Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Korrigieren von Formabweichungen eines Strukturbauteils von einer Soll-Geometrie, mit einer Umformeinrichtung, in welche ein Strukturbauteil einsetzbar ist und welche eine Untermatrize und eine Obermatrize zum Umformen des Strukturbauteils aufweist. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Korrigieren von

Formabweichungen eines Strukturbauteils von einer Soll-Geometrie, mit dem Schritt: Einsetzen eines Strukturbauteils in eine Umformeinrichtung einer Vorrichtung, wobei die Umformeinrichtung eine Untermatrize und eine Obermatrize aufweist. Zum Korrigieren eines Verzugs eines Strukturbauteils werden bisher

Richtanlagen eingesetzt, bei welchen das Strukturbauteil über mehrere Einspannglieder eingespannt wird, sodass durch ein Bewegen der Einspannglieder eine Verformung des Strukturbauteils im Rahmen eines Richtvorgangs erfolgt. Eine entsprechende Richtanlage ist beispielsweise aus der Druckschrift DE 102007002 320 A1 bekannt.

Bei dieser und anderen Richtanlagen besteht das Problem, dass die Fixierung des Bauteils an einzelnen voneinander beabstandeten kleinflächigen Fixierungspunkten erfolgt, sodass die Korrekturmöglichkeiten Bauteilverzüge beschränkt sind, welche sich über einen Großteil der Bauteil Struktur oder die gesamte Bauteil Struktur erstrecken. Insbesondere lokale Formabweichungen, beispielsweise in Rand- und Kantenbereichen des Strukturbauteils, können durch die bekannten Richtanlagen bisher nicht korrigiert werden. Derartige lokale Formabweichungen von der Soll-Geometrie kommen in der Praxis jedoch vergleichsweise häufig vor. Insbesondere während des Transports von Strukturbauteilen besteht ein erhebliches Risiko, dass Rand- und Kantenbereiche oder andere leicht verformbare Bauteilbereiche unbeabsichtigt deformiert werden. Die lokalen Formabweichungen können beispielsweise umgebogene oder abgeknickte Bauteilkanten betreffen. Ferner kommt es während des Transports von Strukturbauteilen auch häufig zur Einbringung von lokalen Wölbungen, beispielsweise in Bereichen geringer Blechstärke. Derartige lokalen Deformationen können von den bekannten Richtanlagen, welche für die Korrektur von Verzügen ausgelegt sind, bisher nicht in ausreichendem Maße korrigiert werden.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht somit darin, eine verbesserte Korrektur von Formabweichungen eines Strukturbauteils von einer Soll-Geometrie zu ermöglichen, bei welcher sowohl Bauteilverzüge als auch lokale Bauteildeformationen behoben werden können.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung der eingangs genannten Art, wobei die Untermatrize und die Obermatrize der Umformeinrichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung dazu eingerichtet sind, das Strukturbauteil zum Korrigieren einer Formabweichung des Strukturbauteils von der Soll-Geometrie mittels eines mechanischen Pressvorgangs und mittels eines Richtvorgangs umzuformen.

Die Erfindung macht sich die Erkenntnis zunutze, dass durch eine Kombination aus einem mechanischen Pressvorgang und einem Richtvorgang unterschiedliche Arten von Deformationen korrigiert werden können. Durch den Richtvorgang können Verzüge des Strukturbauteils korrigiert werden, welche die Gesamtstruktur des Strukturbauteils betreffen. Während des Richtvorgangs wird durch eine Relativbewegung von mehreren voneinander beabstandeten Bereichen des Strukturbauteils eine Biegespannung in das Strukturbauteil eingebracht, sodass ein Bauteilverzug durch eine plastische Verformung korrigiert wird. Durch den mechanischen Pressvorgang können zusätzlich Formabweichungen korrigiert werden, welche im Rahmen eines Richtvorgangs nicht behoben werden können. Dies betrifft insbesondere Formabweichungen im Rand- und Kantenbereich des Strukturbauteils oder lokale Formabweichungen in deformationsanfälligen Bereichen des Strukturbauteils. Durch den mechanischen Pressvorgang können beispielsweise abgeknickte Kantenbereiche oder kleinflächige lokale Wölbungen des Strukturbauteils korrigiert werden. Durch eine Kombination eines mechanischen Pressvorgangs und eines Richtvorgangs erlaubt die erfindungsgemäße Vorrichtung die Korrektur unterschiedlicher Formabweichungsarten, welche mit einer einfachen Richtanlage nicht ausgeglichen werden können. Die Vorrichtung kann dazu eingerichtet sein, den mechanischen Pressvorgang und den Richtvorgang zeitgleich oder zeitversetzt auszuführen. Wenn der mechanische Pressvorgang und der Richtvorgang zeitversetzt ausgeführt werden, kann die Vorrichtung die Untermatrize und die Obermatrize zunächst im Rahmen eines Presshubs relativ zueinander bewegen, wobei zeitlich versetzt zu dem Presshub einzelne oder sämtliche Matrizenteile der Untermatrize und/oder der Obermatrize einen Richthub ausführen. Wenn der mechanische Pressvorgang und der Richtvorgang gleichzeitig durch die Vorrichtung ausgeführt wird, werden Presshub und Richthub synchron umgesetzt.

Das Strukturbauteil kann beispielsweise ein Gussteil oder ein Umformteil sein. Das Strukturbauteil kann ein dünnwandiges Bauteil oder ein dickwandiges Bauteil sein. Beispielsweise weist das Strukturbauteil zumindest abschnittsweise eine Wandstärke in einem Bereich von 0,2mm bis 10mm, vorzugsweise 2mm bis 6mm, auf. Das Strukturbauteil kann bereichsweise auch Wandstärken von über 10mm aufweisen, beispielsweise im Bereich von Angüssen, wenn es sich um ein Gussteil handelt. Hier kann die Wandstärke beispielsweise 30mm bis 40mm oder auch bis zu 50mm betragen. Das Strukturbauteil kann bereichsweise auch Wandstärken von über 50mm aufweisen. Das Strukturbauteil kann ein Blech oder Metallteil sein. Vorzugsweise ist das Strukturbauteil ein Aluminiumteil, insbesondere ein Aluminiumgussteil. In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist die Untermatrize eine untere Kontaktkontur für das Strukturbauteil auf. Die Obermatrize weist eine obere Kontaktkontur für das Strukturbauteil auf. Die untere Kontaktkontur ist an mehrere voneinander beabstandete unterseitige Teilbereiche der Soll-Geometrie des Strukturbauteils angepasst. Alternativ oder zusätzlich ist die obere Kontaktkontur an mehrere voneinander beabstandete oberseitige Teilbereiche der Soll-Geometrie des Strukturbauteils angepasst. Das Strukturbauteil ist je nach Bauteilkontur in mehrere Kontaktbereiche eingeteilt. Die Untermatrize und die Obermatrize können in diesen Kontaktbereichen mit dem Strukturbauteil in Kontakt gebracht werden.

In einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die Untermatrize und/oder die Obermatrize mehrteilig ausgebildet. Die Matrizenteile der Untermatrize und/oder die Matrizenteile der Obermatrize können aus Kunststoff ausgebildet sein. Die Matrizenteile der Untermatrize tragen jeweils einen Abschnitt der unteren Kontaktkontur. Die Matrizenteile der Obermatrize tragen jeweils einen Abschnitt der oberen Kontaktkontur. Die Matrizenteile der Untermatrize sind vorzugsweise voneinander beabstandet angeordnet. Die Matrizenteile der Obermatrize sind vorzugsweise voneinander beabstandet angeordnet. In den jeweiligen Kontaktbereichen des Strukturbauteils kann das Strukturbauteil mit einem Matrizenteil der Untermatrize und/oder einem Matrizenteil der Obermatrize in Kontakt gebracht werden. In einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung bilden sich gegenüberliegende Matrizenteile der Untermatrize und der Obermatrize jeweils ein Matrizenteilpaar. Die Matrizenteile der Matrizenteilpaare sind mittels eines über eine Steuerungseinrichtung steuerbaren Antriebssystems relativ zueinander bewegbar. Mittels des Antriebssystems können die Matrizenteile der Untermatrize und/oder die Matrizenteile der Obermatrize in Vertikalrichtung verfahrbar sein. Beispielsweise können die Matrizenteile der Untermatrize zum In-Kontakt-Bringen der Untermatrize mit dem Strukturbauteil nach oben verfahrbar sein. Alternativ oder zusätzlich können die Matrizenteile der Obermatrize zum In-Kontakt-Bringen der Obermatrize mit dem Strukturbauteil nach unten verfahrbar sein. Über das Antriebssystem können die Matrizenteile der Untermatrize und/oder die Matrizenteile der Obermatrize zwischen einer Parkstellung und einer Umformstellung verfahren werden. In der Parkstellung kann ein Strukturbauteil in die Umformeinrichtung eingesetzt oder aus der Umformeinrichtung entnommen werden. In der Umformstellung ist ein Einsetzen und Entnehmen eines Strukturbauteils nicht möglich, da die Obermatrize und die Untermatrize in Kontakt mit dem Strukturbauteil stehen oder sich in dessen Nahbereich befinden. Die Matrizenteile der Untermatrize und/oder die Matrizenteile der Obermatrize können eine Axialführung aufweisen, sodass die Matrizenteile während einer Vertikalbewegung in Axialrichtung geführt werden. Die Axialführungen können beispielsweise Kugelumlaufführungen sein.

Die Steuerungseinrichtung der Vorrichtung kann beispielsweise in einem zentralen Schaltschrank angeordnet sein. Der Bediener der Vorrichtung kann über ein Bedienfeld mit einem Touch-Monitor die Vorrichtung bedienen und den Umformvorgang beobachten. Das Bedienfeld kann Bestandteil eines Bedienterminals sein. Die Steuerungseinrichtung ist vorzugsweise mit einem selbstlernenden Umformalgorithmus ausgestattet, welcher es der Vorrichtung ermöglicht, dynamisch auf unterschiedliche Bauteilverzüge zu reagieren und diese in einstellbare Toleranzen zu richten. Während der Inbetriebnahme der Vorrichtung werden durch Umform versuche unterschiedliche Umformstrategien festgelegt.

In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung umfasst das Antriebssystem mehrere Antriebseinheiten, wobei jeder Antriebseinheit ein Matrizenteil zugeordnet ist. Das einer Antriebseinheit zugeordnete Matrizenteil ist unabhängig von Matrizenteilen, welche anderen Antriebseinheiten zugeordnet sind, mittels der zugeordneten Antriebseinheit bewegbar. Die Antriebseinheiten können hydraulische, pneumatische und/oder elektrische Antriebseinheiten sein. Die Antriebseinheiten des Antriebssystems können insbesondere Hydraulikzylinder, Pneumatikzylinder oder Servomotoren sein. Einem Matrizenteil können auch mehrere Antriebseinheiten zugeordnet sein. Zum Veranlassen einer Vertikalbewegung eines Matrizenteils werden dann die mehreren dem Matrizenteil zugeordneten Antriebseinheiten synchron betätigt bzw. gesteuert. Insbesondere ist das Antriebssystem dazu eingerichtet, die Matrizenteile der Obermatrize zu bewegen. Hierzu ist jeder Antriebseinheit des Antriebssystems ein Matrizenteil der Obermatrize zugeordnet. Über die Antriebseinheiten können die Matrizenteile der Obermatrize auf die Matrizenteile der Untermatrize abgesenkt werden und von den Matrizenteilen der Untermatrize abgehoben werden. Die Antriebseinheiten erlauben dabei eine synchrone Bewegung sämtlicher Matrizenteile der Obermatrize. Außerdem können die Matrizenteile der Obermatrize unabhängig voneinander über die Antriebseinheiten des Antriebssystems bewegt werden. Darüber hinaus ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung vorteilhaft, bei welcher die Steuerungseinrichtung dazu eingerichtet ist, zum Ausführen des mechanischen Pressvorgangs ein Pressen der Matrizenteile zumindest eines Matrizenteilpaares auf einen Teilbereich eines in die Umformeinrichtung eingesetzten Strukturbauteils zu veranlassen. Während des mechanischen Pressvorgangs wird somit zumindest ein Matrizenteil der Untermatrize von unten gegen das Strukturbauteil gepresst und ein gegenüberliegendes Matrizenteil der Obermatrize wird von oben auf das Strukturbauteil gepresst. Aufgrund der an die Soll-Geometrie des Strukturbauteils angepassten Kontaktkonturen der

Matrizenteile können somit lokale Formabweichungen des Strukturbauteils von der Soll-Geometrie korrigiert werden. Beispielsweise können hierdurch

Formabweichungen im Rand- oder Kantenbereich oder lokale Formabweichungen, wie etwa lokale Wölbungen, des Strukturbauteils korrigiert werden. Es erfolgt also eine beidseitige Verpressung des Strukturbauteils im Kontaktbereich der Matrizenteile des Matrizenteilpaares. Die für den mechanischen Pressvorgang erforderliche Presskraft wird durch das

Antriebssystem auf die Matrizenteile aufgebracht. Die von den Matrizenteilen eines Matrizenteilpaares getragenen Kontaktkonturen werden dabei derart verfahren, dass diese in einer Umformposition gemeinsam einen Teilbereich einer Negativform der Soll-Geometrie des Strukturbauteils bilden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird ferner dadurch vorteilhaft weitergebildet, dass die Steuerungseinrichtung dazu eingerichtet ist, zum Richten des in die Umformeinrichtung eingesetzten Strukturbauteils eine Relativbewegung von zumindest zwei Matrizenteilpaaren zu veranlassen. Durch die Relativbewegung von zumindest zwei Matrizenteilpaaren wird eine Biegung des Strukturbauteils umgesetzt, über welche das Strukturbauteil gerichtet wird. Der Richtvorgang wird durch eine von dem Antriebssystem veranlasste Relativbewegung von zumindest zwei Matrizenteilpaaren umgesetzt. Beispielsweise wird ein erstes

Matrizenteilpaar während des Richtens nicht bewegt und ein beabstandetes Matrizenteilpaar wird gleichzeitig vertikal nach oben oder vertikal nach unten verfahren. Ferner können sich die Matrizenteilpaare auch in unterschiedliche Richtungen, insbesondere Vertikalrichtungen, bewegen. Beispielsweise wird ein erstes Matrizenteilpaar während des Richtens nach oben bewegt und währenddessen wird ein zweites Matrizenteilpaar nach unten bewegt.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen

Vorrichtung können die Matrizenteilpaare auch um eine oder mehrere Achsen drehbar, schwenkbar oder verkippbar ausgebildet sein. In diesem Fall können während des Richtvorgangs mehrere Matrizenteilpaare relativ zueinander verdreht, verschwenkt oder verkippt werden.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen

Vorrichtung sind die Matrizenteile der Untermatrize oder die Matrizenteile der

Obermatrize mit einem Druckausgleichssystem verbunden, welches dazu eingerichtet ist, den von den jeweiligen Matrizenteilen auf das Strukturbauteil ausgeübten Druck auszugleichen. Es wird somit eine homogene Kraftverteilung innerhalb der Kontaktbereiche und somit eine homogene mechanische Presswirkung während des mechanischen Pressvorgangs erreicht. Das Druckausgleichsystem sorgt für einen konstanten Gegendruck der Matrizenteile während des Umformvorgangs. Das Druckausgleichsystem kann mehrere zumindest eine Fluidkammer aufweisende Hydraulikzylinder umfassen.

Vorzugsweise sind die Matrizenteile jeweils mit einem Hydraulikzylinder verbunden, insbesondere über Kugelumlaufführungen. Die Fluidkammern der Hydraulikzylinder sind zum Druckausgleich über einen gemeinsamen Hydraulikkreislauf miteinander verbunden. Der Hydraulikdruck der

Hydraulikzylinder kann mittels einer Pumpe einstellbar sein. Die Pumpe kann eine Handpumpe sein, sodass eine manuelle Druckeinstellung erfolgen kann. Mittels der Pumpe kann der Druck in einem gemeinsamen Hydrauliktank eingestellt werden. Der Hydrauliktank kann beispielsweise ein Fassungsvermögen von ca. 5 Litern aufweisen. Die Druckeinstellung kann auch nach einer im Rahmen einer Reparatur erfolgten Druckablassung erfolgen. Jeder Druckbereich kann auch separat anpassbar sein. Durch einen Handhebel kann der Druck auch manuell ablassbar sein. Alternativ oder zusätzlich zu der Handpumpe kann eine Hydraulikpumpe eingesetzt werden, welche es in Kombination mit nachrüstbaren Hydraulikventilen ermöglicht, jeden einzelnen Hydraulikzylinder separat zu steuern. Die Matrizenteile der Untermatrize oder die Matrizenteile der Obermatrize können zur Implementierung einer Federwirkung auch mit einem Federsystem verbunden sein, über welches die Matrizenteile elastisch ausgelenkt werden können. Das Federungssystem kann einen Blasenspeicher, insbesondere einen Stickstoff-Blasenspeicher, umfassen. Der Blasenspeicher kann mit dem gemeinsamen Hydraulikkreislauf verbunden sein. Es können auch mehrere, beispielsweise zwei, Blasenspeicher verbaut sein. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn sich durch unterschiedliche Größen der Hydraulikzylinder unterschiedliche Druckbereiche ergeben.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Untermatrize und/oder die Obermatrize mit einer Verfahreinrichtung gekoppelt. Mittels der Verfahreinrichtung sind die Untermatrize und die Obermatrize zum Einsetzen des Strukturbauteils in die Umformeinrichtung und/oder zum Entnehmen des Strukturbauteils aus der Umformeinrichtung in horizontaler Richtung relativ zueinander verfahrbar. Durch das relative Verfahren der Untermatrize und der Obermatrize zueinander in Horizontalrichtung können die Untermatrize oder die Obermatrize zwischen einer Einsetz- und Entnahmestellung und einer Umformstellung in Horizontalrichtung verfahren werden. In der Einsetz- und Entnahmestellung befinden sich die Untermatrize und die Obermatrize nicht in Deckung, sodass das Strukturbauteil in die Umformeinrichtung eingesetzt und aus der Umformeinrichtung entnommen werden kann. Es wird also die notwendige Zugänglichkeit der Umformeinrichtung zum Einsetzen und Entnehmen des Strukturbauteils durch die horizontale Verfahrbarkeit realisiert. Das Einsetzen und Entnehmen des Strukturbauteils kann manuell oder automatisch erfolgen. In der Umformstellung befinden sich die Untermatrize und die Obermatrize in Deckung, sodass das Strukturbauteil in der Umformeinrichtung mechanisch verpresst und gerichtet werden kann. Die Verfahreinrichtung kann einen Verfahrschlitten aufweisen, dessen Untergestell über Schienenführungen, insbesondere über Kugelschienenführungen, mit einem Grundgestellt verbunden ist. Der Antrieb und die Positionierung des Verfahrschlittens erfolgt beispielsweise über einen oder mehrere Servomotoren. Die Kraftübertragung kann dabei beispielsweise mittels Ritzel und Zahnstange erfolgen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird ferner durch eine Messeinrichtung vorteilhaft weitergebildet, mittels welcher die Ist-Geometrie des Strukturbauteils vermessbar ist. Die Steuerungseinrichtung ist vorzugsweise dazu eingerichtet, die zu korrigierenden Formabweichungen eines in die Umformeinrichtung eingesetzten Strukturbauteils von der Soll-Geometrie auf Grundlage einer Vermessung des Strukturbauteils durch die Messeinrichtung zu ermitteln. Die Messeinrichtung kann auf der Verfahreinrichtung befestigt und mittels der Verfahreinrichtung verfahrbar sein. Die Messeinrichtung weist vorzugsweise mehrere Messsensoren auf. Die Messsensoren können beispielsweise taktile Messtaster sein. Alternativ können die Messsensoren auch berührungslos arbeitende Messsensoren sein. Die Messsensoren können in vertikaler Richtung verfahrbar sein, sodass die Messsensoren derart an das Strukturbauteil heranbewegt werden können, dass sich das Strukturbauteil in den Messbereichen der Messsensoren befindet. Bei taktilen Messtastern werden die Messsensoren in diesem Fall an das Strukturbauteil herangefahren, bis diese das Strukturbauteil berühren. Die Messsensoren der Messeinrichtung können hoch- und herunterfahrbar sein. Zum Hoch- und Herunterfahren der Messsensoren können diese über geeignete Sensorbefestigungen an einer gemeinsamen Grundplatte befestigt sein. Die Grundplatte kann sich zwischen dem Untergestell des Verfahrschlittens der Verfahreinrichtung und den Matrizenteilen der Untermatrize befinden. Die Führung der Grundplatte kann über eine oder mehrere Führungssäulen der Kugelumlaufführungen der Matrizenteile der Untermatrize erfolgen. Bei einem Hub der Grundplatte werden somit auch die Messsensoren mit angehoben oder abgesenkt. Die Messsensoren können zum Vermessen des Strukturbauteils durch Ausnehmungen in den Matrizenteilen der Untermatrize hindurchbewegt werden, sodass die Oberfläche des Strukturbauteils in den Messbereich der Messsensoren gelangt.

Darüber hinaus ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung vorteilhaft, welche eine Hebeeinrichtung aufweist. Mittels der Hebeeinrichtung ist ein in die Umformeinrichtung eingesetztes und auf der Untermatrize aufliegendes Strukturbauteil zum Vermessen mittels der Messeinrichtung von der Untermatrize abhebbar. Die Hebeeinrichtung kann auf der Verfahreinrichtung befestigt und mittels der Verfahreinrichtung verfahrbar sein. Die Hebeeinrichtung weist vorzugsweise mehrere Auflageglieder auf, welche zum Abheben des Strukturbauteils von der Untermatrize hochgefahren werden können. Beim

Hochfahren der Auflageglieder legt sich das Strukturbauteil auf die Auflageglieder und wird von diesen aus der Untermatrize herausgehoben. Die Auflageglieder können mit einer Grundplatte verbunden sein, wobei die Grundplatte mit einem oder mehreren Pneumatik- oder Hydraulikzylindern angehoben werden kann. Um einen gleichmäßigen Hub der Grundplatte zu gewährleisten, sind

Gleichlaufführungen vorgesehen. Ein Zusatzauflageglied kann vor dem Vermessen pneumatisch von unten zugestellt werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann ferner eine Ausrichtmechanik aufweisen, mittels welcher das Strukturbauteil nach dem Abheben von der Untermatrize durch die Hebeeinrichtung ausgerichtet werden kann. Die

Ausrichtmechanik kann eine pneumatisch betätigte Ausrichtmechanik sein. Über die Ausrichtmechanik kann eine seitliche Positionierung des Strukturbauteils vor dem Vermessen mit der Messeinrichtung erfolgen. Ferner kann das Strukturbauteil mittels der Ausrichtmechanik auch in Bezug auf eine oder mehrere weitere Raumrichtungen ausgerichtet werden, beispielsweise in Bezug auf eine oder mehrere Horizontalachsen und/oder in Bezug auf eine Vertikalachse. Alternativ oder zusätzlich kann das Strukturbauteil mittels der Ausrichtmechanik auch rotatorisch ausgerichtet werden, um eine beabsichtigte Winkelausrichtung des Strukturbauteils zu erreichen. Das Strukturbauteil kann durch die Hebeeinrichtung in den Eingriffsbereich der Ausrichtmechanik hineinbewegt werden. Zum Fixieren des Strukturbauteils vor dem Messvorgang können an den Auflagegliedern Fixiereinrichtungen vorgesehen sein. Die Fixiereinrichtungen können pneumatische Spannelemente, beispielsweise pneumatische Schwenkspanner, sein.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird ferner durch ein Verfahren der eingangs genannten Art gelöst, wobei das Strukturbauteil im Rahmen eines mechanischen Pressvorgangs und eines Richtvorgangs mittels der Untermatrize und der Obermatrize der Umformeinrichtung zum Korrigieren einer Formabweichung des Strukturbauteils von der Soll-Geometrie umgeformt wird. Das Verfahren wird vorzugsweise mittels einer Vorrichtung nach einer der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ausgeführt. Hinsichtlich der Vorteile und Modifikationen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird somit zunächst auf die Vorteile und Modifikationen der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwiesen.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine von der Untermatrize getragene untere Kontaktkontur für das Strukturbauteil mit mehreren voneinander beabstandeten unterseitigen Kontaktbereichen des Strukturbauteils in Kontakt gebracht. Alternativ oder zusätzlich wird eine von der Obermatrize getragene obere Kontaktkontur für das Strukturbauteil mit mehreren voneinander beabstandeten oberseitigen Kontaktbereichen des Strukturbauteils in Kontakt gebracht. Vorzugsweise wird die Relativbewegung von gegenüberliegenden Matrizenteilen der Untermatrize und der Obermatrize zueinander über ein mit den Matrizenteilen der Untermatrize und/oder Obermatrize verbundenes Antriebssystem mittels einer Steuerungseinrichtung der Vorrichtung gesteuert. Die Matrizenteile der Untermatrize und/oder die Matrizenteile der Obermatrize können dabei durch Antriebseinheiten des Antriebssystems bewegt werden. Vorzugsweise umfasst das Verfahren das Bewegen eines Matrizenteils, welches einer Antriebseinheit des Antriebssystems zugeordnet ist, unabhängig von einem Matrizenteil, welches einer anderen Antriebseinheit des Antriebssystems zugeordnet ist. Dadurch, dass die mit den Antriebseinheiten verbundenen Matrizenteile unabhängig voneinander bewegt werden können, kann eine Korrektur der Form des Strukturbauteils sowohl über einen lokalen mechanischen Pressvorgang als auch über einen Richtvorgang erfolgen. Der Pressvorgang erfolgt dabei nur in dem Bereich, in welchem die Kontaktkonturen der Obermatrize und der Untermatrize das Strukturbauteil berühren und eine Presskraft auf das Strukturbauteil ausüben.

Es ist ferner ein erfindungsgemäßes Verfahren vorteilhaft, bei welchem Matrizenteile zumindest eines Matrizenteilpaares aus gegenüberliegenden Matrizenteilen der Untermatrize und der Obermatrize auf einen Teilbereich des in die Umformeinrichtung eingesetzten Strukturbauteils während des Ausführens des mechanischen Pressvorgangs gepresst werden. Alternativ oder zusätzlich erfolgt ein Richten des in die Umformeinrichtung eingesetzten Strukturbauteils durch eine Relativbewegung von zumindest zwei Matrizenteilpaaren aus gegenüberliegenden Matrizenteilen der Obermatrize und der Untermatrize. Das Pressen der Matrizenteilpaare auf einen Teilbereich des Strukturbauteils und das Richten des Strukturbauteils kann dabei zeitgleich oder zeitversetzt erfolgen.

Es ist darüber hinaus ein erfindungsgemäßes Verfahren bevorzugt, bei welchem die Ist-Geometrie des in die Umformeinrichtung eingesetzten Strukturbauteils mittels einer Messeinrichtung der Vorrichtung vermessen wird. Alternativ oder zusätzlich werden die zu korrigierenden Formabweichungen des in die Umformeinrichtung eingesetzten Strukturbauteils von der Soll-Geometrie auf Grundlage einer Vermessung des Strukturbauteils durch die Messeinrichtung mittels einer Steuerungseinrichtung der Vorrichtung ermittelt. Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert und beschrieben. Dabei zeigen:

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer perspektivischen Darstellung; Fig. 2 den Verfahrschlitten samt Untermatrize der in der Fig. 1 abgebildeten Vorrichtung in einer perspektivischen Darstellung;

Fig. 3 die Unterseite eines Formabweichungen gegenüber einer Soll- Geometrie aufweisenden Strukturbauteils in einer perspektivischen Darstellung; Fig. 4 die Obermatrize und eine im Bereich der Obermatrize angeordnete Blendenplatte der in der Fig. 1 abgebildeten Vorrichtung in einer perspektivischen Darstellung;

Fig. 5 die Oberseite des in der Fig. 3 abgebildeten Strukturbauteils in einer perspektivischen Darstellung;

Fig. 6 die in der Fig. 1 abgebildete Vorrichtung während des Betriebs in einem ersten Betriebszustand in einer perspektivischen Darstellung;

Fig. 7 die in der Fig. 1 abgebildete Vorrichtung während des Betriebs in einem zweiten Betriebszustand in einer perspektivischen Darstellung; Fig. 8 die in der Fig. 1 abgebildete Vorrichtung während des Betriebs in einem dritten Betriebszustand in einer perspektivischen Darstellung;

Fig. 9 den Verfahrschlitten der in Fig. 1 abgebildeten Vorrichtung ohne die Untermatrize in einer perspektivischen Darstellung;

Fig. 10 die in der Fig. 1 abgebildete Vorrichtung während des Betriebs in einem vierten Betriebszustand in einer perspektivischen Darstellung;

Fig. 11 die in der Fig. 1 abgebildete Vorrichtung während des Betriebs in einem fünften Betriebszustand in einer perspektivischen Darstellung; und

Fig. 12 die in der Fig. 1 abgebildete Vorrichtung während des Betriebs in einem sechsten Betriebszustand in einer perspektivischen Darstellung.

Die Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung 10 zum Korrigieren von Formabweichungen eines Strukturbauteils 100 (vgl. Fig. 3 und 5) von einer Soll-Geometrie. Die Vorrichtung 10 umfasst eine Umformeinrichtung 12, in welche das Strukturbauteil 100 eingesetzt werden kann. Die Umformeinrichtung 12 weist eine Untermatrize

14 und eine Obermatrize 16 auf, wobei die Untermatrize 14 und die Obermatrize 16 zum Umformen des Strukturbauteils 100 dienen. Die Untermatrize 14 ist mit einer Verfahreinrichtung 18 gekoppelt, mittels welcher die Untermatrize 14 zwischen einer Einsetz- und Entnahmestellung und einer Umformstellung horizontal verfahrbar ist. In der Fig. 1 befindet sich die Untermatrize 14 in der Einsetz- und Entnahmestellung, welche das Einsetzen eines Strukturbauteils 100 in die Umformeinrichtung 12 und das Entnehmen eines Strukturbauteils 100 aus der Umformeinrichtung 12 erlaubt. In der Einsetz- und Entnahmestellung befindet sich die Untermatrize 14 nicht in Deckung mit der Obermatrize 16, sodass oberhalb der Untermatrize 14 ausreichend Bauraum für das Einsetzen und Entnehmen des Strukturbauteils 100 vorhanden ist. Beim Einsetzen des Strukturbauteils 100 wird dieses auf die Untermatrize 14 aufgelegt. Beim Entnehmen des Strukturbauteils 100 wird das auf der Untermatrize 14 aufliegende Strukturbauteil 100 von der Untermatrize 14 angehoben. Das Einsetzen und Entnehmen des Strukturbauteils 100 kann manuell durch einen Maschinenbediener B oder automatisch bzw. automatisiert erfolgen. In der Umformstellung befinden sich die Untermatrize 14 und die Obermatrize 16 in Deckung, sodass das Strukturbauteil 100 über die Untermatrize 14 und die Obermatrize 16 umgeformt werden kann.

Die Verfahreinrichtung 18 weist einen Verfahrschlitten 20 auf, wobei der Verfahrschlitten 20 entlang von horizontal ausgerichteten und parallel zueinander angeordneten Führungsschienen 22a-22c zwischen der Einsetz- und Entnahmestellung und der Umformstellung verfahrbar ist. Die Führungsschienen 22a-22c sind an einem Grundgestell 56 der Vorrichtung 10 befestigt. Der Verfahrschlitten 20 ist mit einem Verfahrantrieb 28 verbunden. Über den Verfahrantrieb 28 kann der Verfahrschlitten 20 samt der Untermatrize 14 zwischen der Einsetz- und Entnahmestellung und der Umformstellung bewegt werden. Der Verfahrantrieb 28 kann beispielsweise einen oder mehrere Servomotoren umfassen, wobei die Kraftübertragung beispielsweise über eine Kombination aus Ritzel und Zahnstange umgesetzt werden kann.

Die Vorrichtung 10 umfasst ferner eine Messeinrichtung 26, mittels welcher die Ist-Geometrie des Strukturbauteils 100 vermessbar ist. Die Messeinrichtung 26 ist ebenfalls auf dem Verfahrschlitten 20 montiert. Die zu korrigierenden Formabweichungen des in die Umformeinrichtung 12 eingesetzten Strukturbauteils 100 von der Soll-Geometrie wird durch eine Steuerungseinrichtung 38 der Vorrichtung 10 auf Grundlage einer Vermessung des Strukturbauteils 100 durch die Messeinrichtung 26 ermittelt. Die Steuerungseinrichtung 38 ist in einem Schaltschrank 36 der Vorrichtung 10 angeordnet.

Ferner weist die Vorrichtung 10 eine Hebeeinrichtung 24 auf, mittels welcher ein in die Umformeinrichtung 12 eingesetztes und auf der Untermatrize 14 aufliegendes Strukturbauteil 100 zum Vermessen mittels der Messeinrichtung 26 von der Untermatrize 14 abgehoben werden kann. Die Hebeeinrichtung 24 ist ebenfalls auf dem Verfahrschlitten 20 montiert. Die Vermessung der Ist-

Geometrie des Strukturbauteils 100 mittels der Messeinrichtung 26 findet also statt, nachdem das Strukturbauteil 100 mittels der Hebeeinrichtung 24 von der Untermatrize 14 abgehoben wurde. Nachdem die Vermessung des Strukturbauteils 100 mittels der Messeinrichtung 26 abgeschlossen wurde, kann die Hebeeinrichtung 24 zum Ablegen des Strukturbauteils 100 auf der

Untermatrize 14 wieder abgesenkt werden.

Die Obermatrize 16 ist über mehrere Führungen 30 mit einem Antriebssystem 32 verbunden. Die Führungen 30 sind als Axialführungen ausgebildet. Die

Obermatrize 16 ist mehrteilig ausgebildet und weist mehrere aus Kunststoff ausgebildete Matrizenteile 46a-46f auf (vgl. Fig. 4). Die Matrizenteile 46a-46f der Obermatrize 16 sind über die Führungen 30 jeweils mit einem oder mehreren Antriebseinheiten 34a-34i des Antriebssystems 32 verbunden. Mittels der

Antriebseinheiten 34a-34i können die Matrizenteile 46a-46f der Obermatrize 16 unabhängig voneinander in Vertikalrichtung verfahren werden. Durch ein Verfahren sämtlicher Matrizenteile 46a-46f der Obermatrize 16 in vertikaler Richtung kann die Obermatrize 16 zwischen einer oberen Parkstellung und einer unteren Umformstellung in Vertikalrichtung verfahren werden.

In Zusammenschau mit der Fig. 4 ergibt sich, dass die Antriebseinheit 34a dem Matrizenteil 46a zugeordnet ist. Die Antriebseinheit 34b ist dem Matrizenteil 46b zugeordnet. Die Antriebseinheit 34c ist dem Matrizenteil 46c zugeordnet. Die Antriebseinheiten 34d, 34e sind dem Matrizenteil 46d zugeordnet. Die Antriebseinheiten 34f, 34g sind dem Matrizenteil 46e zugeordnet. Die Antriebseinheiten 34h, 34i sind dem Matrizenteil 46f zugeordnet. Die Antriebseinheiten 34a-34i können hydraulische, pneumatische oder elektrische Antriebseinheiten sein. Vorliegend sind die Antriebseinheiten 34a-34i als Servomotoren ausgebildet. Das einer Antriebseinheit 34a-34i zugeordnete Matrizenteil 46a-46f kann unabhängig von Matrizenteilen 46a-46f, welche anderen Antriebseinheiten 34a-34i zugeordnet sind, mittels der zugeordneten Antriebseinheit 34a-34i in Vertikalrichtung bewegt werden.

Der Maschinenbediener B kann über ein Bedienfeld 40 mit einem Touch-Monitor die Vorrichtung 10 bedienen und den Umformvorgang beobachten. Das

Bedienfeld 40 ist Bestandteil eines Bedienterminals. Die in dem Schaltschrank 36 angeordnete Steuerungseinrichtung 38 ist mit einem selbstlernenden Umformalgorithmus ausgestattet, welcher es der Vorrichtung 10 ermöglicht, dynamisch auf unterschiedlichste Bauteilverzüge zu reagieren und diese in einstellbare Toleranzen zu richten.

Die Untermatrize 14 ist ebenfalls mehrteilig ausgebildet und weist mehrere aus Kunststoff ausgebildete Matrizenteile 44a-44f auf (vgl. Fig. 2). Die Matrizenteile 44a-44f der Untermatrize 14 sind mit einem Druckausgleichssystem 62 verbunden. Mittels des Druckausgleichssystems wird der von den jeweiligen Matrizenteilen 44a-44f auf das Strukturbauteil 100 ausgeübte Druck ausgeglichen, sodass sich während des Umformvorgangs eine homogene Kraft- bzw. Druckverteilung ergibt. Das Druckausgleichsystem 62 umfasst mehrere Hydraulikzylinder, welche mit den Matrizenteilen 44a-44f der Untermatrize 14 verbunden sind. Die Matrizenteile 44a-44f der Untermatrize 14 sind zur Implementierung einer Federwirkung mit einem Federsystem 64 verbunden, über welches die Matrizenteile 44a-44f während des Umformvorgangs elastisch ausgelenkt werden können. Das Federungssystem 64 nutzt einen mit Stickstoff gefüllten Blasenspeicher. Über die Versorgungsstation 42 können das hydraulische Druckausgleichsystem 62 und das pneumatische Federungssystem 64 eingestellt werden. Über die Untermatrize 14 und die Obermatrize 16 der Umformeinrichtung 12 kann das Strukturbauteil 100 zum Korrigieren einer Formabweichung des Strukturbauteils 100 von der Soll-Geometrie sowohl mittels eines mechanischen Pressvorgangs als auch mittels eines Richtvorgangs umgeformt werden. Der mechanische Pressvorgang und der Richtvorgang können dabei entweder gleichzeitig oder zeitversetzt erfolgen.

Die Fig. 2 zeigt, dass die Untermatrize 14 eine untere Kontaktkontur für das Strukturbauteil 100 aufweist. Die untere Kontaktkontur ist an mehrere voneinander beabstandete unterseitige Teilbereiche der Soll-Geometrie des Strukturbauteils 100 angepasst. Die Matrizenteile 44a-44f der Untermatrize 14 tragen jeweils einen Abschnitt der unteren Kontaktkontur. Die Matrizenteile 44a- 44f der Untermatrize sind beabstandet voneinander angeordnet.

Die Fig. 3 zeigt, dass das Strukturbauteil 100 in mehrere Kontaktbereiche 102a- 102f auf der Unterseite des Strukturbauteils 100 eingeteilt werden kann. Nach dem Einlegen des Strukturbauteils 100 in die Umformeinrichtung 12 und während des Umform Vorgangs steht der Kontaktbereich 102a mit dem von dem Matrizenteil 44a getragenen Abschnitt der unteren Kontaktkontur in Kontakt. Der Kontaktbereich 102b steht mit dem von dem Matrizenteil 44b getragenen Abschnitt der unteren Kontaktkontur in Kontakt. Der Kontaktbereich 102c steht mit dem von dem Matrizenteil 44c getragenen Abschnitt der unteren Kontaktkontur in Kontakt. Der Kontaktbereich 102d steht mit dem von dem Matrizenteil 44d getragenen Abschnitt der unteren Kontaktkontur in Kontakt. Der Kontaktbereich 102e steht mit dem von dem Matrizenteil 44e getragenen Abschnitt der unteren Kontaktkontur in Kontakt. Der Kontaktbereich 102f steht mit dem von dem Matrizenteil 44f getragenen Abschnitt der unteren Kontaktkontur in Kontakt.

Die Fig. 4 zeigt, dass die Obermatrize 16 eine obere Kontaktkontur für das Strukturbauteil 100 aufweist. Die obere Kontaktkontur ist an mehrere voneinander beabstandete oberseitige Teilbereiche der Soll-Geometrie des Strukturbauteils 100 angepasst. Die Matrizenteile 46a-46f der Obermatrize 16 tragen jeweils einen Abschnitt der oberen Kontaktkontur. Die Matrizenteile 46a- 46f der Obermatrize sind beabstandet voneinander angeordnet.

Die Fig. 5 zeigt, dass das Strukturbauteil 100 in mehrere Kontaktbereiche 104a- 104f auf der Oberseite des Strukturbauteils 100 eingeteilt werden kann. Während des Umform Vorgangs steht der Kontaktbereich 104a mit dem von dem Matrizenteil 46a getragenen Abschnitt der oberen Kontaktkontur in Kontakt. Der Kontaktbereich 104b steht mit dem von dem Matrizenteil 46b getragenen Abschnitt der oberen Kontaktkontur in Kontakt. Der Kontaktbereich 104c steht mit dem von dem Matrizenteil 46c getragenen Abschnitt der oberen Kontaktkontur in Kontakt. Der Kontaktbereich 104d steht mit dem von dem Matrizenteil 46d getragenen Abschnitt der oberen Kontaktkontur in Kontakt. Der Kontaktbereich 104e steht mit dem von dem Matrizenteil 46e getragenen Abschnitt der oberen Kontaktkontur in Kontakt. Der Kontaktbereich 104f steht mit dem von dem Matrizenteil 46f getragenen Abschnitt der oberen Kontaktkontur in Kontakt. Die Fig. 6 bis 12 zeigen die Vorrichtung 10 in unterschiedlichen

Betriebszuständen.

In der Fig. 6 werden die Matrizenteile 46a-46f der Obermatrize 16 zunächst über das Antriebssystem 32 vertikal nach oben in die Parkposition verfahren. Die Matrizenteile 46a-46f führen also eine synchrone Bewegung in die Bewegungsrichtung zi aus. Vor dem Einsetzen des Strukturbauteils 100 in die Umformeinrichtung 12 sind außerdem die Hebeeinrichtung 24 und die

Messeinrichtung 26 abzusenken. Die Hebeeinrichtung 24 und die Messeinrichtung 26 werden hierzu in die Bewegungsrichtung 2.2 bewegt. Außerdem ist sicherzustellen, dass sich der Verfahrschlitten 20 samt der Untermatrize 14 in der Einsetz- und Entnahmestellung befindet, sodass oberhalb der Untermatrize 14 ausreichend Platz zum Auflegen eines Strukturbauteils 100 auf die Matrizenteile 44a-44f der Untermatrize 14 vorhanden ist. Wenn dies noch nicht der Fall ist, ist der Verfahrschlitten 20 horizontal in die Bewegungsrichtung xi zu bewegen. In der Fig. 7 ist das Einsetzen des Strukturbauteils 100 in die Umformeinrichtung 12 dargestellt. Das Strukturbauteil 100 kann entweder manuell oder automatisiert auf der Untermatrize 14 abgelegt werden. Das Strukturbauteil 100 ist ein Metall- bzw. Blechteil, nämlich ein Aluminiumdruckgussteil, welches nach dem Korrigieren der vorhandenen Formabweichungen als Kofferraumklappe eines Fahrzeugs eingesetzt werden soll. Das Strukturbauteil 100 weist einen Bauteilverzug auf, welcher im Rahmen eines Richtvorgangs korrigiert werden kann. Ferner weist das Strukturbauteil in den Rand- und Kantenbereichen lokale Formabweichungen von der Soll-Geometrie auf, welche mit einem einfachen Richtvorgang nicht korrigiert werden können. Die lokalen Formabweichungen im Rand- und Kantenbereich können jedoch mittels eines mechanischen Pressvorgangs unter Verwendung geeigneter Matrizen korrigiert werden.

Bei dem in der Fig. 8 dargestellten Zustand liegt die Unterseite des Strukturbauteils 100 auf der Untermatrize 14 der Umformeinrichtung 12 auf. Zum Vermessen der Ist-Geometrie des Strukturbauteils 100 wird das Strukturbauteil 100 nun mittels der Hebeeinrichtung 24 angehoben. Hierzu wird die Grundplatte 48 des Verfahrschlittens 20 in die Bewegungsrichtung Z ₃ in vertikaler Richtung nach oben bewegt.

Die Fig. 9 zeigt, dass an der Grundplatte 48 mehrere Auflageglieder 50a-50d befestigt sind, welche über eine Bewegung der Grundplatte 48 zum Abheben des Strukturbauteils 100 von der Untermatrize 14 hochgefahren werden können. Beim Hochfahren der Auflageglieder 50a-50d legt sich das Strukturbauteil 100 zunächst auf drei der vier Auflageglieder 50a-50d und wird von diesen aus der Untermatrize 14 herausgehoben. Das vierte Auflageglied 50a-50d wird nach dem Hebevorgang pneumatisch zugestellt, um die Auflagestabilität des

Strukturbauteils 100 zu erhöhen. Die Grundplatte 48 ist mit mehreren Arbeitszylindern verbunden, über welche die Grundplatte 48 in vertikaler Richtung nach oben und nach unten verfahrbar ist. Um einen gleichmäßigen Hub der Grundplatte 48 zu gewährleisten, ist die Grundplatte 48 mit Gleichlaufführungen ausgestattet. Die Arbeitszylinder können Pneumatik- oder Hydraulikzylinder sein. Über eine Ausrichtmechanik 60a, 60b kann das Strukturbauteil 100 nach dem Abheben aus der Untermatrize 14 seitlich ausgerichtet werden. Über die Ausrichtmechanik 60a, 60b lässt sich somit eine seitliche Positionierung zum Zentrieren des Strukturbauteils 100 vor dem Messen mit der Messeinrichtung 26 umsetzen. Die Ausrichtmechanik 60a, 60b weist seitliche Anschlagselemente auf, welche pneumatisch verfahren werden können. In anderen Ausführungsformen kann das Strukturbauteil 100 mittels der Ausrichtmechanik 60a, 60b auch in Bezug auf eine oder mehrere weitere Raumrichtungen ausgerichtet werden. Zum Fixieren des Strukturbauteils 100 sind an den Auflagegliedern 50a-50d Fixiereinrichtungen 52a- 52d vorgesehen. Die

Fixiereinrichtungen 52a-52d sind pneumatische Schwenkspanner, über welche das Strukturbauteil 100 auf die Auflageglieder 50a-50d gedrückt werden kann.

Auf der Grundplatte 48 sind ferner mehrere Sensorbefestigungsteile angeordnet, an welchen Messsensoren 54a- 54o der Messeinrichtung 26 befestigt sind. Die Messsensoren 54a-54o sind taktile Messtaster, welche zum Vermessen der Ist- Geometrie des Strukturbauteils 100 mit der Oberfläche des Strukturbauteils in Kontakt zu bringen sind. Hierzu können Tastglieder der Messsensoren 54a-54o in Richtung des Strukturbauteils 100 ausgefahren werden. In der Fig. 9 sind die Matrizenteile 44a-44f der Untermatrize 14 ausgeblendet. Die Matrizenteile 44a- 44f der Untermatrize 14 werden von Matrizenträgern 58a-58f getragen. Die Matrizenteile 44a-44f weisen Ausnehmungen für die Messsensoren 54a-54o auf. Zum Vermessen des Strukturbauteils 100 werden die Messfühler der Messsensoren 54a-54o durch Ausnehmungen in den Matrizenteilen 44a-44f der Untermatrize 14 hindurchbewegt, um die Messfühler der Messsensoren 54a-54o in Kontakt mit der Unterseite des Strukturbauteils 100 zu bringen.

Die Fig. 10 zeigt, dass der Verfahrschlitten 20 samt dem Strukturbauteil 100 nach dem Vermessen des Strukturbauteils 100 durch die Messeinrichtung 26 in die Umformposition bewegt wird. Hierzu wird der Verfahrschlitten 20 in die Bewegungsrichtung X2 bewegt. In der Umformposition befindet sich die Obermatrize 16 oberhalb der Untermatrize 14, sodass das Strukturbauteil 100 durch Herunterfahren der Obermatrize 16 mit beiden Matrizen 14, 16 in Kontakt gebracht werden kann. Für den Umformvorgang ist die Obermatrize 16 mittels des Antriebssystems 32 herunterzufahren. Die Matrizenteile 46a-46f werden über die Antriebseinheiten 34a-34i des Antriebssystems 32 synchron nach unten in die Bewegungsrichtung Z4 bewegt, bis die Matrizenteile 46a-46f der Obermatrize 16 in Kontakt mit der Oberseite des Strukturbauteils 100 kommen.

Die Fig. 11 zeigt das eigentliche Umformen des Strukturbauteils 100 mittels eines mechanischen Pressvorgangs und mittels eines Richtvorgangs. Im Rahmen des mechanischen Pressvorgangs werden die Matrizenteile 44a-44f, 46a-46f der Untermatrize 14 und der Obermatrize 16 auf die Kontaktbereiche 102a-102f, 104a-104f des Strukturbauteils 100 gepresst. Dies wird dadurch erreicht, dass Antriebseinheiten 34a-34i versuchen, sämtliche Matrizenteile 46a- 46f der Obermatrize 16 in die Bewegungsrichtung zs zu bewegen und diese somit auf das Strukturbauteil 100 gepresst werden. Aufgrund des Druckausgleichsystems 62 der Vorrichtung 10 kommt es in den Kontaktbereichen 102a-102f, 104a-104f (vgl. Fig. 3 & 5) des Strukturbauteils 100 zu einer homogenen Druckkraftverteilung. Durch den mechanischen Pressvorgang können lokale Formabweichungen des Strukturbauteils 100 von der Soll- Geometrie, beispielsweise in den Rand- und Kantenbereichen, korrigiert werden.

Beim Richten des Strukturbauteils 100 werden zumindest zwei Matrizenteilpaare aus gegenüberliegenden Matrizenteilen 44a-44f, 46a-46f der Untermatrize 14 und der Obermatrize 16 relativ zueinander bewegt. Hierdurch wird eine Biegespannung in das Strukturbauteil 100 eingebracht, über welche eine plastische Verformung des Strukturbauteils 100 erreicht wird. Durch die plastische Verformung des Strukturbauteils 100 können die Bauteilstruktur betreffende Verzüge korrigiert werden.

In dem dargestellten Beispiel wird das die Matrizenteile 44a, 46a umfassende Matrizenteilpaar über die Antriebseinheit 34a nach unten, also in die Bewegungsrichtung ze, verfahren. Da die Matrizenteilpaare aus den übrigen Matrizenteilen 44b-44f, 46b-46f nicht bewegt werden, wird das Strukturbauteil 100 auf Biegung beansprucht, um somit einen Bauteilverzug auszugleichen.

Wie in der Fig. 12 dargestellt, ist die Obermatrize 16 nach dem Umformvorgang wieder in die Parkstellung zu verfahren. Die Matrizenteile 46a-46f der Obermatrize 16 werden hierzu in die Bewegungsrichtung 2.1 verfahren. Darüber hinaus ist es zur Entnahme des Strukturbauteils 100 erforderlich, dass der Verfahrschlitten 20 wieder in die Einsetz- und Entnahmestellung verfahren wird. Dafür ist der Verfahrschlitten 20 in die Bewegungsrichtung X3 zu verfahren. Im Anschluss kann dann das Strukturbauteil 100 aus der Umformeinrichtung 12 entnommen werden.

Bezuqszeichen

10 Vorrichtung

12 Umformeinrichtung

14 Untermatrize

16 Obermatrize

18 Verfahreinrichtung

20 Verfahrschlitten

22a-22c Führungsschienen

24 Hebeeinrichtung

26 Messeinrichtung

28 Verfahrantrieb

30 Führungen

32 Antriebssystem

34a-34i Antriebseinheiten

36 Schaltschrank

38 Steuerungseinrichtung

40 Bedienfeld

42 Versorgungsstation

44a-44f Matrizenteile

46a-46f Matrizenteile

48 Grundplatte

50a-50d Auflageglieder 52a-52d Fixiereinrichtungen 54a- 54o Messsensoren 56 Grundgestell

58a-58f Matrizenträger 60a, 60b Ausrichtmechanik 62 Druckausgleichsystem 64 Federungssystem

100 Strukturbauteil

102a-102f Kontaktbereiche 104a-104f Kontaktbereiche

Z1-Z7 Bewegungsrichtungen

X1-X3 Bewegungsrichtungen

B Bediener