolgen, bevor die Dickenausgleichsauflage auf die umzuformende Blechplatine aufgelegt wird oder nachdem die Dickenausgleichsauflage auf die umzuformende Blechplatine aufgelegt wird. Im Falle, dass die umzuformende Blechplatine zwischen die zwei Umformwerkzeughälften zunächst ohne die Dickenausgleichsauflage eingelegt wird, wird die Dickenausgleichsauflage danach zwischen die zwei Umformwerkzeughälften eingeführt und auf die eingelegte Blechplatine aufgelegt. Im anderen Falle, dass die umzuformende Blechplatine zusammen mit der Dickenausgleichsauflage zwischen die zwei Umformwerkzeughälften zunächst ohne die Dickenausgleichsauflage eingelegt wird, wird die Dickenausgleichsauflage außerhalb des Umformwerkzeugs auf die umzuformende Blechplatine aufgelegt und danach die Blechplatine zusammen mit der aufgelegten Dickenausgleichsauflage zwischen die zwei Umformwerkzeughälften gemeinsam eingelegt. Die Dickenausgleichsauflage kann dabei insbesondere durch ein lösbares Verbindungsmittel, wie beispielsweise eine Klebstoffschicht oder Adhäsionsschicht lösbar an der Blechplatine gehalten sein, so dass die Dickenausgleichsauflage ihre vorbestimmte Position und Lage auf der Blechplatine beibehält und beispielsweise während des Einlegevorgangs nicht verrutscht.The first step of inserting the sheet metal blank to be formed between the two forming tool halves can optionally take place before the thickness compensation pad is placed on the sheet metal sheet to be molded or after the thickness compensation pad is placed on the sheet metal sheet to be reformed. In the event that the sheet metal to be formed is first inserted between the two forming tool halves without the thickness compensation support, the thickness compensation support is then inserted between the two forming tool halves and placed on the inserted metal sheet. In the other case, the sheet metal plate to be reshaped is first inserted between the two forming tool halves together with the thickness compensation pad without the thickness equalization pad, the thickness compensation pad is placed outside the forming tool on the sheet metal plate to be reshaped, and then the sheet metal plate together with the applied thickness equalization pad is placed between the two reshaping pieces. The thickness compensation pad can in particular be releasably held on the sheet metal plate by a releasable connecting means, such as, for example, an adhesive layer or adhesive layer, so that the thickness compensation sheet maintains its predetermined position and position on the sheet metal plate and does not slip, for example, during the insertion process.

Wahlweise nach dem Einlegen der umzuformenden Blechplatine oder vor dem Einlegen der umzuformenden Blechplatine erfolgt somit der zweite Schritt des Auflegens einer Dickenausgleichsauflage zumindest auf den wenigstens einen zweiten Flächenabschnitt der Blechplatine, der die geringere Blechdicke aufweist, wobei die Dickenausgleichsauflage ausgebildet ist, die geringere Blechdicke des wenigstens einen zweiten Flächenabschnitts der Blechplatine aufzudicken.Optionally after inserting the sheet metal plate to be formed or before inserting the sheet metal plate to be formed, the second step of placing a thickness compensation pad is carried out at least on the at least one second Surface section of the sheet metal blank, which has the smaller sheet thickness, the thickness compensation support being designed to thicken the smaller sheet thickness of the at least one second surface section of the sheet metal blank.

Es kann eine Dickenausgleichsauflage auf die Blechplatine aufgelegt werden, die lediglich den wenigstens einen zweiten Flächenabschnitt mit der geringeren Blechdicke zum Aufdicken abdeckt und dabei den wenigstens einen ersten Flächenabschnitt mit der höheren Blechdicke freilässt.A thickness compensation pad can be placed on the sheet metal blank, which only covers the at least one second surface section with the smaller sheet thickness for thickening and thereby leaves the at least one first surface section with the higher sheet thickness free.

In einer ersten Variante kann somit vorgesehen sein, dass die Dickenausgleichsauflage lediglich auf den einen Flächenabschnitt oder auf die mehreren Flächenabschnitte aufgelegt wird, die die geringere Blechdicke aufweisen. Dabei können der eine Flächenabschnitt mit der höheren Blechdicke oder die mehreren Flächenabschnitte mit der höheren Blechdicke frei bleiben von einer Dickenausgleichsauflage. Die Dickenausgleichsauflage kann in solchen Varianten also ausschließlich die Flächenabschnitte geringerer Blechdicke abdecken. Dabei kann die Dickenausgleichsauflage die Flächenabschnitte mit der geringeren Blechdicke genau soweit aufdicken, dass diese Flächenabschnitte geringerer Blechdicke zusammen mit der Dickenausgleichsauflage genauso dick sind, wie der mindestens eine Flächenabschnitt höherer Blechdicke. Insoweit wird die kleinere Blechdicke der Flächenabschnitte geringerer Blechdicke mittels der Dickenausgleichsauflage soweit aufgefüllt, dass die Flächenabschnitte geringerer Blechdicke mit der Dickenausgleichsauflage dann genauso dick sind, wie der mindestens eine Flächenabschnitt höherer Blechdicke.In a first variant it can thus be provided that the thickness compensation support is placed only on the one surface section or on the plurality of surface sections which have the smaller sheet thickness. The one surface section with the higher sheet thickness or the several surface sections with the higher sheet thickness can remain free of a thickness compensation pad. In such variants, the thickness compensation pad can therefore only cover the surface sections of smaller sheet thickness. The thickness compensation pad can thicken the surface sections with the smaller sheet thickness exactly to the extent that these surface sections of smaller sheet thickness together with the thickness compensation pad are just as thick as the at least one surface section of higher sheet thickness. To this extent, the smaller sheet thickness of the surface sections of smaller sheet thickness is filled up by means of the thickness compensation pad to such an extent that the surface sections of smaller sheet thickness with the thickness compensation pad are then just as thick as the at least one surface section of higher sheet thickness.

Der die geringere Blechdicke aufweisende zweite Flächenabschnitt kann durch die Dickenausgleichsauflage somit insbesondere um ein solches Maß aufgedickt werden, dass die Gesamtdicke von zweitem Flächenabschnitt und Dickenausgleichsauflage gleich der Blechdicke des ersten Flächenabschnitts ist.The second surface section having the smaller sheet thickness can thus be thickened by the thickness compensation layer in particular to such an extent that the total thickness of the second surface section and thickness compensation layer is equal to the plate thickness of the first surface section.

In einer ersten Abwandlung kann es jedoch gegebenenfalls schon ausreichen, wenn die Flächenabschnitte geringerer Blechdicke nur teilweise in Richtung der Dicke der mindestens eine Flächenabschnitte höherer Blechdicke mittels der Dickenausgleichsauflage aufgedickt wird, ohne dass die Flächenabschnitte geringerer Blechdicke zusammen mit der Dickenausgleichsauflage die Dicke der Flächenabschnitte höherer Blechdicke erreichen. Dennoch kann sich ein positiver Effekt im Sinne der Erfindung beim darauffolgenden Umformen der Blechplatine einstellen.In a first modification, however, it may be sufficient if the surface sections of smaller sheet thickness are only partially thickened in the direction of the thickness of the at least one surface sections of higher sheet thickness by means of the thickness compensation pad, without the surface sections of smaller sheet thickness together with the thickness compensation pad being the thickness of the surface sections of higher sheet thickness to reach. Nevertheless, a positive effect can arise in the sense of the invention when the sheet metal plate is subsequently formed.

Der die geringere Blechdicke aufweisende zweite Flächenabschnitt kann somit durch die Dickenausgleichsauflage um ein solches Maß aufgedickt werden, dass die Gesamtdicke von zweitem Flächenabschnitt und Dickenausgleichsauflage kleiner ist, als die Blechdicke des ersten Flächenabschnitts.The second surface section having the smaller sheet thickness can thus be thickened by the thickness compensation pad to such an extent that the total thickness of the second surface section and thickness compensation pad is smaller than the sheet thickness of the first surface section.

In einer zweiten Abwandlung kann die Dickenausgleichsauflage die Flächenabschnitte geringerer Blechdicke soweit aufdicken, dass die Gesamtdicke von Flächenabschnitte geringerer Blechdicke zusammen mit der Dickenausgleichsauflage größer ist, als die Dicke der Flächenabschnitte höherer Blechdicke. Insoweit kann durch die Dickenausgleichsauflage die fehlende Dicke der Flächenabschnitte geringerer Blechdicke überkompensiert werden. Dies kann besonders dann sinnvoll sein, wenn die Dickenausgleichsauflage aus einem elastischen Material besteht und insoweit in einem gewissen Maße kompressibel ist.In a second modification, the thickness compensation pad can thicken the surface sections of smaller sheet thickness to such an extent that the total thickness of surface sections of smaller sheet thickness together with the thickness compensation pad is greater than the thickness of the surface sections of higher sheet thickness. To this extent, the thickness compensation pad can overcompensate for the lack of thickness of the surface sections of smaller sheet thickness. This can be particularly useful if the thickness compensation pad consists of an elastic material and is compressible to a certain extent.

Somit kann der die geringere Blechdicke aufweisende zweite Flächenabschnitt durch die Dickenausgleichsauflage um ein solches Maß aufgedickt werden, dass die Gesamtdicke von zweitem Flächenabschnitt und Dickenausgleichsauflage größer ist, als die Blechdicke des ersten Flächenabschnitts.Thus, the second surface section having the smaller sheet thickness can be thickened by the thickness compensation pad to such an extent that the total thickness of the second surface section and thickness compensation pad is greater than the sheet thickness of the first surface section.

Unter einem Aufdicken wird also die Vergrößerung der Dicke von Flächenabschnitten geringerer Blechdicke verstanden, indem wenigstens eine Dickenausgleichsauflage auf diese Flächenabschnitte aufgelegt wird.Thickening is understood to mean the increase in the thickness of surface sections of smaller sheet thickness by placing at least one thickness compensation pad on these surface sections.

In einer zweiten Variante kann vorgesehen sein, dass die Dickenausgleichsauflage nicht nur auf den einen Flächenabschnitt oder auf die mehreren Flächenabschnitte aufgelegt wird, die die geringere Blechdicke aufweisen, sondern die Dickenausgleichsauflage auch auf den Flächenabschnitt mit der höheren Blechdicke oder auch auf die mehreren Flächenabschnitte mit der höheren Blechdicke aufgelegt wird. Die Dickenausgleichsauflage überdeckt demgemäß dann die Flächenabschnitte mit der geringeren Blechdicke und die Flächenabschnitte mit der höheren Blechdicke. Dabei kann die Dickenausgleichsauflage eine an die Flächenabschnitte angepasste Topografie aufweisen. Dies bedeutet, dass die Dickenausgleichsauflage selbst Flächenbereiche mit einer geringeren Dicke und Flächenbereiche mit einer höheren Dicke aufweisen kann. Die Flächenbereiche der Dickenausgleichsauflage mit einer höheren Dicke können mit den Flächenabschnitten geringere Blechdicke der Blechplatine korrelieren. Die Flächenbereiche der Dickenausgleichsauflage mit einer geringeren Dicke können mit den Flächenabschnitten höheren Blechdicke der Blechplatine korrelieren. Gegebenenfalls kann die Dickenausgleichsauflage aber auch eine gleichbleibende oder geringer unterscheidende Ausgangsdicke aufweisen, beispielsweise dann, wenn die Dickenausgleichsauflage aus einem elastischen Material besteht und insoweit in einem gewissen Maße kompressibel ist.In a second variant it can be provided that the thickness compensation pad is not only placed on the one surface section or on the several surface sections which have the smaller sheet thickness, but also on the surface section with the higher sheet thickness or also on the several surface sections with the higher sheet thickness is placed. The thickness compensation pad accordingly covers the surface sections with the smaller sheet thickness and the surface sections with the higher sheet thickness. The thickness compensation pad can have a topography adapted to the surface sections. This means that the thickness compensation pad itself can have surface areas with a smaller thickness and surface areas with a higher thickness. The surface areas of the thickness compensation pad with a higher thickness can correlate with the surface sections of a smaller sheet thickness of the sheet metal blank. The surface areas of the thickness compensation pad with a smaller thickness can correlate with the surface sections of the higher sheet thickness of the sheet metal blank. If necessary, the thickness compensation pad can also have a constant or less distinctive initial thickness, for example when the thickness compensation pad consists of one elastic material exists and is to a certain extent compressible.

Es kann also eine Dickenausgleichsauflage auf die Blechplatine aufgelegt werden, die sowohl den wenigstens einen zweiten Flächenabschnitt mit der geringeren Blechdicke zum Aufdicken abdeckt als auch den wenigstens einen ersten Flächenabschnitt mit der höheren Blechdicke zum Aufdicken abdeckt.A thickness compensation pad can therefore be placed on the sheet metal blank, which covers both the at least one second surface section with the smaller sheet thickness for thickening and also covers the at least one first surface section with the higher sheet thickness for thickening.

Im dritten Schritt erfolgt ein Umformen der Blechplatine zusammen mit der auf die Blechplatine aufgelegten Dickenausgleichsauflage durch Bewegen wenigstens einer der zwei an gegenüberliegenden Seiten der Blechplatine einwirkenden Umformwerkzeughälften.In the third step, the sheet metal blank is shaped together with the thickness compensation pad placed on the sheet metal blank by moving at least one of the two forming tool halves acting on opposite sides of the sheet metal blank.

Wie bereits erwähnt können prinzipiell unterschiedliche Umformarten zur Anwendung kommen. Insbesondere betrifft das erfindungsgemäße Verfahren beispielsweise die speziellen Unterarten es Umformens von Walzen, Tiefziehen, Streckziehen, Drücken und/oder Biegen. Es handelt sich beim Umformen also um ein gezieltes Ändern der Form der Blechplatine. Dabei wird zumeist eine zumindest im Wesentlichen oder vollständig flache Blechplatine in ein räumliches Bauteil umgeformt.As already mentioned, different types of forming can be used in principle. In particular, the method according to the invention relates, for example, to the special subspecies of forming rolls, deep drawing, stretch drawing, pressing and / or bending. Forming is a deliberate change in the shape of the sheet metal. In this case, an at least substantially or completely flat sheet metal plate is usually formed into a spatial component.

Bei den meisten Arten des Umformens, wie beispielsweise dem Tiefziehen, werden grundsätzlich wenigstens zwei Umformwerkzeughälften benötigt, wenigstens eine bewegliche Umformwerkzeughälfte, welche auf die Blechplatine einwirkt, um diese umzuformen, und wenigstens eine zweite Umformwerkzeughälfte, die beweglich oder feststehend ausgebildet sein kann, gegen die sich die umzuformende Blechplatine während des Umformvorgangs abstützt und insbesondere auch die zu erzielende Endgestalt der umgeformten Blechplatine gegebenenfalls vorgibt. Das Bewegen wenigstens einer der zwei an gegenüberliegenden Seiten der Blechplatine einwirkenden Umformwerkzeughälften bezieht sich somit auf diesen Vorgang.For most types of forming, such as deep drawing, at least two forming tool halves are basically required, at least one movable forming tool half, which acts on the sheet metal blank to form it, and at least one second forming tool half, which can be designed to be movable or fixed, against which the sheet-metal blank to be formed is supported during the forming process and in particular also specifies the final shape of the sheet-metal sheet to be formed, if appropriate. The movement of at least one of the two forming tool halves acting on opposite sides of the sheet metal plate thus relates to this process.

Bei dem Umformen kann es sich um eine Kaltumformung oder um eine Warmumformung handeln. Die Umformwerkzeughälften müssen nicht notwendiger Weise aus genau zwei gegenüberliegenden Umformwerkzeughälften bestehen. Unter einer Umformwerkzeughälfte ist auch nicht zu verstehen, dass diese genau eine Volumen- oder Gewichtshälfte des gesamten Umformwerkzeugs darstellen muss. Vielmehr kann das Umformwerkzeug auch mehrteilig ausgebildet sein und demgemäß auch mehr als zwei Umformwerkzeughälften aufweisen. Der Begriff Umformwerkzeughälften ist dahingehend zu verstehen, dass zumindest zwei getrennte Umformwerkzeugteile vorhanden sein müssen, die einen Zwischenraum ausbilden können, in den die umzuformende Blechplatine zwischengefügt werden kann, wobei durch eine Relativbewegung der einen Umformwerkzeughälfte bezüglich der anderen Umformwerkzeughälfte die Blechplatine umgeformt wird.The forming can be a cold forming or a hot forming. The forming tool halves do not necessarily have to consist of exactly two opposing forming tool halves. A forming tool half is also not to be understood as meaning that it must represent exactly one volume or weight half of the entire forming tool. Rather, the forming tool can also be formed in several parts and accordingly also have more than two forming tool halves. The term forming tool halves is to be understood to mean that at least two separate forming tool parts must be present, which can form a space into which the sheet metal plate to be formed can be inserted, the sheet metal plate being formed by a relative movement of the one forming tool half with respect to the other forming tool half.

Die Dickenausgleichsauflage kann nach dem Umformen der Blechplatine von der Blechplatine entfernt werden. Die erfindungsgemäße entfernbare Dickenausgleichsauflage ist demgemäß also nur ein Hilfsmittel für den Umformvorgang und bildet somit weder vor dem Umformen noch nach dem Umformen einen funktionalen Teil des Halbzeuges der Blechplatine oder eines aus der Blechplatine erzeugten Bauteils. Indem die Dickenausgleichsauflage von der umgeformten Blechplatine entfernt wird, kann diese Dickenausgleichsauflage weiterverwendet werden, beispielsweise unmittelbar als Hilfsmittel für das Umformen einer weiteren umzuformenden Blechplatine. Alternativ kann die Dickenausgleichsauflage nach dem Entfernen von der umgeformten Blechplatine einer gezielten Wiederverwertung zugeführt werden.The thickness compensation pad can be removed from the metal plate after the metal plate has been formed. The removable thickness compensation pad according to the invention is therefore only an aid for the forming process and thus does not form a functional part of the semi-finished product of the sheet metal plate or of a component produced from the sheet metal plate either before the forming or after the forming. By removing the thickness compensation pad from the formed sheet metal plate, this thickness compensation pad can be used further, for example directly as an aid for forming a further sheet metal plate to be formed. Alternatively, the thickness compensation pad can be recycled after removal from the formed sheet metal plate.

Die Dickenausgleichsauflage, die auf die Blechplatine aufgelegt wird, kann elastisch ausgebildet sein. Dies bedeutet, dass sich das Material der Dickenausgleichsauflage bei der Umformung im Wesentlichen elastisch verhält und somit nach der Umformung weitestgehend in seine Ursprungsform zurückkehrt. Anders ausgedrückt ist die Dickenausgleichsauflage in einer solchen Ausführungsform aus einem elastischen Material hergestellt. Indem die Dickenausgleichsauflage elastisch ausgebildet ist, kann sie nach einem Umformen der Blechplatine zusammen aus dem Umformwerkzeug entnommen werden, wobei die Dickenausgleichsauflage dann wieder in Ihre Ausgangsform zurückkehren kann, insbesondere in eine ebenflächige Ausgangsform zurückkehren kann. So kann die Dickenausgleichsauflage auf einfache Weise in mehreren aufeinanderfolgenden Umformvorgängen, d.h. bei der Herstellung mehrerer umgeformter Blechplatinen ohne weiteres weiterverwendet werden.The thickness compensation pad, which is placed on the sheet metal plate, can be elastic. This means that the material of the thickness compensation pad behaves essentially elastically during the shaping and thus largely returns to its original shape after the shaping. In other words, the thickness compensation pad in such an embodiment is made of an elastic material. Because the thickness compensation pad is elastic, it can be removed from the forming tool together after the sheet metal plate has been formed, the thickness compensation pad then being able to return to its original shape, in particular to return to a flat initial shape. So the thickness compensation pad can be easily in several successive forming processes, i.e. can easily be used in the production of several formed sheet metal blanks.

Die Dickenausgleichsauflage, die auf die Blechplatine aufgelegt wird, kann plastisch ausgebildet sein. Dies bedeutet, dass das Material der Dickenausgleichsauflage während der Umformung im Wesentlichen plastisch verhält und somit nach der Umformung bleibend verformt ist. Anders ausgedrückt ist die Dickenausgleichsauflage in einer solchen Ausführungsform aus einem plastischen Material hergestellt. Indem die Dickenausgleichsauflage plastisch ausgebildet ist, kann sie nach einem Umformen der Blechplatine zusammen mit der Dickenausgleichsauflage aus dem Umformwerkzeug entnommen werden, wobei aufgrund ihrer Plastizität die Dickenausgleichsauflage mit geringem Aufwand, insbesondere geringem energetischen Aufwand in eine vorzugsweise ebenflächige Dickenausgleichsauflage zurückgeformt werden kann. Alternativ kann die plastische Dickenausgleichsauflage einem einfachen Recyclingvorgang zugeführt werden, bei dem beispielsweise die plastische Dickenausgleichsauflage, zerkleinert, geknetet, extrudiert und/oder ausgewalkt werden kann, um erneut eine ebenflächige Dickenausgleichsauflage zu bilden, die dann erneut für einen Umformvorgang zum Umformen der Blechplatine als Hilfsmittel verwendet werden kann.The thickness compensation pad, which is placed on the sheet metal plate, can be plastic. This means that the material of the thickness compensation pad behaves essentially plastically during the shaping and is therefore permanently deformed after the shaping. In other words, the thickness compensation pad is made of a plastic material in such an embodiment. Since the thickness compensation pad is plastic, it can be removed from the forming tool together with the thickness compensation pad after the sheet metal plate has been formed, the thickness compensation pad being able to be reshaped into a preferably flat thickness compensation pad due to its plasticity with little effort, in particular low energy expenditure. Alternatively, the plastic thickness compensation pad are fed to a simple recycling process, in which, for example, the plastic thickness compensation pad can be comminuted, kneaded, extruded and / or rolled out in order to form a flat thickness compensation pad again, which can then be used again as a tool for a forming process for forming the sheet metal blank .

Vor dem Auflegen der Dickenausgleichsauflage auf die Blechplatine zwischen Dickenausgleichsauflage und Blechplatine kann ein die Anhaftung, insbesondere vorübergehende Anhaftung der Dickenausgleichsauflage an der Oberfläche der Blechplatine steigernder Haftvermittler zwischengefügt werden.Before the thickness compensation pad is placed on the sheet metal plate between the thickness compensation pad and the sheet metal plate, an adhesion promoter which increases the adhesion, in particular temporary adhesion, of the thickness compensation pad on the surface of the sheet metal plate can be interposed.

Der Haftvermittler kann ausgebildet sein, ein unbeabsichtigtes Lösen, Verrutschen, Verdrehen und/oder Faltenlegen der Dickenausgleichsauflage auf der umzuformenden Blechplatine während der Handhabung der Blechplatine zu verhindern. Der Haftvermittler kann außerdem ausgebildet sein, ein unbeabsichtigtes Lösen, Verrutschen, Verdrehen, Kriechen und/oder Faltenlegen der Dickenausgleichsauflage auf der Blechplatine während des Umformens der Blechplatine in dem Umformwerkzeug zu verhindern.The adhesion promoter can be designed to prevent unintentional loosening, slipping, twisting and / or folding of the thickness compensation pad on the metal sheet to be formed during handling of the metal sheet. The adhesion promoter can also be designed to prevent unintentional loosening, slipping, twisting, crawling and / or folding of the thickness compensation pad on the sheet metal plate during the forming of the sheet metal plate in the forming tool.

Die Dickenausgleichsauflage kann an einer von der Blechplatine wegweisenden Oberfläche, die einer der Umformwerkzeughälften zugewandt ist, mit einer die Reibung zwischen der Dickenausgleichsauflage und der an ihr anliegenden Umformwerkzeughälfte verringernden Gleitschicht versehen werden.The thickness compensation pad can be provided on a surface facing away from the sheet metal plate, which faces one of the forming tool halves, with a sliding layer which reduces the friction between the thickness compensation pad and the forming tool half lying against it.

Die Gleitschicht kann ausgebildet sein, eine relative Bewegung der Dickenausgleichsauflage bezüglich einer Oberfläche der Umformwerkzeughälfte zu fördern, zu unterstützen und/oder erst zu ermöglichen, um beispielsweise ein unerwünschtes Reißen und/oder Faltenlegens der Dickenausgleichsauflage zwischen der Blechplatine und der Oberfläche der Umformwerkzeughälfte zu verhindern.The sliding layer can be designed to promote, support and / or enable a relative movement of the thickness compensation support with respect to a surface of the forming tool half, for example in order to prevent undesired tearing and / or folding of the thickness compensation support between the sheet metal plate and the surface of the forming tool half.

Die Dickenausgleichsauflage kann in einem insbesondere automatisch verstellbaren Spannrahmen gehalten sein und der Spannrahmen dabei insbesondere automatisch angesteuert zwischen einer Vorhalteposition und einer Auflegeposition zwischen den Umformwerkzeughälften und auf der Blechplatine verstellbar gelagert sein, so dass die Dickenausgleichsauflage mittels des Spannrahmens vor einem Umformen auf die Blechplatine aufzulegen ist und nach einem Umformen von der Blechplatine abzunehmen ist. Der Spannrahmen kann beispielsweise während der Umformung inaktiv sein, d.h. der Spannrahmen lässt die Dickenausgleichsauflage los und erst nach der Umformung beim Auseinanderfahren der Werkzeughälften spannt der Spannrahmen wieder die Dickenausgleichsauflage, um diese auf der nächsten Blechplatine aufzulegen.The thickness compensation pad can be held in a particularly automatically adjustable clamping frame and the clamping frame can in particular be automatically controlled between a holding position and a laying position between the forming tool halves and can be adjustably mounted on the sheet metal blank, so that the thickness compensation pad has to be placed on the sheet blank by means of the clamping frame and can be removed from the sheet metal plate after forming. For example, the stenter may be inactive during forming, i.e. the tensioning frame lets go of the thickness compensation support and only after the forming when the tool halves are moved apart does the tensioning support tension the thickness adjustment support again so that it can be placed on the next sheet metal plate.

Mittels eines Spannrahmens kann einerseits die Dickenausgleichsauflage nach einem ersten Umformvorgang einer ersten Blechplatine aus dem Umformwerkzeug automatisch entnommen werden und für einen folgenden zweiten Umformvorgang verwendet werden, indem die Dickenausgleichsauflage automatisch auf eine zweite Blechplatine aufgelegt wird, die im folgenden zweiten Umformvorgang umgeformt wird. Darüber hinaus kann der Spannrahmen ausgebildet sein, die Dickenausgleichsauflage nach einem erfolgten Umformvorgang automatisch zu strecken, so dass sie wieder eine zumindest im Wesentlichen oder vollständig ebenflächige Gestalt annimmt.By means of a clamping frame, on the one hand, the thickness compensation support can be automatically removed from the forming tool after a first forming operation of a first sheet metal blank and can be used for a subsequent second forming operation, in that the thickness compensation support is automatically placed on a second metal sheet which is formed in the following second forming operation. In addition, the clamping frame can be designed to automatically stretch the thickness compensation pad after a shaping process has taken place, so that it again assumes an at least substantially or completely flat shape.

Die Dickenausgleichsauflage kann nach ein oder mehreren Umformzyklen gemäß einem der beschriebenen Verfahrensvarianten zerkleinert, geschmolzen, umgeformt und/oder homogenisiert werden und unmittelbar anschließend in eine neue Ausgangsform der Dickenausgleichsauflage gebracht werden, um ein Umformen gemäß einem der beschriebenen Verfahrensvarianten erneut durchzuführen.The thickness compensation pad can be comminuted, melted, reshaped and / or homogenized after one or more forming cycles in accordance with one of the process variants described and immediately afterwards brought into a new starting form of the thickness compensation pad in order to carry out reshaping in accordance with one of the process variants described.

Die Dickenausgleichsauflage kann nach ein oder mehreren Umformzyklen gemäß einem der beschriebenen Verfahrensvarianten in einer veränderten Orientierung und/oder in einer veränderten Position relativ zur umzuformenden Blechplatine auf die umzuformende Blechplatine aufgelegt werden, bevor ein weiterer Umformzyklus gemäß einem der beschriebenen Verfahrensvarianten durchgeführt wird.After one or more forming cycles in accordance with one of the process variants described, the thickness compensation pad can be placed on the metal plate to be formed in a changed orientation and / or in a changed position relative to the sheet metal plate to be formed, before another forming cycle is carried out in accordance with one of the method variants described.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird außerdem gelöst durch eine Dickenausgleichsauflage zur Durchführung eines Verfahrens wie beschrieben, wobei die Dickenausgleichsauflage aus wenigstens einem thermoplastischen Kunststoffmaterial, wenigstens einem elastomeren Kunststoffmaterial und/oder aus Knetmasse hergestellt ist.The object according to the invention is also achieved by a thickness compensation pad for carrying out a method as described, the thickness compensation pad being produced from at least one thermoplastic material, at least one elastomer plastic material and / or from plasticine.

Um die Umformbarkeit von Blechplatinen mit Blechdickensprüngen in Umformwerkzeugen ohne Absätze, Schieber zum Fixieren des Blechdickensprungs, Teilungen im Bereich des Blechdickensprungs oder ähnlichem zu verbessern und insbesondere Faltenbildung zu vermeiden, wird demgemäß mindestens in den dünneren Blechbereichen beispielsweise ein elastischer oder leicht recycelbarer Werkstoff in Form einer erfindungsgemäßen Dickenausgleichsauflage auf die umzuformende Blechplatine aufgebracht, wobei die Dickenausgleichsauflage die niedrige Blechdicke der Bereiche der umzuformenden Blechplatine zumindest näherungsweise auf die Blechdicke des dicksten Blechabschnitts der Blechplatine ergänzt.In order to improve the formability of sheet metal plates with sheet thickness jumps in forming tools without shoulders, sliders for fixing the sheet thickness jump, divisions in the area of the sheet thickness jump or the like and in particular to avoid wrinkle formation, an elastic or easily recyclable material in the form of a thickness compensation pad according to the invention applied to the sheet metal plate to be formed, the thickness compensation sheet completing the low sheet thickness of the areas of the sheet metal sheet to be formed at least approximately to the sheet thickness of the thickest sheet metal section of the sheet metal sheet.

Hierdurch kann die Faltenbildung ohne Anpassung des Umformwerkzeugs stark verringert oder unterdrückt werden. Eine Anpassung der Form der Werkzeuge ist im Allgemeinen dann nicht mehr notwendig, so dass ein für normale Bleche einfach ausgeführtes Umformwerkzeug eingesetzt werden kann, ohne dass aufwändige geometrische Veränderungen beispielsweise von Stempel und Matrize am Umformwerkzeug vorgenommen werden müssen. As a result, the formation of folds can be greatly reduced or suppressed without adapting the forming tool. An adaptation of the shape of the tools is then generally no longer necessary, so that a forming tool that is simple for normal metal sheets can be used without having to make complex geometric changes, for example of the punch and die, on the forming tool.

Eine Verschrottung der Dickenausgleichsauflage ist nicht notwendig. Die Dickenausgleichsauflage kann entweder direkt weiterverwendet werden, beispielsweise, wenn es sich um eine elastomere Dickenausgleichsauflage handelt, oder die Dickenausgleichsauflage kann nach einer Aufarbeitung weiterverwendet werden, wenn es sich beispielsweise um eine plastische oder viskose Dickenausgleichsauflage handelt.Scrapping the thickness compensation pad is not necessary. The thickness compensation pad can either be used directly, for example if it is an elastomeric thickness compensation pad, or the thickness compensation pad can continue to be used after refurbishment if it is, for example, a plastic or viscous thickness compensation pad.

Im Falle eines elastischen Werkstoffs für die aufzubringende Dickenausgleichsauflage kann es sich insbesondere um ein Elastomer bzw. um Gummi handeln. Die Bruchdehnung des Elastomers ist dabei höher als die bei der Umformung der Blechplatine auftretenden Dehnungen, so dass es zu keiner Zerstörung des Elastomers während der Umformung kommt. Das Elastomer geht sofort oder ggf. zeitverzögert oder nach Anwenden einer Temperaturerhöhung zumindest näherungsweise oder vollständig in seinen Ausgangszustand zurück und kann somit erneut verwendet werden.In the case of an elastic material for the thickness compensation pad to be applied, it can in particular be an elastomer or rubber. The elongation at break of the elastomer is higher than the strains that occur during the shaping of the sheet metal blank, so that there is no destruction of the elastomer during the shaping. The elastomer returns to its initial state immediately or, if necessary, with a time delay or after applying a temperature increase, at least approximately or completely, and can therefore be used again.

Im Speziellen kann die Summe aus Dickenausgleichsauflage und lokaler Blechdicke der Blechplatine näherungsweise bzw. weitestgehend über das gesamte Tailored Blank konstant sein. Hierbei können entweder nur die dünnsten Bereiche aufgedickt werden, oder mehrere verschieden dicke Bereiche insbesondere mit unterschiedlichen Schichtstärken abhängig von der Dicke des zugrundeliegenden Blechbereiches aufgedickt werden.In particular, the sum of the thickness compensation pad and the local sheet thickness of the sheet metal blank can be approximately or largely constant over the entire tailored blank. In this case, either only the thinnest areas can be thickened, or several areas of different thickness, in particular with different layer thicknesses, can be thickened depending on the thickness of the underlying sheet metal area.

Wird das gesamte Blech mit einer einzigen Dickenausgleichsauflage, die beispielsweise eine Gummimatte mit der negativen Topografie der noch nicht umgeformten Blechplatine sein kann, nur als Negativform bezüglich der Blechdicke belegt, so hat dies ggf. den Vorteil, dass die Beilage insbesondere im Fall einer wiederverwendbaren Elastomermatte sehr geschickt durch einen Spannrahmen gehandhabt werden kann. Um die Dickenausgleichsauflage einfach Handhaben zu können und diese nach einem Umformvorgang wieder flach ziehen zu können, kann die Dickenausgleichsauflage an einem Spannrahmen, Spannleisten oder Spannfäden fixiert sein. Zur Handhabung der Dickenausgleichsauflage, insbesondere im Fall einer wiederzuverwendenden Elastomermatte, können die Teile durch Fäden, Schnüre etc. am Spannrahmen befestigt sein. Der Spannrahmen kann Spannleisten aufweisen, die einen definierten Abstand voneinander aufweisen können und/oder nach jeder Umformung wieder auseinandergezogen werden können. Hierzu können Aktuatoren, wie beispielsweise Pneumatikzylinder eingesetzt werden. Alternativ kann das Dickenausgleichsmaterial beispielsweise über eine Klemmsicke in Blechhalter und Matrize fixiert werden. Bei beiden Varianten kann das Dickenausgleichsmaterial sowohl stempelseitig als auch matrizenseitig angeordnet sein.If the entire sheet is covered with a single thickness compensation pad, which can be, for example, a rubber mat with the negative topography of the sheet metal sheet that has not yet been formed, only as a negative shape with regard to the sheet thickness, this may have the advantage that the insert, in particular in the case of a reusable elastomer mat can be handled very skillfully by a stenter. In order to be able to easily handle the thickness compensation pad and to be able to pull it flat again after a reshaping process, the thickness compensation pad can be fixed to a clamping frame, clamping strips or tension threads. To handle the thickness compensation pad, especially in the case of a reusable elastomer mat, the parts can be attached to the tenter frame by means of threads, cords, etc. The clamping frame can have clamping strips which can be at a defined distance from one another and / or can be pulled apart again after each reshaping. Actuators such as pneumatic cylinders can be used for this purpose. Alternatively, the thickness compensation material can be fixed in the sheet holder and die using a clamping bead, for example. In both variants, the thickness compensation material can be arranged on the die side as well as on the die side.

Generell können der Blechdickensprung und die Dickenausgleichsauflage dem Umformwerkzeug stempelseitig zugewandt sein. Alternativ können der Blechdickensprung und die Dickenausgleichsauflage dem Umformwerkzeug matrizenseitig zugewandt sein.In general, the sheet thickness jump and the thickness compensation pad can face the forming tool on the die side. Alternatively, the sheet thickness jump and the thickness compensation support can face the forming tool on the die side.

In einer speziellen Weiterbildung des Verfahrens kann die Dickenausgleichsauflage, insbesondere nach einer ersten Umformung der Dickenausgleichsauflage von der ersten, umgeformten Blechplatine entfernt und vor einem folgenden zweiten Umformungsvorgang stempelseitig oder matrizenseitig an einer der Umformwerkzeughälften befestigt werden.In a special development of the method, the thickness compensation pad, in particular after a first shaping of the thickness compensation pad, can be removed from the first formed sheet metal plate and attached to one of the forming tool halves before or after a subsequent second shaping process.

In dieser speziellen Weiterbildung des Verfahrens wird die Dickenausgleichsauflage also nicht auf die folgende Blechplatine aufgelegt, sondern auf das Werkzeug aufgelegt bzw. daran befestigt. Die Dickenausgleichsauflage kann dann ggf. an einer Werkzeughälfte für mehrere Umformoperationen verbleiben. Das Verfahren kann beispielsweise derart durchgeführt werden, dass die Dickenausgleichsauflage in einem flachen Zustand erstmals auf eine umzuformende Blechplatine aufgelegt und bei einem ersten Umformvorgang umgeformt wird. Danach wird die umgeformte Dickenausgleichsauflage gemeinsam mit der ersten umgeformten Blechplatine aus dem Umformwerkzeug entnommen. Anschließend wird die Dickenausgleichsauflage, beispielsweise mit einem Befestigungsmittel, wie z.B. ein doppelseitiges Klebeband an einer der Werkzeughälften befestigt, insbesondere eingeklebt. Sinnvollerweise verwendet man in diesem Fall als Dickenausgleichsauflage bevorzugt ein Metallblech.In this special development of the method, the thickness compensation pad is therefore not placed on the following sheet metal plate, but rather placed on or attached to the tool. The thickness compensation pad can then possibly remain on one half of the tool for several forming operations. The method can be carried out, for example, in such a way that the thickness compensation pad is placed in a flat state for the first time on a sheet metal blank to be formed and is formed in a first forming operation. The shaped thickness compensation pad is then removed from the forming tool together with the first shaped sheet metal blank. Then the thickness compensation pad is, for example, with a fastener, such as a double-sided adhesive tape attached to one of the tool halves, in particular glued. In this case, it is sensible to use a metal sheet as the thickness compensation pad.

In Bereichen von Schweißnähten kann die Dickenausgleichsauflage ggf. ausgesetzt oder von der Dicke herabgesetzt werden. Darüber hinaus sind kontinuierliche Übergänge zwischen den Bereichen unterschiedlicher Dicken z.B. durch Schrägen oder Phasen besonders günstig. Die Beilage muss nicht aus einem Werkstoff bestehen. Es können vielmehr Elastomere oder Werkstoffe mit unterschiedlicher Härte bzw. E-Modul eingesetzt werden. Eine Verdrängung oder Kompression der Beilage durch die im Umformprozess auftretenden Kräfte kann durch Überkompensation der Dicke im unbelasteten Zustand (Beilage ist am Anfang zu hoch) erfolgen.In areas of weld seams, the thickness compensation pad may be suspended or reduced in thickness. In addition, continuous transitions between the areas of different thicknesses, for example through slopes or phases, are particularly favorable. The insert does not have to consist of one material. Rather, elastomers or materials with different hardness or modulus of elasticity can be used. The insert can be displaced or compressed by the forces occurring in the forming process Overcompensation of the thickness in the unloaded state (insert is too high at the beginning).

Bei der Dickenausgleichsauflage kann dem thermoplastischen Kunststoffmaterial, dem elastomeren Kunststoffmaterial und/oder der Knetmasse wenigstens ein Füllstoff aus der Gruppe von Füllstoffen, umfassend Fasern, insbesondere Glasfasern, Kohlefasern oder Aramidfasern, Metallpartikel, insbesondere ferromagnetische Partikel, insbesondere Magnetpartikel, mineralische Partikel und/oder Kunststoffpartikel beigefügt sein.At least one filler from the group of fillers, including fibers, in particular glass fibers, carbon fibers or aramid fibers, metal particles, in particular ferromagnetic particles, in particular magnetic particles, mineral particles and / or plastic particles, can be added to the thermoplastic plastic material, the elastomeric plastic material and / or the plasticine in the thickness compensation pad be attached.

Alternativ kann anstelle eines Elastomers ein hochviskoser Werkstoff für die Dickenausgleichsauflage eingesetzt werden. So kann beispielsweise nicht vulkanisiertes Gummi, Knete, Thermoplast verwendet werden. Nach erfolgter Umformung wird der Stoff von der Blechplatine abgelöst und erneut insbesondere unter erhöhter Temperatur z.B. durch Aufbereiten und Extrudieren erneut in einen auftragbaren Zustand gebracht und erneut verwendet.Alternatively, a highly viscous material can be used for the thickness compensation pad instead of an elastomer. For example, uncured rubber, plasticine, thermoplastic can be used. After forming, the material is detached from the sheet metal plate and again, in particular at elevated temperature, e.g. reprocessed and reused by processing and extruding.

Um die Eigenschaften der Dickenausgleichsauflage (Elastomer oder der hochviskosen Masse) in einen gewünschten Zustand zu bekommen, können makroskopische, mikroskopische oder mesoskopische Füllstoffe oder Additive eingesetzt werden. Hierzu zählen z.B. Kunststoffpartikel, Metallpartikel, Fasern wie Kohlefaser, Glasfasern, Aramidfasern. Ziel kann es mit solchen Zusätzen sein, dass die Beilage auch in Bereichen hoher Beanspruchung nicht übermäßig verdrängt wird.Macroscopic, microscopic or mesoscopic fillers or additives can be used to achieve the desired properties of the thickness compensation pad (elastomer or the highly viscous mass). These include e.g. Plastic particles, metal particles, fibers such as carbon fiber, glass fibers, aramid fibers. With such additives, the aim may be that the insert is not excessively displaced even in areas of high stress.

Um ein Abfallen der Dickenausgleichsauflage zu verhindern und die Haftung auf dem dünneren Blechabschnitt der Blechplatine zu verbessern, können magnetische Füllstoffe in der Beilage verwendet werden.In order to prevent the thickness compensation pad from falling off and to improve the adhesion on the thinner sheet section of the sheet metal blank, magnetic fillers can be used in the insert.

Um ein Abgleiten der Dickenausgleichsauflage von der Blechplatine zu verhindern, wodurch ggf. eine Reduktion der wirksamen Blechdicke einherginge, kann der Reibwert zwischen Dickenausgleichsauflage und Blechplatine höher eingestellt werden, als zwischen Dickenausgleichsauflage und Umformwerkzeug. Die Reibung zwischen Dickenausgleichsauflage und Umformwerkzeug kann insbesondere verringert werden. Dies kann durch Beschichtungen, Aufbringen von Haftmitteln und Schmiermitteln, Oberflächentexturieren der Dickenausgleichsauflage erfolgen.In order to prevent the thickness compensation pad from sliding off the sheet metal blank, which could result in a reduction in the effective sheet thickness, the coefficient of friction between the thickness compensation pad and the sheet blank can be set higher than between the thickness compensation pad and the forming tool. The friction between the thickness compensation pad and the forming tool can in particular be reduced. This can be done by coating, applying adhesives and lubricants, surface texturing the thickness compensation pad.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird außerdem gelöst durch eine Dickenausgleichsauflage zur Durchführung eines Verfahrens wie beschrieben, wobei die Dickenausgleichsauflage aus wenigstens einem metallischen Werkstoff hergestellt ist.The object according to the invention is also achieved by a thickness compensation pad for carrying out a method as described, the thickness compensation pad being produced from at least one metallic material.

Bei der aus wenigstens einem metallischen Werkstoff hergestellten Dickenausgleichsauflage kann der metallische Werkstoff Aluminium, eine Aluminium enthaltene Legierung, Zinn, eine Zinn enthaltene Legierung oder eine Formgedächtnislegierung sein.In the case of the thickness compensation pad produced from at least one metallic material, the metallic material can be aluminum, an alloy containing aluminum, tin, an alloy containing tin or a shape memory alloy.

Konkrete Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren näher erläutert. Konkrete Merkmale dieser exemplarischen Ausführungsbeispiele können unabhängig davon, in welchem konkreten Zusammenhang sie erwähnt sind, gegebenenfalls auch einzeln oder in weiteren Kombinationen betrachtet, allgemeine Merkmale der Erfindung darstellen.Specific exemplary embodiments of the invention are explained in more detail in the following description with reference to the attached figures. Concrete features of these exemplary embodiments can, regardless of the specific context in which they are mentioned, possibly also viewed individually or in further combinations, represent general features of the invention.

Es zeigen:

1 eine beispielhafte Teilschnittdarstellung durch eine umzuformende Blechplatine, die lediglich in ihrem Flächenabschnitt geringerer Blechdicke mit einer erfindungsgemäßen Dickenausgleichsauflage versehen ist,
2 eine beispielhafte Teilschnittdarstellung durch eine umzuformende Blechplatine, die sowohl in ihrem Flächenabschnitt geringerer Blechdicke als auch in ihrem Flächenabschnitt höherer Blechdicke mit einer erfindungsgemäßen Dickenausgleichsauflage versehen ist, wobei in einem Schweißnahtbereich der Blechplatine die Dickenausgleichsauflage einen allmählichen Übergangsdickenabschnitt aufweist,
3 eine beispielhafte Teilschnittdarstellung durch eine umzuformende Blechplatine, die sowohl in ihrem Flächenabschnitt geringerer Blechdicke als auch in ihrem Flächenabschnitt höherer Blechdicke mit einer erfindungsgemäßen Dickenausgleichsauflage versehen ist, wobei in einem Schweißnahtbereich der Blechplatine die Dickenausgleichsauflage einen sprungartigen Übergangsdickenabschnitt aufweist,
4 eine beispielhafte Teilschnittdarstellung durch eine umzuformende Blechplatine, die sowohl in ihrem Flächenabschnitt geringerer Blechdicke als auch in ihrem Flächenabschnitt höherer Blechdicke mit einer erfindungsgemäßen Dickenausgleichsauflage versehen ist, wobei in einem Schweißnahtbereich der Blechplatine die Dickenausgleichsauflage ausgespart ist,
5 eine beispielhafte Teilschnittdarstellung durch eine umzuformende Blechplatine, die sowohl in ihrem Flächenabschnitt geringerer Blechdicke als auch in ihrem Flächenabschnitt höherer Blechdicke mit einer erfindungsgemäßen Dickenausgleichsauflage versehen ist, wobei in einem Schweißnahtbereich der Blechplatine die Dickenausgleichsauflage einen stetigen Übergangsdickenabschnitt aufweist,
6 eine beispielhafte Teilschnittdarstellung durch eine umzuformende Blechplatine, die sowohl in ihrem Flächenabschnitt geringerer Blechdicke als auch in ihrem Flächenabschnitt höherer Blechdicke mit einer erfindungsgemäßen Dickenausgleichsauflage versehen ist, wobei in einem Schweißnahtbereich der Blechplatine die Dickenausgleichsauflage einen teilweise stetigen Übergangsdickenabschnitt aufweist, der mit einem ausgesparten Teilabschnitt kombiniert ist,
7 eine schematische Darstellung eines beispielhaften Umformwerkzeugs, in das eine Blechplatine mit einer Dickenausgleichsauflage beispielsweise gemäß 3 eingelegt ist, vor einem Umformen der Blechplatine,
8 eine schematische Darstellung eines beispielhaften Umformwerkzeugs, in das eine Blechplatine mit einer Dickenausgleichsauflage beispielsweise gemäß 3 eingelegt ist, unmittelbar nach einem Umformen der Blechplatine,
9 eine schematische Darstellung eines beispielhaften Umformwerkzeugs, in einem geöffneten Zustand nach einem Umformen der Blechplatine, wobei die umgeformte Blechplatine ihre gewünschte Gestalt aufweist und die während des Umformens verformte Dickenausgleichsauflage wieder in ihre Ursprungsgestalt zurückgeführt ist,
10 eine schematische Darstellung einer Variante eines beispielhaften Umformwerkzeugs, in das eine Blechplatine mit einer Dickenausgleichsauflage beispielsweise gemäß 3 eingelegt ist, vor einem Umformen der Blechplatine, wobei die Dickenausgleichsauflage in dem Umformwerkzeug mittels Klemmsicken gehalten wird, und
11 eine schematische Darstellung eines beispielhaften Umformwerkzeugs, in das eine Blechplatine mit einer Dickenausgleichsauflage beispielsweise gemäß 3 eingelegt ist, vor einem Umformen der Blechplatine, wobei die Blechplatine und die Dickenausgleichsauflage gegenüber der Anordnung gemäß 7 gewendet angeordnet sind.

Show it:

1 2 shows an exemplary partial sectional view through a sheet metal blank to be formed, which is only provided with a thickness compensation pad according to the invention in its surface section of smaller sheet thickness,
2nd 1 shows an exemplary partial sectional view through a sheet metal plate to be formed, which is provided with a thickness compensation pad according to the invention both in its surface section of smaller sheet thickness and in its surface section, the thickness compensation pad having a gradual transition thickness section in a weld seam area of the sheet metal board,
3rd 1 shows an exemplary partial sectional view through a sheet metal plate to be formed, which is provided with a thickness compensation pad according to the invention both in its surface section of smaller sheet thickness and in its surface section, the thickness compensation pad having a sudden transition thickness section in a weld seam area of the sheet metal board,
4th 2 shows an exemplary partial sectional view through a sheet metal plate to be formed, which is provided with a thickness compensation pad according to the invention both in its surface section of smaller sheet thickness and in its surface section, the thickness compensation pad being left out in a weld seam area of the sheet metal sheet,
5 1 shows an exemplary partial sectional view through a sheet metal plate to be formed, which is provided with a thickness compensation pad according to the invention both in its surface section of smaller sheet thickness and in its surface section, wherein the thickness compensation pad has a continuous transition thickness section in a weld seam area of the sheet metal plate,
6 an exemplary partial sectional view through a sheet metal plate to be reshaped, which is provided with a thickness compensation pad according to the invention both in its surface section of smaller sheet thickness and in its surface section, wherein the thickness compensation pad in a weld seam area of the sheet metal plate has a partially continuous transition thickness section which is combined with a recessed section ,
7 is a schematic representation of an exemplary forming tool into which a sheet metal plate with a thickness compensation pad according to, for example 3rd is inserted before forming the sheet metal blank,
8th is a schematic representation of an exemplary forming tool into which a sheet metal plate with a thickness compensation pad according to, for example 3rd is inserted immediately after the sheet metal plate has been formed,
9 1 shows a schematic representation of an exemplary forming tool, in an open state after forming the sheet metal blank, the shaped sheet blank having its desired shape and the thickness compensation pad deformed during the forming being returned to its original shape,
10 is a schematic representation of a variant of an exemplary forming tool, in which a sheet metal plate with a thickness compensation pad according to, for example 3rd is inserted, before forming the sheet metal blank, the thickness compensation pad being held in the forming tool by means of clamping beads, and
11 is a schematic representation of an exemplary forming tool into which a sheet metal plate with a thickness compensation pad according to, for example 3rd is inserted, before the sheet metal plate is deformed, the sheet metal plate and the thickness compensation pad in relation to the arrangement according to 7 are arranged reversed.

Die 1 zeigt in der einfachsten Ausführungsform eine beispielhafte Blechplatine 1 mit maßgeschneiderten Eigenschaften in verschiedenen lokalen Flächenbereichen der Blechplatine 1, wobei wenigstens ein erster Flächenabschnitt 1.1 der Blechplatine 1 eine höheren Blechdicke D aufweist und wenigstens ein zweiter Flächenabschnitt 1.2 der Blechplatine 1 eine geringere Blechdicke d aufweist. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel handelt es sich im speziellen um ein sogenanntes „Tailored Welded Blank“, also eine Blechplatine 1, bei welcher der wenigstens eine erste Flächenabschnitt 1.1 mit dem wenigstens einen zweiten Flächenabschnitt 1.2 durch eine Schweißnaht 2 stoffschlüssig verbunden ist.The 1 shows in the simplest embodiment an exemplary sheet metal board 1 with customized properties in various local areas of the sheet metal 1 , wherein at least a first surface section 1.1 the metal plate 1 a higher sheet thickness D has and at least a second surface section 1.2 the metal plate 1 a lower sheet thickness d having. In the present exemplary embodiment, it is specifically a so-called “tailored welded blank”, that is to say a sheet metal blank 1 , in which the at least one first surface section 1.1 with the at least one second surface section 1.2 through a weld 2nd is cohesively connected.

Im Falle des Ausführungsbeispiels der 1 wird eine Dickenausgleichsauflage 3 auf die Blechplatine 1 aufgelegt, die lediglich den wenigstens einen zweiten Flächenabschnitt 1.2 mit der geringeren Blechdicke d zum Aufdicken abdeckt und dabei den wenigstens einen ersten Flächenabschnitt 1.1 mit der höheren Blechdicke D wie gezeigt freilässt. Dabei wird der die geringere Blechdicke d aufweisende zweite Flächenabschnitt 1.2 durch die Dickenausgleichsauflage 3 um ein solches Maß aufgedickt, dass die Gesamtdicke von zweitem Flächenabschnitt 1.2 und Dickenausgleichsauflage 3 gleich der Blechdicke D des ersten Flächenabschnitts 1.1 ist.In the case of the embodiment of the 1 becomes a thickness compensation pad 3rd on the sheet metal board 1 just placed the at least one second surface section 1.2 with the smaller sheet thickness d covers for thickening and thereby the at least one first surface section 1.1 with the higher sheet thickness D releases as shown. The smaller the sheet thickness d having a second surface section 1.2 through the thickness compensation pad 3rd thickened to such an extent that the total thickness of the second surface section 1.2 and thickness compensation pad 3rd equal to the sheet thickness D of the first surface section 1.1 is.

Im Falle des Ausführungsbeispiels der 2 hingegen wird eine Dickenausgleichsauflage 3 auf die Blechplatine 1 aufgelegt, die sowohl den wenigstens einen zweiten Flächenabschnitt 1.2 mit der geringeren Blechdicke d zum Aufdicken abdeckt als auch den wenigstens einen ersten Flächenabschnitt 1.1 mit der höheren Blechdicke D zum Aufdicken abdeckt. Die erfindungsgemäße Dickenausgleichsauflage 3, die auf der umzuformenden Blechplatine 1, sowohl in ihrem zweiten Flächenabschnitt 1.2 geringerer Blechdicke d als auch in ihrem ersten Flächenabschnitt 1.1 höherer Blechdicke D überdeckt, weist in einem Bereich der Schweißnaht 2 der Blechplatine 1 einen allmählichen Übergangsdickenabschnitt 3a auf.In the case of the embodiment of the 2nd however, a thickness compensation pad 3rd on the sheet metal board 1 placed on both the at least one second surface section 1.2 with the smaller sheet thickness d for thickening also covers the at least one first surface section 1.1 with the higher sheet thickness D covers for thickening. The thickness compensation pad according to the invention 3rd on the sheet metal to be formed 1 , both in their second surface section 1.2 reduced sheet thickness d as well as in its first surface section 1.1 higher sheet thickness D covers, points in an area of the weld 2nd the metal plate 1 a gradual transition thickness section 3a on.

Im Falle des Ausführungsbeispiels der 3 überdeckt die Dickenausgleichsauflage 3 die umzuformende Blechplatine 1 sowohl in ihrem zweiten Flächenabschnitt 1.2 geringerer Blechdicke d als auch in ihrem ersten Flächenabschnitt 1.1 höherer Blechdicke D, wobei in einem Bereich der Schweißnaht 2 der Blechplatine 1 die Dickenausgleichsauflage 3 einen sprungartigen Übergangsdickenabschnitt 3b aufweist.In the case of the embodiment of the 3rd covers the thickness compensation pad 3rd the sheet metal to be formed 1 both in their second surface section 1.2 reduced sheet thickness d as well as in its first surface section 1.1 higher sheet thickness D , being in an area of the weld 2nd the metal plate 1 the thickness compensation pad 3rd an abrupt transition thickness section 3b having.

Im Falle des Ausführungsbeispiels der 4 überdeckt die Dickenausgleichsauflage 3 die umzuformende Blechplatine 1 sowohl in ihrem zweiten Flächenabschnitt 1.2 geringerer Blechdicke d als auch in ihrem ersten Flächenabschnitt 1.1 höherer Blechdicke D, wobei in einem Bereich der Schweißnaht 2 der Blechplatine 1 die Dickenausgleichsauflage 3 durch eine Aussparung 3c ausgespart ist.In the case of the embodiment of the 4th covers the thickness compensation pad 3rd the sheet metal to be formed 1 both in their second surface section 1.2 reduced sheet thickness d as well as in its first surface section 1.1 higher sheet thickness D , being in an area of the weld 2nd the metal plate 1 the thickness compensation pad 3rd through a recess 3c is spared.

Im Falle des Ausführungsbeispiels der 5 überdeckt die Dickenausgleichsauflage 3 die umzuformende Blechplatine 1 sowohl in ihrem zweiten Flächenabschnitt 1.2 geringerer Blechdicke d als auch in ihrem ersten Flächenabschnitt 1.1 höherer Blechdicke, wobei in einem Bereich der Schweißnaht 2 der Blechplatine 1 die Dickenausgleichsauflage 3 einen stetigen Übergangsdickenabschnitt 3d aufweist.In the case of the embodiment of the 5 covers the thickness compensation pad 3rd the sheet metal to be formed 1 both in their second surface section 1.2 reduced sheet thickness d as well as in its first surface section 1.1 higher sheet thickness, being in an area of the weld 2nd of the Sheet metal 1 the thickness compensation pad 3rd a steady transition thickness section 3d having.

Im Falle des Ausführungsbeispiels der 6 überdeckt die Dickenausgleichsauflage 3 die umzuformende Blechplatine 1 sowohl in ihrem zweiten Flächenabschnitt 1.2 geringerer Blechdicke d als auch in ihrem ersten Flächenabschnitt 1.1 höherer Blechdicke D, wobei in einem Bereich der Schweißnaht 2 der Blechplatine 1 die Dickenausgleichsauflage 3 einen teilweise stetigen Übergangsdickenabschnitt 3d aufweist, der mit einem durch eine Aussparung 3c ausgesparten Teilabschnitt kombiniert ist.In the case of the embodiment of the 6 covers the thickness compensation pad 3rd the sheet metal to be formed 1 both in their second surface section 1.2 reduced sheet thickness d as well as in its first surface section 1.1 higher sheet thickness D , being in an area of the weld 2nd the metal plate 1 the thickness compensation pad 3rd a partially continuous transition thickness section 3d has with a through a recess 3c recessed section is combined.

In den Ausführungen gemäß 2 bis 6 wird der die geringere Blechdicke d aufweisende zweite Flächenabschnitt 1.2 durch die Dickenausgleichsauflage 3 um ein solches Maß aufgedickt, dass die Gesamtdicke von zweitem Flächenabschnitt 1.2 und Dickenausgleichsauflage 3 größer ist, als die Blechdicke D des ersten Flächenabschnitts 1.1.In the versions according to 2nd to 6 becomes the smaller sheet thickness d having a second surface section 1.2 through the thickness compensation pad 3rd thickened to such an extent that the total thickness of the second surface section 1.2 and thickness compensation pad 3rd is greater than the sheet thickness D of the first surface section 1.1 .

Die 7 bis 8 illustrieren ein beispielhaftes Verfahren zum Umformen einer Blechplatine 1 mit maßgeschneiderten Eigenschaften in verschiedenen lokalen Flächenbereichen der Blechplatine 1, die wenigstens einen ersten Flächenabschnitt 1.1 mit einer höheren Blechdicke D und wenigstens einen zweiten Flächenabschnitt 1.2 mit einer geringeren Blechdicke d aufweist, durch Umformen der Blechplatine 1 zwischen zwei an gegenüberliegenden Seiten der Blechplatine 1 einwirkenden Umformwerkzeughälften 4.1, 4.2, aufweisend die Schritte:

- Einlegen der umzuformenden Blechplatine 1 zwischen die zwei Umformwerkzeughälften 4.1, 4.2,
- Auflegen einer Dickenausgleichsauflage 3 zumindest auf den wenigstens einen zweiten Flächenabschnitt 1.2 der Blechplatine 1, der die geringere Blechdicke d aufweist, wobei die Dickenausgleichsauflage 3 ausgebildet ist, die geringere Blechdicke d des wenigstens einen zweiten Flächenabschnitts 1.2 der Blechplatine 1 aufzudicken,
- Umformen der Blechplatine 1 zusammen mit der auf die Blechplatine 1 aufgelegten Dickenausgleichsauflage 3 durch Bewegen wenigstens einer der zwei an gegenüberliegenden Seiten der Blechplatine 1 einwirkenden Umformwerkzeughälften 4.2.

The 7 to 8th illustrate an exemplary method for forming a sheet metal blank 1 with customized properties in various local areas of the sheet metal 1 , the at least a first surface section 1.1 with a higher sheet thickness D and at least a second surface section 1.2 with a smaller sheet thickness d has, by reshaping the sheet metal 1 between two on opposite sides of the sheet metal 1 acting mold halves 4.1 , 4.2 , comprising the steps:

- Insert the sheet metal to be formed 1 between the two forming tool halves 4.1 , 4.2 ,
- Place a thickness compensation pad 3rd at least on the at least one second surface section 1.2 the metal plate 1 which is the smaller sheet thickness d has, the thickness compensation pad 3rd is formed, the smaller sheet thickness d of the at least one second surface section 1.2 the metal plate 1 thicken,
- Forming the sheet metal 1 together with that on the sheet metal board 1 applied thickness compensation pad 3rd by moving at least one of the two on opposite sides of the sheet metal plate 1 acting mold halves 4.2 .

Das Umformen der Blechplatine 1 wird insbesondere in 8 aufgezeigt, wo ein Stempel 5, der die zweite Umformwerkzeughälfte 4.2 repräsentiert, gegen die umzuformende Blechplatine 1 und die aufgelegte Dickenausgleichsauflage 3 und in eine Vertiefung 6 gedrückt wird, die von der ersten Umformwerkzeughälften 4.1 begrenzt ist, wobei die Blechplatine 1 umformend bearbeitet wird.Forming the sheet metal blank 1 is particularly in 8th shown where a stamp 5 , which is the second forming tool half 4.2 represents, against the sheet metal to be formed 1 and the applied thickness compensation pad 3rd and into a depression 6 is pressed by the first forming tool halves 4.1 is limited, the sheet metal board 1 is processed reshaping.

Wie insbesondere in 9 aufgezeigt ist, wird die Dickenausgleichsauflage 3 nach dem Umformen der Blechplatine 1 von der Blechplatine 1 entfernt.As especially in 9 is shown, the thickness compensation pad 3rd after reshaping the sheet metal 1 from the sheet metal 1 away.

In der gezeigten Ausführungsvariante ist die Dickenausgleichsauflage 3, die auf die Blechplatine 1 aufgelegt wird, elastisch ausgebildet.In the embodiment shown, the thickness compensation pad is 3rd that on the sheet metal board 1 is placed, elastic.

Die Dickenausgleichsauflage 3 wird in einem insbesondere automatisch verstellbaren Spannrahmen 7 gehalten, wobei der Spannrahmen 7 insbesondere automatisch angesteuert zwischen einer Vorhalteposition (9) und einer Auflegeposition (7, 8) zwischen den Umformwerkzeughälften 4.1, 4.2 und auf der Blechplatine 1 verstellbar gelagert ist, so dass die Dickenausgleichsauflage 3 mittels des Spannrahmens 7 vor einem Umformen auf die Blechplatine 1 aufzulegen ist und nach einem Umformen von der Blechplatine 1 abzunehmen ist.The thickness compensation pad 3rd is in a particularly automatically adjustable stenter 7 held, the stenter 7 in particular automatically controlled between a lead position ( 9 ) and a lay-on position ( 7 , 8th ) between the forming tool halves 4.1 , 4.2 and on the sheet metal board 1 is adjustable, so that the thickness compensation pad 3rd by means of the stenter 7 before forming on the sheet metal blank 1 is to be placed and after forming from the sheet metal 1 is to be decreased.

Wie in 10 aufgezeigt ist, kann die Dickenausgleichsauflage 3, insbesondere statt mittels eines Spannrahmens 7 beispielsweise auch mittels Klemmsicken 8 an den Umformwerkzeughälften 4.1, 4.2 fixiert werden.As in 10 is shown, the thickness compensation pad 3rd , in particular instead of using a tenter 7 for example, using clamping beads 8th on the forming tool halves 4.1 , 4.2 be fixed.

Wie in 11 dargestellt ist, kann das Umformwerkzeug, in das die Blechplatine 1 mit der Dickenausgleichsauflage 3 eingelegt ist, vor einem Umformen der Blechplatine 1, auch anders bestückt werden, und zwar indem die Blechplatine 1 und die Dickenausgleichsauflage 3 gegenüber der Anordnung gemäß 7 gewendet angeordnet sind. Dies bedeutet, dass in einer solchen Anordnung gemäß 11 die Dickenausgleichsauflage 3 der beweglichen Umformwerkzeughälfte 4.2, d.h. dem Stempel 5 zugewandt angeordnet ist, also stempelseitig angeordnet ist und die Blechplatine 1 der feststehenden Umformwerkzeughälfte 4.1, d.h. der Matrize zugewandt angeordnet ist, also matrizenseitig angeordnet ist.As in 11 is shown, the forming tool into which the sheet metal blank 1 with the thickness compensation pad 3rd is inserted before the sheet metal is formed 1 , can also be equipped differently, namely by the sheet metal 1 and the thickness compensation pad 3rd compared to the arrangement according to 7 are arranged reversed. This means that according to such an arrangement 11 the thickness compensation pad 3rd the movable forming tool half 4.2 , d .H. the stamp 5 is arranged facing, that is, arranged on the stamp side and the sheet metal plate 1 the fixed forming tool half 4.1 , d .H. is arranged facing the die, that is to say is arranged on the die side.

BezugszeichenlisteReference list

11: BlechplatineSheet metal
1.11.1: erster Flächenabschnittfirst surface section
1.21.2: zweiter Flächenabschnittsecond surface section
22nd: SchweißnahtWeld
33rd: DickenausgleichsauflageThickness compensation pad
3a3a: allmählicher Übergangsdickenabschnittgradual transition thickness section
3b3b: sprungartiger Übergangsdickenabschnittabrupt transition thickness section
3c3c: AussparungRecess
3d3d: stetiger Übergangsdickenabschnittsteady transition thickness section
4.1, 4.2 4.1, 4.2: UmformwerkzeughälftenForming tool halves
55: Stempelstamp
66: Vertiefungdeepening
77: SpannrahmenStenter
88th: Klemmsicken Clamping beads
dd: geringere Blechdickelower sheet thickness
DD: höhere Blechdickehigher sheet thickness

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of documents listed by the applicant has been generated automatically and is only included for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 102017202555 A1 [0002]DE 102017202555 A1 [0002]
DE 102013110034 A1 [0003, 0011]DE 102013110034 A1 [0003, 0011]
US 5941110 A [0003, 0013]US 5941110 A [0003, 0013]

Claims

Verfahren zum Umformen einer Blechplatine (1) mit maßgeschneiderten Eigenschaften in verschiedenen lokalen Flächenbereichen der Blechplatine (1), die wenigstens einen ersten Flächenabschnitt (1.1) mit einer höheren Blechdicke (D) und wenigstens einen zweiten Flächenabschnitt (1.2) mit einer geringeren Blechdicke (d) aufweist, durch Umformen der Blechplatine (1) zwischen zwei an gegenüberliegenden Seiten der Blechplatine (1) einwirkenden Umformwerkzeughälften (4.1, 4.2), aufweisend die Schritte: - Einlegen der umzuformenden Blechplatine (1) zwischen die zwei Umformwerkzeughälften (4.1, 4.2), - Auflegen einer Dickenausgleichsauflage (3) zumindest auf den wenigstens einen zweiten Flächenabschnitt der Blechplatine (1), der die geringere Blechdicke (d) aufweist, wobei die Dickenausgleichsauflage (3) ausgebildet ist, die geringere Blechdicke (d) des wenigstens einen zweiten Flächenabschnitts (1.2) der Blechplatine (1) aufzudicken, - Umformen der Blechplatine (1) zusammen mit der auf die Blechplatine (1) aufgelegten Dickenausgleichsauflage (3) durch Bewegen wenigstens einer der zwei an gegenüberliegenden Seiten der Blechplatine (1) einwirkenden Umformwerkzeughälften (4.1, 4.2).Method for forming a sheet metal blank (1) with tailored properties in different local surface areas of the sheet metal blank (1), which have at least one first surface section (1.1) with a higher sheet thickness (D) and at least one second surface section (1.2) with a smaller sheet thickness (d ), by reshaping the sheet metal plate (1) between two forming tool halves (4.1, 4.2) acting on opposite sides of the sheet metal plate (1), comprising the steps: - inserting the sheet metal plate (1) to be formed between the two forming tool halves (4.1, 4.2), - Placing a thickness compensation pad (3) at least on the at least one second surface section of the sheet metal plate (1), which has the smaller sheet thickness (d), the thickness compensation pad (3) being formed, the smaller sheet thickness (d) of the at least one second surface section ( 1.2) thicken the sheet metal board (1), - Forming the sheet metal plate (1) together with the thickness compensation pad (3) placed on the sheet metal plate (1) by moving at least one of the two forming tool halves (4.1, 4.2) acting on opposite sides of the sheet metal plate (1).

Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dickenausgleichsauflage (3) nach dem Umformen der Blechplatine (1) von der Blechplatine (1) entfernt wird.Procedure according to Claim 1 , characterized in that the thickness compensation pad (3) is removed from the sheet metal plate (1) after the sheet metal plate (1) has been formed.

Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Dickenausgleichsauflage (3) auf die Blechplatine (1) aufgelegt wird, die lediglich den wenigstens einen zweiten Flächenabschnitt (1.2) mit der geringeren Blechdicke (d) zum Aufdicken abdeckt und dabei den wenigstens einen ersten Flächenabschnitt (1.1) mit der höheren Blechdicke (D) freilässt.Procedure according to Claim 1 or 2nd , characterized in that a thickness compensation pad (3) is placed on the sheet metal plate (1), which only covers the at least one second surface section (1.2) with the smaller sheet thickness (d) for thickening and thereby the at least one first surface section (1.1) leaves the higher sheet thickness (D) free.

Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Dickenausgleichsauflage (3) auf die Blechplatine (1) aufgelegt wird, die sowohl den wenigstens einen zweiten Flächenabschnitt (1.2) mit der geringeren Blechdicke (d) zum Aufdicken abdeckt als auch den wenigstens einen ersten Flächenabschnitt (1.1) mit der höheren Blechdicke (D) zum Aufdicken abdeckt.Procedure according to Claim 1 or 2nd , characterized in that a thickness compensation pad (3) is placed on the sheet metal plate (1), which covers both the at least one second surface section (1.2) with the smaller sheet thickness (d) for thickening and also the at least one first surface section (1.1) covers the higher sheet thickness (D) for thickening.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Dickenausgleichsauflage (3) auf die Blechplatine (1) aufgelegt wird, die elastisch ausgebildet ist.Procedure according to one of the Claims 1 to 4th , characterized in that a thickness compensation pad (3) is placed on the sheet metal plate (1), which is elastic.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Dickenausgleichsauflage (3) auf die Blechplatine (1) aufgelegt wird, die plastisch ausgebildet ist.Procedure according to one of the Claims 1 to 4th , characterized in that a thickness compensation pad (3) is placed on the sheet metal plate (1), which is plastic.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der die geringere Blechdicke (d) aufweisende zweite Flächenabschnitt (1.2) durch die Dickenausgleichsauflage (3) um ein solches Maß aufgedickt wird, dass die Gesamtdicke von zweitem Flächenabschnitt (1.2) und Dickenausgleichsauflage (3) kleiner ist, als die Blechdicke (D) des ersten Flächenabschnitts (1.1).Procedure according to one of the Claims 1 to 6 , characterized in that the second sheet section (1.2) having the smaller sheet thickness (d) is thickened by the thickness compensation pad (3) to such an extent that the total thickness of the second sheet section (1.2) and thickness compensation pad (3) is smaller than that Sheet thickness (D) of the first surface section (1.1).

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der die geringere Blechdicke (d) aufweisende zweite Flächenabschnitt (1.2) durch die Dickenausgleichsauflage (3) um ein solches Maß aufgedickt wird, dass die Gesamtdicke von zweitem Flächenabschnitt (1.2) und Dickenausgleichsauflage (3) größer ist, als die Blechdicke (D) des ersten Flächenabschnitts (1.1).Procedure according to one of the Claims 1 to 6 , characterized in that the second sheet section (1.2) having the smaller sheet thickness (d) is thickened by the thickness compensation pad (3) to such an extent that the total thickness of the second sheet section (1.2) and thickness compensation pad (3) is greater than that Sheet thickness (D) of the first surface section (1.1).

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der die geringere Blechdicke (d) aufweisende zweite Flächenabschnitt (1.2) durch die Dickenausgleichsauflage (3) um ein solches Maß aufgedickt wird, so dass die Gesamtdicke von zweitem Flächenabschnitt (1.2) und Dickenausgleichsauflage (3) gleich der Blechdicke (D) des ersten Flächenabschnitts (1.1) ist.Procedure according to one of the Claims 1 to 6 , characterized in that the second sheet section (1.2) having the smaller sheet thickness (d) is thickened by the thickness compensation pad (3) to such an extent that the total thickness of the second sheet section (1.2) and thickness compensation sheet (3) is equal to the sheet thickness ( D) of the first surface section (1.1).

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Auflegen der Dickenausgleichsauflage (3) auf die Blechplatine (1) zwischen Dickenausgleichsauflage (3) und Blechplatine (1) ein die Anhaftung, insbesondere vorübergehende Anhaftung der Dickenausgleichsauflage (3) an der Oberfläche der Blechplatine (1) steigernder Haftvermittler zwischengefügt wird.Procedure according to one of the Claims 1 to 9 , characterized in that before the thickness compensation pad (3) is placed on the sheet metal blank (1) between the thickness compensation pad (3) and the sheet blank (1), the adhesion, in particular temporary adhesion of the thickness compensation pad (3) to the surface of the sheet blank (1) increases Adhesion promoter is interposed.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Dickenausgleichsauflage (3) an einer von der Blechplatine (1) wegweisenden Oberfläche, die einer der Umformwerkzeughälften (4.1, 4.2) zugewandt ist, mit einer die Reibung zwischen der Dickenausgleichsauflage (3) und der an ihr anliegenden Umformwerkzeughälfte (4.1, 4.2) verringernden Gleitschicht versehen wird.Procedure according to one of the Claims 1 to 10 , characterized in that the thickness compensation support (3) on a surface facing away from the sheet metal plate (1), which faces one of the forming tool halves (4.1, 4.2), with a friction between the thickness compensation support (3) and the forming tool half adjacent to it ( 4.1, 4.2) reducing sliding layer is provided.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Dickenausgleichsauflage (3) in einem insbesondere automatisch verstellbaren Spannrahmen (7) gehalten ist und der Spannrahmen (7) insbesondere automatisch angesteuert zwischen einer Vorhalteposition, insbesondere einer außerhalb der Umformwerkzeughälften (4.1, 4.2) liegenden Vorhalteposition, und einer Auflegeposition zwischen den Umformwerkzeughälften (4.1, 4.2) und auf der Blechplatine (1) verstellbar gelagert ist, so dass die Dickenausgleichsauflage (3) mittels des Spannrahmens (7) vor einem Umformen auf die Blechplatine (1) aufzulegen ist und nach einem Umformen von der Blechplatine (1) abzunehmen ist.Procedure according to one of the Claims 1 to 11 , characterized in that the thickness compensation support (3) is held in a particularly automatically adjustable clamping frame (7) and the clamping frame (7) in particular automatically controlled between a lead position, in particular a lead position outside the forming tool halves (4.1, 4.2), and a lay-on position is adjustably mounted between the forming tool halves (4.1, 4.2) and on the sheet metal plate (1), so that the thickness compensation support (3) by means of the clamping frame (7) before forming on the sheet metal plate (1) and after forming is to be removed from the sheet metal plate (1).

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Dickenausgleichsauflage (3), nach ein oder mehreren Umformzyklen gemäß einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, zerkleinert, geschmolzen, umgeformt und/oder homogenisiert wird und unmittelbar anschließend in eine neue Ausgangsform der Dickenausgleichsauflage (3) gebracht wird, um ein Umformen gemäß einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12 erneut durchzuführen.Procedure according to one of the Claims 1 to 12th , characterized in that the thickness compensation pad (3) after one or more forming cycles according to a method according to one of the Claims 1 to 12th , crushed, melted, shaped and / or homogenized and immediately afterwards brought into a new starting form of the thickness compensation pad (3) in order to be shaped according to a method according to one of the Claims 1 to 12th perform again.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Dickenausgleichsauflage (3) nach ein oder mehreren Umformzyklen gemäß einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12 in einer veränderten Orientierung und/oder in einer veränderten Position relativ zur umzuformenden Blechplatine (1) auf die umzuformende Blechplatine (1) aufgelegt wird, bevor ein weiterer Umformzyklus gemäß einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12 durchgeführt wird.Procedure according to one of the Claims 1 to 12th , characterized in that the thickness compensation pad (3) after one or more forming cycles according to a method according to one of the Claims 1 to 12th in a changed orientation and / or in a changed position relative to the sheet metal plate (1) to be formed, is placed on the sheet metal plate (1) to be formed before another forming cycle according to a method according to one of the Claims 1 to 12th is carried out.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Dickenausgleichsauflage (3), insbesondere nach einer ersten Umformung der Dickenausgleichsauflage (3) von der ersten, umgeformten Blechplatine (1) entfernt und vor einem folgenden zweiten Umformungsvorgang stempelseitig oder matrizenseitig an einer der Umformwerkzeughälften (4.1, 4.2) befestigt wird.Procedure according to one of the Claims 1 to 12th , characterized in that the thickness compensation pad (3), in particular after a first shaping of the thickness compensation pad (3), is removed from the first formed sheet metal plate (1) and attached to one of the forming tool halves (4.1, 4.2) on the die side or die side before a subsequent second forming operation becomes.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Blechdickensprung und die Dickenausgleichsauflage dem Umformwerkzeug, insbesondere einer der Umformwerkzeughälften (4.1, 4.2) stempelseitig zugewandt sind.Procedure according to one of the Claims 1 to 15 , characterized in that the sheet thickness jump and the thickness compensation support face the forming tool, in particular one of the forming tool halves (4.1, 4.2) on the punch side.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Blechdickensprung und die Dickenausgleichsauflage dem Umformwerkzeug, insbesondere einer der Umformwerkzeughälften (4.1, 4.2) matrizenseitig zugewandt sind.Procedure according to one of the Claims 1 to 15 , characterized in that the sheet thickness jump and the thickness compensation support face the forming tool, in particular one of the forming tool halves (4.1, 4.2) on the die side.

Dickenausgleichsauflage (3) zur Durchführung eines Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Dickenausgleichsauflage (3) aus wenigstens einem thermoplastischen Kunststoffmaterial, wenigstens einem elastomeren Kunststoffmaterial, einem gereckten Kunststoffmaterial und/oder aus Knetmasse hergestellt ist.Thickness compensation pad (3) for performing a method according to one of the Claims 1 to 17th , characterized in that the thickness compensation pad (3) is made of at least one thermoplastic material, at least one elastomeric plastic material, an stretched plastic material and / or plasticine.

Dickenausgleichsauflage (3) nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass dem thermoplastischen Kunststoffmaterial, dem elastomeren Kunststoffmaterial und/oder der Knetmasse wenigstens ein Füllstoff aus der Gruppe von Füllstoffen, umfassend Fasern, insbesondere Glasfasern, Kohlefasern oder Aramidfasern, Metallpartikel, insbesondere ferromagnetische Partikel, insbesondere Magnetpartikel, mineralische Partikel und/oder Kunststoffpartikel beigefügt sind.Thickness compensation pad (3) Claim 18 , characterized in that the thermoplastic material, the elastomeric plastic material and / or the plasticine at least one filler from the group of fillers, including fibers, in particular glass fibers, carbon fibers or aramid fibers, metal particles, in particular ferromagnetic particles, in particular magnetic particles, mineral particles and / or Plastic particles are attached.

Dickenausgleichsauflage (3) zur Durchführung eines Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Dickenausgleichsauflage (3) aus wenigstens einem metallischen Werkstoff hergestellt ist.Thickness compensation pad (3) for performing a method according to one of the Claims 1 to 17th , characterized in that the thickness compensation pad (3) is made of at least one metallic material.

Dickenausgleichsauflage (3) nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der metallische Werkstoff Aluminium, eine Aluminium enthaltene Legierung, Zinn, eine Zinn enthaltene Legierung oder eine Formgedächtnislegierung ist.Thickness compensation pad (3) Claim 20 , characterized in that the metallic material is aluminum, an aluminum-containing alloy, tin, an alloy containing tin or a shape memory alloy.