WO2018046473A1 - Verfahren und werkzeug zur herstellung von blechbauteilen - Google Patents

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WO2018046473A1
WO2018046473A1 PCT/EP2017/072177 EP2017072177W WO2018046473A1 WO 2018046473 A1 WO2018046473 A1 WO 2018046473A1 EP 2017072177 W EP2017072177 W EP 2017072177W WO 2018046473 A1 WO2018046473 A1 WO 2018046473A1
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WO
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component
tool
preformed
calibration
preformed component
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PCT/EP2017/072177
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English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas Flehmig
Martin Kibben
Daniel Nierhoff
Arndt MARX
Daniel CASPARY
Original Assignee
Thyssenkrupp Steel Europe Ag
Thyssenkrupp System Engineering Gmbh
Thyssenkrupp Ag
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Publication date
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Priority to US16/330,465 priority patent/US20190217366A1/en
Priority to EP17761871.7A priority patent/EP3509771B1/de
Priority to ES17761871T priority patent/ES2812825T3/es
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D22/00—Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/20—Deep-drawing
    • B21D22/30—Deep-drawing to finish articles formed by deep-drawing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D22/00—Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/20—Deep-drawing
    • B21D22/26—Deep-drawing for making peculiarly, e.g. irregularly, shaped articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D53/00—Making other particular articles
    • B21D53/88—Making other particular articles other parts for vehicles, e.g. cowlings, mudguards

Definitions

  • the present invention relates to methods for the production of sheet metal components, the method comprising in each case: preforming of a workpiece into a preformed component, wherein at least partially excess material is introduced into the preformed component; and calibrating the preformed component to an at least partially final molded component using the excess material, wherein the preformed component is at least partially upset.
  • the invention also relates according to the various aspects to tools for producing sheet metal components, in particular for carrying out the method according to the invention of the respective aspect, comprising: at least one preform tool for preforming a workpiece to a preformed component, wherein at least partially excess material is introduced into the preformed component; and at least one calibration tool for calibrating the preformed component to an at least partially final molded component using the excess material, wherein the preformed component is at least partially upset.
  • thermoformed components usually require a final edge trim
  • a final edge trim are cut off in the excess areas of the example, deep-drawn component.
  • this can be done, for example, by one or more trimming tools that partially or wholly trim the flange from above or obliquely in the desired manner.
  • trimming is already considerably more complicated because it has to be cut off from the side, for example, via a wedge slide.
  • trimming operations are disadvantageous in that the trimming usually requires one or even several separate operations, which also often require their own tool technology and logistics system.
  • the cut areas increase the scrap content, resulting in additional costs.
  • the final edge trim can also be dispensed with.
  • German Offenlegungsschrift DE 10 2007 059 251 A1 describes a process for the production of high-volume, deep-drawn half-shells with a bottom region and a frame with low expenditure on equipment.
  • a preformed half shell is first formed from a circuit board.
  • the entire cross section of the preformed half shell has excess board material due to its geometric shape.
  • the entire cross section is compressed to form the finished half shell and the finished half shell has an increased wall thickness over the entire cross section.
  • German Offenlegungsschrift DE 10 2008 037 612 A1 likewise describes a method for the production of deep-drawn, deep-drawn half-shells having a bottom region, a frame region and a flange region, wherein first of all a preformed half shell is formed from a blank, which is subsequently shaped into the end-formed half shell.
  • the preformed half shell has excess board material due to its geometric shape. Due to the excess material, the half-shell is compressed to the final-formed half-shell during the forming of the preformed half shell into its final shape by at least one further pressing operation.
  • the preformed half shell has the excess board material in the transition region between the frame area and flange area.
  • the German patent application DE 10 2009 059 197 Al describes a method for producing a Haibschalenteils with a drawing punch and a drawing die.
  • a process-reliable and cost-effective production is achieved in that in a single step the drawing punch is retracted into the drawing die, a board is preformed to a sheet metal blank with at least one bottom portion, at least one frame portion and optionally a flange portion, wherein during the preforming with the drawing punch a Excess material is introduced into either the bottom portion and the frame portion or the optional flange portion of the sheet metal blank, and the sheet blank to a Haibschalenteil
  • German Offenlegungsschrift DE 10 2013 103 612 A1 likewise describes a method for the production of deep-drawn, deep-drawn half-shells, wherein a half-shell preformed from a blank is formed into a finished half-shell and the preformed half-shell has excess blank material due to its geometric shape.
  • the half-shell is compressed in a compression tool to the final-formed half-shell. It is envisaged that the size of the upset gap during the closing of the upsetting tool is reduced to the actual wall thickness of the frame of the preformed half-shell.
  • German published patent application DE 10 2013 103 751 A1 describes a method for producing high-precision half-shells from a cut-to-size board, wherein the half-shell is preformed by deep-drawing in a first die, and wherein the preformed half-shell is subsequently formed in a second die, in particular in a calibration tool. is final molded. Taking into account the desired final shape of the preformed or semi-finished shell prior to deep drawing, the blank is cut with a positive dimensional deviation in the predetermined tolerance range and the die base of the first die is moved relative to the die support surface to deep-draw the blank.
  • the described approaches have in common that in a first or several (first) process steps, a preform is produced, which comes as close as possible to the final shape or finished shape of the component, but with the difference that in the component sections such as flange, frame, transition region between flange and the frame and / or bottom defined material reserves are introduced, which are formed in a second process step by a special upsetting of the entire part during the calibration again.
  • the object is achieved in a generic method in that different regions of the preformed component are calibrated with a time delay or only one or more sections of the preformed component are calibrated.
  • Different areas of the preformed component are thus at least partially not calibrated at the same time.
  • the different areas may partially overlap or be completely different areas.
  • Different areas of the preformed component are thus at least partially calibrated individually or separately.
  • Calibration consists in particular of partial calibration steps.
  • a calibration of a range begins only when the calibration of the previous area is completed.
  • a partial temporal overlap between the calibration of different areas exists.
  • at least a first area and a second area are provided, which are calibrated offset in time.
  • more than two (for example three, four, five or more) different areas may be provided. It is not necessary to calibrate the entire component but only one or more sections of the preformed component.
  • the workpiece is, for example, a substantially planar board.
  • the workpiece is made of one or more steel materials.
  • aluminum or other malleable metals may be used.
  • the preparation of the preform can be produced by means of any combinable shaping process in one or more steps.
  • the preforming may include, for example, a thermoforming molding step.
  • a multi-stage shaping comprising for example embossing of the floor to be created and raising the frames to be created or optionally stopping the flanges to be created.
  • any combinations of folding and / or (compression) embossing can be regarded in particular as a component close to the final shape, which corresponds as well as possible to the intended finished part geometry taking into account given boundary conditions such as springback and forming capacity of the material used.
  • the end-molded component can be understood as an essentially finished molded component.
  • the final molded component may undergo further component modifying processing steps, such as insertion of tying holes.
  • the component is a half-shell-shaped component, in particular a cross-sectionally U-shaped or hat-shaped component, wherein, for example, an L-shaped cross-sectional shape with only one pronounced frame is conceivable.
  • the component has a base area, a frame area and / or a flange area.
  • the component is at least partially a flangeless component or has at least partially on a flange.
  • the excess material can be provided, for example, as a material reserve in the base area, in the frame area, in the flange area and / or in a transition area between the flange and frame area or frame and floor area.
  • the preformed component is at least partially calibrated without cutting to the final molded component.
  • technically complex trimming can be omitted at least in sections by the intended calibration of the preformed component under an at least partially upsetting.
  • the calibration is carried out to the substantially final molded component in a tool or different tools.
  • the system complexity can be kept low.
  • the tool has different tool parts, which are loaded and / or unloaded with a time delay.
  • tool parts can be partially relieved, so that different areas of the preformed component are calibrated in a time-delayed manner or, alternatively, only one or more sections of the preformed component are calibrated.
  • the tool is adapted to calibrate only a portion of the preformed component, and by relative movement between the component and tool and repeated closure of the tool, the component is gradually calibrated.
  • a tool is set up only to calibrate a portion of the different regions (eg, only one region). This allows, in particular, timing-neutral calibration.
  • a component transport takes place between the calibration of different regions of the preformed component to the substantially final-shaped component.
  • the differently calibrated different regions are component sections arranged along the preformed component.
  • the regions are longitudinally juxtaposed longitudinal sections of the component.
  • the calibration effect occurs as comprehensively as possible in the desired range.
  • the securing can be achieved, for example, by at least partially fixing or supporting at least part of the remaining areas which are not being subjected to calibration.
  • the workpiece has a substantially homogeneous thickness and / or is made of a material. Due to the time-delayed calibration, a sufficiently high strength and / or rigidity can be achieved, while at the same time can be dispensed with the use of workpieces made of different materials or with different sheet thicknesses (for example, tailored blanks or patchwork boards), what steps and thus cost and effort saves.
  • the object is achieved in a generic tool in that the tool is adapted to calibrate different areas of the preformed component with a time delay or only one or more sections of the preformed component.
  • a preforming tool may in particular have a (deep-drawing) die and a (deep-drawing) die. Of course, other preforming tools can be used to produce a preform in a workpiece.
  • a calibration tool can in particular at least one Have calibration die and a Kalibrierst Zi. The tool may include one or more preform tools and / or one or more calibration tools.
  • the at least one calibration tool has a plurality of tool parts and the tool is set up so that the calibration tool parts are partially relieved during calibration so that different regions of the preformed component are calibrated with a time offset.
  • a time-delayed calibration of different areas can advantageously be carried out in one tool and without additional component transport.
  • several calibration tools can be provided.
  • only one or more sections of the preformed component can be calibrated.
  • the tool further comprises securing means, which are designed to secure at least a part of the remaining - preferably adjacent-areas against a deflection during the calibration of a region.
  • securing means are designed in the form of a hold-down or also in the form of a die and / or punch.
  • the object mentioned in a generic method is achieved in that one or more locally thickened areas are generated during the calibration.
  • the one or more locally thickened regions are produced in a bottom region, a frame region, and / or a flange region of the substantially final-shaped component.
  • a thickened region is understood to mean that the wall thickness in the thickened region is higher than in a surrounding region.
  • the wall thickness in the thickened region is higher than the wall thickness of the final-shaped component in the non-specifically thickened regions. Due to the thickened areas, stiffening and / or hardening, in particular, can be achieved in the desired areas, neutral in terms of cycle time and cost-neutrally, without having to resort to the complex measures described above.
  • the second aspect thus presents itself as an alternative to the first aspect in order to achieve a high dimensional stability, rigidity and / or solidification of components with a low process outlay.
  • one or more locally thickened regions extending along the end-formed component are produced during the calibration.
  • substantially thickened locally thickened areas are produced.
  • a stiffening of the substantially entire component can be achieved.
  • the excess material introduced into the preformed component is adapted to produce the one or more locally thickened regions. It has been found that in order to control the stiffening effect, it is only necessary to adjust the excess material, ie local material reserves, in order to achieve a sufficient stiffening effect. That is, in particular, more excess material is introduced than before, since now a thickening is not avoided, but targeted positively used.
  • the thickened areas are solidified by the calibration.
  • the thickened areas thus reinforce the component not only by the presence of additional material, but there is an additional solidification (for example, a work hardening) instead.
  • more excess material is introduced into the preformed component than is needed for the calibration. Deviating from the previous procedure, intentionally more excess material is introduced to provoke the formation of locally thickened areas.
  • the excess material is undulated and undulated until the completion of the calibration to the one or more locally thickened areas. If the excess material is provided and the calibration carried out so that the excess material undulates in a wave-like manner, the formation of the one or more locally thickened regions, in particular as strip-shaped regions, can be achieved in a simple manner.
  • the object is achieved in a generic tool in that the tool is adapted to generate one or more locally thickened areas during calibration.
  • the tool can be configured, for example, by a corresponding geometrical adaptation of the calibration tool, for example a punch and / or a die of the calibration tool, to produce the thickened regions.
  • Fig. 2 is a schematic representation of a preformed component with excess
  • FIG. 3 is a schematic illustration of a final molded component after calibration of the preformed component of FIG. Second
  • FIG. 1a-c show schematic representations of the calibration process within the scope of an exemplary embodiment of a method according to the first aspect.
  • FIG. la Calibration tool 1 of a tool for the production of sheet metal components.
  • the tool further comprises a preforming tool (not shown).
  • the preforming tool was used to reshape a workpiece (for example, a circuit board) to form the preformed component 2, excess material being introduced at least partially into the preformed component 2.
  • the component 2 is in this case a flangeless U-shaped component made of a steel material.
  • the calibrating tool 1 is used to calibrate the preformed component 2 to form an at least partially final-shaped component 2 '(cf., Fig. 1c) using the excess material, the preformed component 2 being compressed at least in sections.
  • the calibration tool 1 comprises a punch 1a and a die 1b.
  • the tool is adapted to calibrate different areas of the preformed component 2 with a time delay. Alternatively and not shown, only one or more sections in the preformed component may be calibrated, with other adjacent sections not needing to be calibrated.
  • the component 2 is calibrated in this case in three different areas 2a, 2b, 2c delayed.
  • the regions 2 a, 2 b, 2 c are component sections arranged in the longitudinal direction of the component 2. Calibration takes place only by the tool 1.
  • the region 2a is calibrated in a first pressing operation (FIG. 1a).
  • the preformed and already partially calibrated component 2 is then transported longitudinally in the tool 1 so that the next region 2b can be calibrated.
  • the area 2b is calibrated by a second pressing operation (FIG. 1b).
  • the preformed and already partially calibrated component 2 is then transported again in the longitudinal direction in the tool 1, so that the last region 2c can be calibrated.
  • the area 2c is calibrated by a third pressing operation (FIG. 1c).
  • the preformed component 2 is now a final molded component 2 'and can be completely removed from the tool 1.
  • Fig. 2 shows a schematic representation of a preformed component 3 with excess material 4 within the scope of an exemplary embodiment of a method according to the second aspect.
  • the component 3 is a U-shaped component with a bottom portion and a frame portion. In the bottom region of the preformed component 3 not only excess material 4 was introduced, but this was also adapted to produce one or more locally thickened areas 5. For this purpose, more surplus material 4 is introduced into the preformed component 3 than is needed for the calibration.
  • the excess material 4 will undulate at the start of the calibration. Until the completion of the calibration (bottom dead center of the press, not shown), the excess material 4 is solidified into a plurality of locally thickened regions 5.
  • the end-formed component 3 ' is shown in FIG. 3 shown.
  • the locally thickened regions 5 produced during the calibration extend along the end-formed component 3 '.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Forging (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft Verfahren und Werkzeuge zur Herstellung von Blechbauteilen, das Verfahren umfassend: Vorformen eines Werkstücks zu einem vorgeformten Bauteil (2, 3), wobei zumindest bereichsweise überschüssiges Material (4) in das vorgeformte Bauteil (2, 3) eingebracht wird; und Kalibrieren des vorgeformten Bauteils (2, 3) zu einem zumindest teilweise endgeformten Bauteil (2', 3') unter Verwendung des überschüssigen Materials (4), wobei das vorgeformte Bauteil (2, 3) zumindest abschnittsweise gestaucht wird. Die Aufgabe mit geringem, prozesstechnischem Aufwand eine hohe Maßhaltigkeit, Steifigkeit und/oder Verfestigung von Bauteilen zu erreichen, wird gemäß einem Aspekt dadurch gelöst, dass unterschiedliche Bereiche (2a, 2b, 2c) des vorgeformten Bauteils (2, 3) zeitversetzt kalibriert werden oder während des Kalibrierens ein oder mehrere lokal aufgedickte Bereiche (5) erzeugt werden.

Description

BESCHREIBUNG
Verfahren und Werkzeug zur Herstellung von Blechbauteilen
Die vorliegende Erfindung betrifft gemäß unterschiedlichen Aspekten Verfahren zur Herstellung von Blechbauteilen, die Verfahren jeweils umfassend : Vorformen eines Werkstücks zu einem vorgeformten Bauteil, wobei zumindest bereichsweise überschüssiges Material in das vorgeformte Bauteil eingebracht wird; und Kalibrieren des vorgeformten Bauteils zu einem zumindest teilweise endgeformten Bauteil unter Verwendung des überschüssigen Materials, wobei das vorgeformte Bauteil zumindest abschnittsweise gestaucht wird . Die Erfindung betrifft gemäß den unterschiedlichen Aspekten zudem Werkzeuge zur Herstellung von Blechbauteilen, insbesondere zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens des jeweiligen Aspekts, umfassend : zumindest ein Vorformwerkwerkzeug zum Vorformen eines Werkstücks zu einem vorgeformten Bauteil, wobei zumindest bereichsweise überschüssiges Material in das vorgeformte Bauteil eingebracht wird; und zumindest ein Kalibrierwerkzeug zum Kalibrieren des vorgeformten Bauteils zu einem zumindest teilweise endgeformten Bauteil unter Verwendung des überschüssigen Materials, wobei das vorgeformte Bauteil zumindest abschnittsweise gestaucht wird.
Durch Blechformung hergestellte Bauteile, beispielsweise tiefgezogene Bauteile benötigen in der Regel einen finalen Randbeschnitt, bei dem überschüssige Bereiche des beispielsweise tiefgezogenen Bauteils abgeschnitten werden . Bei flanschbehafteten Teilen kann dies beispielsweise durch ein oder mehrere Beschnittwerkzeuge erfolgen, die teilweise oder im Ganzen den Flansch von oben oder schräg in gewünschter Weise beschneiden. Bei flanschlosen Teilen hingegen ist der Beschnitt bereits wesentlich aufwändiger, weil er beispielsweise über Keilschieber geleitet, von der Seite her abgeschnitten werden muss. Derartige Beschnittoperationen sind jedoch insofern nachteilig, dass der Beschnitt meistens eine oder sogar mehrere separate Operationen erfordert, die zudem häufig eine eigene Werkzeugtechnik und ein eigenes Logistiksystem benötigen . Außerdem erhöhen die abgeschnittenen Bereiche den Schrottanteil, wodurch weitere Kosten entstehen. Beispielsweise kann bei Bauteilen, die mittels Kanten oder Prägen geformt werden, der finale Randbeschnitt auch entfallen.
Um zumindest die Prozesskette abzukürzen, wurden unterschiedliche Ansätze verfolgt, mit denen unter anderem der Flanschbeschnitt mit in die letzte Formgebungsoperation, beispielsweise Tiefziehoperation integriert wurde. Damit lassen sich zwar schon nennenswerte Kosteneinsparungen erzielen, jedoch verbleiben weiterhin einige Nachteile, wie beispielsweise das Anfallen von Verschnitt, die Erstellung komplizierter Werkzeuge, eine aufwändige Erprobung, ungewollte Rückfederungseffekte, eingeschränkte Maßhaltigkeit und eine Anfälligkeit gegenüber Prozessstörungen.
Aus diesem Grund wurden Verfahren und Werkzeuge vorgeschlagen, um den Randbeschnitt von insbesondere u-förmigen oder hutprofilartigen Bauteilen einzusparen bzw. stark zu reduzieren .
So beschreibt die deutsche Offenlegungsschrift DE 10 2007 059 251 AI ein Verfahren zur Herstellung von hochmaßhaltigen, tiefgezogenen Halbschalen mit einem Bodenbereich und einer Zarge mit geringem apparativen Aufwand . Hierzu wird aus einer Platine zunächst eine vorgeformte Halbschale geformt. Der gesamte Querschnitt der vorgeformten Halbschale weist aufgrund seiner geometrischen Form überschüssiges Platinenmaterial auf. Während des Umformens der vorgeformten Halbschale in ihre Endform durch mindestens einen weiteren Pressvorgang wird der gesamte Querschnitt zur fertigen Halbschale gestaucht und die fertige Halbschale weist über den gesamten Querschnitt eine vergrößerte Wanddicke auf.
Die deutsche Offenlegungsschrift DE 10 2008 037 612 Albeschreibt ebenfalls ein Verfahren zur Herstellung von hoch maßhaltigen, tiefgezogenen Halbschalen mit einem Bodenbereich, einem Zargenbereich und einem Flanschbereich, wobei zunächst aus einer Platine eine vorgeformte Halbschale geformt wird, welche anschließend zur endgeformten Halbschale umgeformt wird . Die vorgeformte Halbschale weist aufgrund ihrer geometrischen Form überschüssiges Platinenmaterial auf. Durch das überschüssige Material wird während des Umformens der vorgeformten Halbschale in ihre Endform durch mindestens einen weiteren Pressvorgang die Halbschale zur endgeformten Halbschale gestaucht. Die vorgeformte Halbschale weist das überschüssige Platinenmaterial im Übergangsbereich zwischen Zargenbereich und Flanschbereich auf.
Die deutsche Offenlegungsschrift DE 10 2009 059 197 AI beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines Haibschalenteils mit einem Ziehstempel und einem Ziehgesenk. Eine prozesssichere und kostengünstige Herstellung wird dadurch erreicht, dass in einem einzigen Arbeitsschritt der Ziehstempel in das Ziehgesenk eingefahren wird, eine Platine zu einem Blechrohteil mit mindestens einem Bodenabschnitt, mindestens einem Zargenabschnitt und optional einem Flanschabschnitt vorgeformt wird, wobei während des Vorformens mit dem Ziehstempel ein Materialüberschuss entweder in den Bodenabschnitt und den Zargenabschnitt oder den optionalen Flanschabschnitt des Blechrohteils eingebracht wird, und das Blechrohteil zu einem Haibschalenteil
fertiggeformt und kalibriert wird. Die deutsche Offenlegungsschrift DE 10 2013 103 612 AI beschreibt ebenfalls ein Verfahren zur Herstellung von hoch maßhaltigen, tiefgezogenen Halbschalen, wobei eine aus einer Platine vorgeformte Halbschale zu einer fertigen Halbschale umgeformt wird und die vorgeformte Halbschale aufgrund ihrer geometrischen Form überschüssiges Platinenmaterial aufweist. Die Halbschale wird in einem Stauchwerkzeug zur endgeformten Halbschale gestaucht. Es ist vorgesehen, dass die Größe des Stauchspaltes während des Schließens des Stauchwerkzeugs auf die Ist-Wandstärke der Zarge der vorgeformten Halbschale verringert wird .
Die deutsche Offenlegungsschrift DE 10 2013 103 751 AI beschreibt ein Verfahren zur Herstellung von hochmaßhaltigen Halbschalen aus einer zugeschnittenen Platine, wobei die Halbschale in einem ersten Gesenk durch Tiefziehen vorgeformt wird, und wobei die vorgeformte Halbschale anschließend in einem zweiten Gesenk, insbesondere in einem Kalibrierwerkzeug, endgeformt wird . Die Platine wird unter Berücksichtigung der gewünschten Endform der vorgeformten bzw. endgeformten Halbschale vor dem Tiefziehen mit einer positiven Maßabweichung im vorgegebenen Toleranzbereich zugeschnitten und der Gesenkboden des ersten Gesenkes wird relativ zu der Gesenkauflagefläche bewegt, um die die Platine geführt tiefzuziehen.
Den beschriebenen Ansätzen ist gemein, dass in einem ersten oder mehreren (ersten) Verfahrensschritten eine Vorform erzeugt wird, die der Endform oder Fertigform des Bauteils zwar möglichst nahe kommt, jedoch mit dem Unterschied, dass in den Bauteilabschnitten wie Flansch, Zarge, Übergangsbereich zwischen Flansch und Zarge und/oder Boden definierte Materialreserven eingebracht sind, die in einem zweiten Verfahrensschritt durch ein spezielles Stauchen des gesamten Teiles im während des Kalibrierens wieder herausgeformt werden .
Dieses bekannte Verfahren beseitigt zwar die oben genannten Nachteile, hat aber selbst unerwünschte Nebeneffekte. So benötigt das Stauchen des vorgeformten Bauteils vor allem bei großen oder stark gestuften Teilen, großen Wanddicken oder/und hochfesten Stählen sehr hohe Pressenkräfte, die vorhandene Pressenkapazitäten überschreiten können . Zudem können hohe Pressenkräfte die Standzeiten von Werkzeugen reduzieren. Treten diese Umstände auf, muss bislang auf die vorgenannte Anwendung des Verfahrens verzichtet werden. Weiterhin hat sich herausgestellt, dass sich durch den Stauchvorgang auch die lokalen Blechdicken verändern können . Hierdurch entstehen Welligkeiten, die einen optischen Mangel darstellen können. Bisherige Bemühungen gehen dahin, die Stauchanteile dann möglichst zu reduzieren, was jedoch ebenfalls zu Lasten der Bauteilqualität bezogen auf die Formabweichung durch Rückfederung geht. Fahrzeugstrukturteile müssen häufig hohe Lasten und Energien aufnehmen . Hohe Lasten erfordern meistens hohe Biege- und Knicksteifigkeiten, während hohe Energien zudem hohe Materialfestigkeiten erfordern. Um diesen Anforderungen nachzukommen, insbesondere wenn kein Stauchvorgang möglich ist, wird beispielsweise auf Tailored Blanks, Patch-Bereiche oder das Tailored Tempering zurückgegriffen oder spezielle Querschnittsgestaltungen. Allen diesen Maßnahmen ist jedoch ein relativ hoher Aufwand einschließlich der dazugehörigen Kosten zu eigen. So müssen Tailored Blanks und aufgepatchte Blanks verschweißt und mitverformt werden. Das Tailored Tempering benötigt eine Aufheizung und den entsprechenden Tempering-Arbeitsschritt, während spezielle Querschnitte aufwändige Simulationen durchlaufen müssen .
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Verfahren und Werkzeuge anzugeben, welche mit geringem, prozesstechnischem Aufwand eine hohe Maßhaltigkeit, Steifigkeit und/oder Verfestigung von Bauteilen erreichen können, insbesondere bei großen, teils gestuften Bauteilen und/oder Werkstoffen mit hoher Festigkeit und/oder großer Wanddicke.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die Aufgabe bei einem gattungsgemäßen Verfahren dadurch gelöst, dass unterschiedliche Bereiche des vorgeformten Bauteils zeitversetzt kalibriert werden oder nur ein oder mehrere Abschnitte des vorgeformten Bauteils kalibriert werden .
Unterschiedliche Bereiche des vorgeformten Bauteils werden also zumindest teilweise nicht zeitgleich kalibriert. Die unterschiedlichen Bereiche können teilweise überlappen oder vollständig verschiedene Bereiche sein . Unterschiedliche Bereiche des vorgeformten Bauteils werden somit zumindest teilweise einzeln oder separat kalibriert. Das Kalibrieren setzt sich insbesondere aus partiellen Kalibrierungsschritten zusammen. Bevorzugt beginnt ein Kalibrieren eines Bereichs erst dann, wenn das Kalibrieren des vorherigen Bereichs abgeschlossen ist. Ebenfalls ist jedoch möglich, dass eine teilweise zeitliche Überlappung zwischen dem Kalibrieren unterschiedlicher Bereiche besteht. Dabei sind beispielsweise zumindest ein erster Bereich und ein zweiter Bereich vorgesehen, welche zeitlich versetzt kalibriert werden . Es können jedoch auch mehr als zwei (beispielsweise drei, vier, fünf oder mehr) unterschiedliche Bereiche vorgesehen sein . Es ist dabei nicht erforderlich, das gesamte Bauteil sondern nur einen oder mehrere Abschnitte des vorgeformten Bauteils zu kalibrieren. Insbesondere kann für geometrisch, unkritische Bereiche auf das Kalibrieren zumindest teilweise verzichtet werden . Heißt, das vorgeformte Bauteil wird nicht vollständig kalibriert. Durch ein zeitlich versetztes Kalibrieren unterschiedlicher Bereiche wird erreicht, dass Bauteile, welche aufgrund eines hohen Kraftbedarfs einem Kalibrierschritt bisher nicht oder nicht in ausreichendem Maße zugänglich waren, nunmehr trotzdem derart kalibriert werden können, dass eine ausreichende Verfestigung erzielt werden kann. Damit lassen sich eingangs genannten Nachteile beseitigen oder zumindest stark minimieren und es lässt sich das Anwendungsspektrum auf Bauteile, die insbesondere mit den Randbedingungen des aus dem Stand der Technik bekannten Verfahrens bisher nicht gefertigt werden können, erweitern.
Das Werkstück ist beispielsweise eine im Wesentlichen ebene Platine. Bevorzugt ist das Werkstück aus einem oder mehreren Stahlwerkstoffen hergestellt. Alternativ können auch Aluminiumwerkstoffe oder andere formbare Metalle verwendet werden .
Die Herstellung der Vorform kann dabei mittels beliebig kombinierbaren Formgebungsverfahren in einem oder mehreren Schritten hergestellt werden. Das Vorformen kann beispielsweise ein tiefziehartiger Formgebungsschritt umfassen. Insbesondere kann auch eine mehrstufige Formgebung umfassend beispielsweise ein Prägen des zu erstellenden Bodens und Hochstellen der zu erstellenden Zargen bzw. optional Abstellen der zu erstellenden Flansche. Denkbar sind auch beliebige Kombinationen aus Abkanten und/oder (Ver-)Prägen . Das durch das Vorformen erhaltene vorgeformte Bauteil kann insbesondere als ein endformnahes Bauteil angesehen werden, welches der beabsichtigten Fertigteilgeometrie unter Berücksichtigung gegebener Randbedingungen wie Rückfederung und Umformvermögen des verwendeten Werkstoffes möglichst gut entspricht.
Unter dem Kalibrieren kann insbesondere ein Endformen des vorgeformten Bauteils verstanden werden, welches beispielsweise durch einen Pressvorgang erreicht werden kann. Das endgeformte Bauteil kann insofern als ein im Wesentlichen fertiggeformtes Bauteil verstanden werden. Allerdings ist es möglich, dass das endgeformte Bauteil noch weiteren, das Bauteil modifizierenden Verarbeitungsschritten unterzogen werden kann, wie etwa einem Einbringen von Anbindungslöchern . Allerdings wird angestrebt, die Kalibrierform derart zu gestalten, dass keine weiteren Formgebungsschritte mehr notwendig sind .
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens gemäß dem ersten Aspekt ist das Bauteil ein halbschalenförmiges Bauteil, insbesondere ein im Querschnitt u-förmiges oder hutförmiges Bauteil, wobei auch zum Beispiel eine L-förmige Querschnittsform mit nur einer ausgeprägten Zarge denkbar ist. Beispielsweise weist das Bauteil einen Bodenbereich, einen Zargenbereich und/oder einen Flanschbereich auf. Beispielsweise ist das Bauteil zumindest bereichsweise ein flanschloses Bauteil oder weist zumindest bereichsweise einen Flansch auf. Das überschüssige Material kann beispielsweise als Materialreserve im Bodenbereich, im Zargenbereich, im Flanschbereich und/oder in einem Übergangsbereich zwischen Flansch- und Zargenbereich bzw. Zargen- und Bodenbereich vorgesehen sein . Insbesondere bei einem stauchenden Kalibrieren von halbschalenförmigen, länglichen Profilen waren aufgrund der vergleichsweise großen Länge bisher die Pressenkräfte häufig nicht ausreichend . Zudem lassen sich derartige Bauteile besonders vorteilhaft in unterschiedliche Bereiche aufteilen und zeitversetzt kalibrieren. Alternativ werden nur ein oder mehrere Abschnitte des vorgeformten Bauteils kalibriert.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens gemäß dem ersten Aspekt wird das vorgeformte Bauteil zumindest bereichsweise beschnittfrei zu dem endgeformten Bauteil kalibriert. Auf einen zusätzlichen, anlagentechnisch aufwendigen Beschnitt kann durch das vorgesehene Kalibrieren des vorgeformten Bauteils unter einem zumindest abschnittsweisen Stauchen zumindest abschnittsweise verzichtet werden .
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens gemäß dem ersten Aspekt erfolgt das Kalibrieren zu dem im Wesentlichen endgeformten Bauteil in einem Werkzeug oder unterschiedlichen Werkzeugen. Erfolgt das Kalibrieren zu dem endgeformten Bauteil in einem Werkzeug kann der anlagentechnische Aufwand gering gehalten werden. Beispielsweise weist das Werkzeug unterschiedliche Werkzeugteile auf, welche zeitversetzt belastet und/oder entlastet werden . Während des Kalibrierens können etwa Werkzeugteile teilweise entlastet werden, sodass unterschiedliche Bereiche des vorgeformten Bauteils zeitversetzt kalibriert werden bzw. alternativ nur ein oder mehrere Abschnitte des vorgeformten Bauteils kalibriert werden. Beispielsweise ist das Werkzeug zum Kalibrieren nur eines Bereichs des vorgeformten Bauteils eingerichtet und durch eine Relativbewegung zwischen Bauteil und Werkzeug und wiederholtes Schließen des Werkzeugs wird das Bauteil nach und nach kalibriert. Erfolgt das Kalibrieren zu dem endgeformten Bauteil in unterschiedlichen Werkzeugen, ist ein Werkzeug beispielsweise nur zum Kalibrieren eines Teils der unterschiedlichen Bereiche (beispielsweise nur eines Bereichs) eingerichtet. Dies ermöglicht insbesondere ein taktzeitneutrales Kalibrieren.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens gemäß dem ersten Aspekt erfolgt zwischen dem Kalibrieren unterschiedlicher Bereiche des vorgeformten Bauteils zu dem im Wesentlichen endgeformten Bauteil ein Bauteiltransport. Es kann ein Transport innerhalb eines Werkzeugs oder zwischen unterschiedlichen Werkzeugen erfolgen. Dies ermöglicht die Komplexität und Ansteuerung des Werkzeugs zum Kalibrieren gering zu halten und die Aufteilung in unterschiedliche Werkzeugteile zu vermeiden .
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens gemäß dem ersten Aspekt sind die zeitversetzt kalibrierten unterschiedlichen Bereiche entlang des vorgeformten Bauteils angeordnete Bauteilabschnitte. Beispielsweise sind die Bereiche in Längsrichtung nebeneinander angeordnete Längsabschnitte des Bauteils. Hierdurch kann ein zusätzlicher Zeitaufwand beim zeitversetzten Kalibrieren gering gehalten werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens gemäß dem ersten Aspekt wird während des Kalibrierens eines Bereichs zumindest ein Teil der übrigen Bereiche gegen ein Ausweichen gesichert. Hierdurch kann erreicht werden, dass die Kalibrierwirkung im gewünschten Bereich möglichst umfassend eintritt. Das Sichern kann beispielsweise durch ein zumindest teilweises Fixieren oder Stützen zumindest eines Teils der übrigen Bereiche, die gerade keinem Kalibrieren unterzogen werden, erreicht werden .
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens gemäß dem ersten Aspekt weist das Werkstück eine im Wesentlichen homogene Dicke auf und/oder ist aus einem Werkstoff hergestellt. Durch das zeitversetzte Kalibrieren kann eine ausreichend hohe Festigkeit und/oder Steifigkeit erreicht werden, während gleichzeitig auf die Verwendung von Werkstücken aus unterschiedlichen Werkstoffen oder mit unterschiedlichen Blechdicken (beispielsweise Tailored Blanks oder Patchwork-Platinen) verzichtet werden kann, was Arbeitsschritte und damit Aufwand und Kosten spart.
Gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die Aufgabe bei einem gattungsgemäßen Werkzeug dadurch gelöst, dass das Werkzeug dazu eingerichtet ist, unterschiedliche Bereiche des vorgeformten Bauteils zeitversetzt oder nur einen oder mehrere Abschnitte des vorgeformten Bauteils zu kalibrieren . Wie bereits ausgeführt, lassen sich damit eingangs genannten Nachteile beseitigen oder zumindest stark minimieren und das Anwendungsspektrum lässt sich auf Bauteile erweitern, die insbesondere mit den Randbedingungen des aus dem Stand der Technik bekannten Verfahrens bisher nicht gefertigt werden können .
Ein Vorformwerkzeug kann insbesondere ein (Tiefzieh-) Gesenk und einen (Tiefzieh-) Stempel aufweisen. Selbstverständlich können auch andere Vorformwerkzeuge zur Erzeugung einer Vorform in einem Werkstück verwendet werden. Ein Kalibrierwerkzeug kann insbesondere zumindest ein Kalibriergesenk und einen Kalibrierstempel aufweisen. Das Werkzeug kann ein oder mehrere Vorformwerkzeuge und/oder ein oder mehrere Kalibrierwerkszeuge umfassen.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des Werkzeugs gemäß dem ersten Aspekt weist das zumindest eine Kalibrierwerkzeug mehrere Werkzeugteile auf und das Werkzeug ist derart eingerichtet, dass während des Kalibrierens die Kalibrierwerkzeugteile teilweise entlastet werden, sodass unterschiedliche Bereiche des vorgeformten Bauteils zeitversetzt kalibriert werden. Auf diese Weise kann ein zeitversetztes Kalibrieren unterschiedlicher Bereiche vorteilhaft in einem Werkzeug und ohne einen zusätzlichen Bauteiltransport erfolgen. Allerdings ist alternativ es auch möglich, lediglich ein Kalibrierwerkzeug vorzusehen, welches beispielsweise durch mehrmaliges Schließen unterschiedliche Bereiche des vorgeformten Bauteils kalibriert. Ebenfalls alternativ können mehrere Kalibrierwerkzeuge vorgesehen werden. Alternativ können auch nur ein oder mehrere Abschnitte des vorgeformten Bauteils kalibriert werden .
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des Werkzeugs gemäß dem ersten Aspekt weist das Werkzeug weiterhin Sicherungsmittel auf, welche dazu ausgebildet sind, während des Kalibrierens eines Bereichs zumindest einen Teil der übrigen -vorzugsweise benachbarten- Bereiche gegen ein Ausweichen zu sichern . Hierdurch kann die Kalibrierwirkung in den zu kalibrierenden Bereichen verbessert werden. Beispielsweise sind die Sicherungsmittel in Form eines Niederhalters oder ebenfalls in Form eines Gesenks und/oder Stempels ausgeführt.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die eingangs genannte Aufgabe bei einem gattungsgemäßen Verfahren dadurch gelöst, dass während des Kalibrierens ein oder mehrere lokal aufgedickte Bereiche erzeugt werden .
Beispielsweise werden der eine oder die mehreren lokal aufgedickten Bereiche in einem Bodenbereich, einem Zargenbereich und/oder einem Flanschbereich des im Wesentlichen endgeformten Bauteils erzeugt. Unter einem aufgedickten Bereich wird verstanden, dass die Wandstärke in dem aufgedickten Bereich höher ist als in einem umliegenden Bereich. Beispielsweise ist die Wandstärke in dem aufgedickten Bereich höher als die Wandstärke des endgeformten Bauteils in den nicht gezielt aufgedickten Bereichen. Durch die aufgedickten Bereiche kann in den gewünschten Bereichen insbesondere eine Versteifung und/oder Verfestigung, taktzeitneutral und kostenneutral erreicht werden, ohne auf die eingangs beschriebenen aufwendigen Maßnahmen zurückgreifen zu müssen. Der zweite Aspekt stellt sich somit als Alternative zum ersten Aspekt dar, um mit geringem, prozesstechnischem Aufwand eine hohe Maßhaltigkeit, Steifigkeit und/oder Verfestigung von Bauteilen erreichen können.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens gemäß dem zweiten Aspekt werden während des Kalibrierens ein oder mehrere sich entlang des endgeformten Bauteils erstreckende lokal aufgedickte Bereiche erzeugt. Beispielsweise werden sich im Wesentlichen streifenförmig erstreckende lokal aufgedickte Bereiche erzeugt. Hierdurch kann eine Versteifung des im Wesentlichen gesamten Bauteils erreicht werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens gemäß dem zweiten Aspekt wird das in das vorgeformte Bauteil eingebrachte überschüssige Material zur Erzeugung des einen oder der mehreren lokal aufgedickten Bereiche angepasst. Es hat sich gezeigt, dass zur Steuerung der versteifenden Wirkung es lediglich notwendig ist, das überschüssige Material, also lokale Materialreserven, anzupassen, um eine ausreichende versteifende Wirkung zu erzielen . Das heißt, es wird insbesondere mehr überschüssiges Material als bisher eingebracht, da nun eine Verdickung nicht vermieden wird, sondern gezielt positiv genutzt wird .
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens gemäß dem zweiten Aspekt werden der eine oder die mehreren lokal aufgedickten Bereiche durch das Kalibrieren verfestigt. Die aufgedickten Bereiche verstärken das Bauteil also nicht nur durch die Anwesenheit von zusätzlichem Material, sondern es findet eine zusätzliche Verfestigung (beispielsweise eine Kaltverfestigung) statt.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens gemäß dem zweiten Aspekt wird in das vorgeformte Bauteil mehr überschüssiges Material eingebracht, als für das Kalibrieren benötigt wird . Abweichend vom bisherigen Vorgehen wird somit absichtlich mehr überschüssiges Material eingebracht, um die Entstehung lokal aufgedickter Bereiche zu provozieren.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens gemäß dem zweiten Aspekt wird zu Beginn des Kalibrierens das überschüssige Material wellenförmig kollabiert und bis zum Abschluss des Kalibrierens zu dem einen oder den mehreren lokal aufgedickten Bereichen verfestigt. Wird das überschüssige Material vorgesehen und das Kalibrieren durchgeführt, so dass das überschüssige Material wellenförmig kollabiert, kann das Bilden des einen oder der mehreren lokal aufgedickten Bereiche, insbesondere als streifenförmige Bereichen, auf einfache Weise erreicht werden. Gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die Aufgabe bei einem gattungsgemäßen Werkzeug dadurch gelöst, dass das Werkzeug dazu eingerichtet ist, während des Kalibrierens ein oder mehrere lokal aufgedickte Bereiche zu erzeugen. Dabei kann das Werkzeug beispielsweise durch eine entsprechende geometrische Anpassung des Kalibrierwerkzeugs, beispielsweis eines Stempels und/oder eines Gesenks des Kalibrierwerkzeugs dazu eingerichtet sein, die aufgedickten Bereiche zu erzeugen.
In Bezug auf weitere Ausgestaltungen des Verfahrens und des Werkzeugs des ersten Aspekts können diese weiterhin mit dem Verfahren bzw. des Werkzeugs des zweiten Aspekts und jeweiligen Ausgestaltungen hiervon kombiniert und weiter ausgestaltet werden. Entsprechend können in Bezug auf weitere Ausgestaltungen des Verfahrens und des Werkzeugs des zweiten Aspekts diese auch mit dem Verfahren bzw. des Werkzeugs des ersten Aspekts und jeweiligen Ausgestaltungen hiervon kombiniert werden .
Weiterhin sollen durch die vorherige und folgende Beschreibung von Verfahrensschritten gemäß bevorzugter Ausführungsformen des Verfahrens der unterschiedlichen Aspekte auch entsprechende Mittel zur Durchführung der Verfahrensschritte durch bevorzugte Ausführungsformen des Werkzeugs der unterschiedlichen Aspekte offenbart sein. Ebenfalls soll durch die Offenbarung von Mitteln zur Durchführung eines Verfahrensschrittes der entsprechende Verfahrensschritt offenbart sein.
Im Weiteren soll die Erfindung anhand von zwei Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert werden. Die Zeichnung zeigt in
Fig . la-c schematische Darstellungen des Kalibriervorgangs im Rahmen eines
Ausführungsbeispiels eines Verfahrens gemäß dem ersten Aspekt;
Fig . 2 eine schematische Darstellung eines vorgeformten Bauteils mit überschüssigem
Material im Rahmen eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens gemäß dem zweiten Aspekt; und
Fig . 3 eine schematische Darstellung eines endgeformten Bauteils nach dem Kalibrieren des vorgeformten Bauteils aus Fig . 2.
Fig . la-c zeigen schematische Darstellungen des Kalibriervorgangs im Rahmen eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens gemäß dem ersten Aspekt. Hierzu zeigt Fig . la ein Kalibrierwerkzeug 1 eines Werkzeugs zur Herstellung von Blechbauteilen . Das Werkzeug umfasst weiterhin ein Vorformwerkzeug (nicht dargestellt). Mit dem Vorformwerkzeug wurde ein Werkstück (zum Beispiel eine Platine) zu dem vorgeformten Bauteil 2 umgeformt, wobei zumindest bereichsweise überschüssiges Material in das vorgeformte Bauteil 2 eingebracht wurde. Das Bauteil 2 ist in diesem Fall ein flanschloses u-förmiges Bauteil aus einem Stahl-Werkstoff.
Das Kalibrierwerkzeug 1 dient dem Kalibrieren des vorgeformten Bauteils 2 zu einem zumindest teilweise endgeformten Bauteil 2' (vgl. Fig. lc) unter Verwendung des überschüssigen Materials, wobei das vorgeformte Bauteil 2 zumindest abschnittsweise gestaucht wird. Das Kalibrierwerkzeug 1 umfasst einen Stempel la und ein Gesenk lb.
Das Werkzeug ist dazu eingerichtet, unterschiedliche Bereiche des vorgeformten Bauteils 2 zeitversetzt zu kalibrieren . Alternativ und nicht dargestellt können nur ein oder mehrere Abschnitte in dem vorgeformten Bauteil kalibriert werden, wobei andere benachbarte Abschnitte nicht kalibriert werden müssen. Das Bauteil 2 wird in diesem Fall in drei unterschiedlichen Bereichen 2a, 2b, 2c zeitversetzt kalibriert. Die Bereiche 2a, 2b, 2c sind in Längsrichtung des Bauteils 2 angeordnete Bauteilabschnitte. Das Kalibrieren erfolgt dabei nur durch das Werkzeug 1.
Zunächst wird der Bereich 2a in einem ersten Pressvorgang kalibriert (Fig . la). Das vorgeformte und bereits teilweise kalibrierte Bauteil 2 wird daraufhin in Längsrichtung in dem Werkzeug 1 transportiert, sodass der nächste Bereich 2b kalibriert werden kann. Daraufhin wird durch einen zweiten Pressvorgang der Bereich 2b kalibriert (Fig. lb). Das vorgeformte und bereits teilweise kalibrierte Bauteil 2 wird daraufhin erneut in Längsrichtung in dem Werkzeug 1 transportiert, sodass der letzte Bereich 2c kalibriert werden kann . Daraufhin wird durch einen dritten Pressvorgang der Bereich 2c kalibriert (Fig . lc).
Das vorgeformte Bauteil 2 ist nun ein endgeformtes Bauteil 2' und kann dem Werkzeug 1 vollständig entnommen werden.
Im Ergebnis konnte das Bauteil 2 trotz einer nur begrenzt zur Verfügung stehenden Pressenkraft vollständig kalibriert werden und kann insbesondere beschnittfrei und ausreichend verstärkt bereitgestellt werden. Alternativ können auch nur ein oder mehrere Abschnitte des vorgeformten Bauteils kalibriert werden . Fig . 2 zeigt eine schematische Darstellung eines vorgeformten Bauteils 3 mit überschüssigem Material 4 im Rahmen eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens gemäß dem zweiten Aspekt. Das Bauteil 3 ist ein u-förmiges Bauteil mit einem Bodenbereich und Zargenbereich . In den Bodenbereich des vorgeformten Bauteils 3 wurde nicht nur überschüssiges Material 4 eingebracht, sondern dieses wurde auch zur Erzeugung eines oder der mehrerer lokal aufgedickter Bereiche 5 angepasst. Hierzu wird in das vorgeformte Bauteil 3 mehr überschüssiges Material 4 eingebracht, als für das Kalibrieren benötigt wird.
Wird das vorgeformte Bauteil 3 kalibriert, kollabiert zu Beginn des Kalibrierens das überschüssige Material 4 wellenförmig. Bis zum Abschluss des Kalibrierens (unterer Totpunkt der Presse, nicht dargestellt) wird das überschüssige Material 4 zu mehreren lokal aufgedickten Bereichen 5 verfestigt.
Das endgeformte Bauteil 3' ist in Fig . 3 dargestellt. Die während des Kalibrierens erzeugten lokal aufgedickten Bereiche 5 erstrecken sich entlang des endgeformten Bauteils 3 ' .
Die in Fig . 1 und Fig . 2, 3 dargestellten Verfahren können auch vorteilhaft miteinander kombiniert werden .

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1) Verfahren zur Herstellung von Blechbauteilen, das Verfahren umfassend :
Vorformen eines Werkstücks zu einem vorgeformten Bauteil (2, 3), wobei zumindest bereichsweise überschüssiges Material (4) in das vorgeformte Bauteil (2, 3) eingebracht wird; und
Kalibrieren des vorgeformten Bauteils (2, 3) zu einem zumindest teilweise endgeformten Bauteil (2 ', 3 ') unter Verwendung des überschüssigen Materials (4), wobei das vorgeformte Bauteil (2, 3) zumindest abschnittsweise gestaucht wird;
dadurch gekennzeichnet,
dass unterschiedliche Bereiche (2a, 2b, 2c) des vorgeformten Bauteils (2, 3) zeitversetzt kalibriert werden.
2) Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Bauteil (2, 3, 2' , 3 ') ein halbschalenförmiges Bauteil, insbesondere ein im Querschnitt u-förmiges oder hutförmiges Bauteil ist.
3) Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Bauteil (2, 3, 2', 3') zumindest bereichsweise ein flanschloses Bauteil ist oder zumindest bereichsweise einen Flansch aufweist.
4) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das vorgeformte Bauteil (2, 3) zumindest bereichsweise beschnittfrei zu dem endgeformten Bauteil (2 ', 3 ') kalibriert wird .
5) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Kalibrieren zu dem endgeformten Bauteil (2', 3') in einem Werkzeug (1) oder unterschiedlichen Werkzeugen erfolgt.
6) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei zwischen dem Kalibrieren
unterschiedlicher Bereiche (2a, 2b, 2c) des vorgeformten Bauteils (2, 3) zu dem im
Wesentlichen endgeformten Bauteil (2 ', 3 ') ein Bauteiltransport erfolgt.
7) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die zeitversetzt kalibrierten
unterschiedlichen Bereiche (2a, 2b, 2c) entlang des vorgeformten Bauteils (2, 3) angeordnete Bauteilabschnitte sind. 8) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei während des Kalibrierens eines Bereichs zumindest ein Teil der übrigen Bereiche gegen ein Ausweichen gesichert wird .
9) Werkzeug zur Herstellung von Blechbauteilen, insbesondere zur Durchführung eines
Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8, umfassend:
zumindest ein Vorformwerkzeug zum Vorformen eines Werkstücks zu einem vorgeformten Bauteil (2, 3), wobei zumindest bereichsweise überschüssiges Material (4) in das vorgeformte Bauteil (2, 3) eingebracht wird; und
zumindest ein Kalibrierwerkzeug (1) zum Kalibrieren des vorgeformten Bauteils (2, 3) zu einem zumindest teilweise endgeformten Bauteil (2', 3') unter Verwendung des überschüssigen Materials (4), wobei das vorgeformte Bauteil (2, 3) zumindest abschnittsweise gestaucht wird;
dadurch gekennzeichnet,
dass das Werkzeug dazu eingerichtet ist, unterschiedliche Bereiche (2a, 2b, 2c) des vorgeformten Bauteils (2, 3) zeitversetzt.
10) Werkzeug nach Anspruch 9, wobei das zumindest eine Kalibrierwerkzeug (1) mehrere
Werkzeugteile aufweist und das Werkzeug derart eingerichtet ist, dass während des
Kalibrierens die Kalibrierwerkzeugteile teilweise entlastet werden, sodass unterschiedliche Bereiche des vorgeformten Bauteils (2, 3) zeitversetzt oder nur ein oder mehrere Abschnitte des vorgeformten Bauteils kalibriert werden .
11) Werkzeug nach Anspruch 9 oder 10, wobei das Werkzeug weiterhin Sicherungsmittel aufweist, welche dazu ausgebildet sind, während des Kalibrierens eines Bereichs zumindest einen Teil der übrigen Bereiche gegen ein Ausweichen zu sichern.
12) Verfahren zur Herstellung von Blechbauteilen, das Verfahren umfassend :
Vorformen eines Werkstücks zu einem vorgeformten Bauteil (2, 3), wobei zumindest bereichsweise überschüssiges Material (4) in das vorgeformte Bauteil (2, 3) eingebracht wird; und
Kalibrieren des vorgeformten Bauteils (2, 3) zu einem zumindest teilweise endgeformten Bauteil (2 ', 3 ') unter Verwendung des überschüssigen Materials (4), wobei das vorgeformte Bauteil (2, 3) zumindest abschnittsweise gestaucht wird;
dadurch gekennzeichnet,
dass während des Kalibrierens ein oder mehrere lokal aufgedickte Bereiche (5) erzeugt werden . 13) Verfahren nach Anspruch 12, wobei während des Kalibrierens ein oder mehrere sich entlang des endgeformten Bauteils (2 ', 3 ') erstreckende lokal aufgedickte Bereiche (5) erzeugt werden .
14) Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, wobei das in das vorgeformte Bauteil (2, 3)
eingebrachte überschüssige Material (4) zur Erzeugung des einen oder der mehreren lokal aufgedickten Bereiche (5) angepasst wird .
15) Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei der eine oder die mehreren lokal aufgedickten Bereiche (5) durch das Kalibrieren verfestigt werden .
16) Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, wobei in das vorgeformte Bauteil (2, 3) mehr überschüssiges Material (4) eingebracht wird, als für das Kalibrieren benötigt wird.
17) Werkzeug zur Herstellung von Blechbauteilen, insbesondere zur Durchführung eines
Verfahrens nach einem der Ansprüche 12 bis 16, umfassend:
zumindest ein Vorformwerkzeug zum Vorformen eines Werkstücks zu einem vorgeformten Bauteil (2, 3), wobei zumindest bereichsweise überschüssiges Material (4) in das vorgeformte Bauteil (2, 3) eingebracht wird; und
zumindest ein Kalibrierwerkzeug (1) zum Kalibrieren des vorgeformten Bauteils (2, 3) zu einem zumindest teilweise endgeformten Bauteil (2', 3') unter Verwendung des überschüssigen Materials (4) , wobei das vorgeformte Bauteil (2, 3) zumindest abschnittsweise gestaucht wird;
dadurch gekennzeichnet,
dass das Werkzeug dazu eingerichtet ist, während des Kalibrierens ein oder mehrere lokal aufgedickte Bereiche (5) zu erzeugen.
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