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Title:
METHOD AND DEVICE FOR FORMING A SEMI-FINISHED PRODUCT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2017/174425
Kind Code:
A1
Abstract:
Disclosed are a method and a device (200) for forming a semi-finished product (1). The semi-finished product (1) is provided in a provision step (101) and in a solid-stock forming step (102) a forming region (5) of the semi-finished product (1) is formed such that a thickness (3) of the deformed forming region (5) increases continuously towards one edge (7) of the semi-finished product (1).

Inventors:
BRÜGGENBROCK, Michael (Markenwaldstraße 23, Rosendahl, 48720, DE)
FLEHMIG, Thomas (Annette-Kolb-Straße 4, Ratingen, 40885, DE)
HÖMIG, Lothar (Hövelmannskath 5, Voerde, 46562, DE)
Application Number:
EP2017/057496
Publication Date:
October 12, 2017
Filing Date:
March 30, 2017
Export Citation:
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Assignee:
THYSSENKRUPP STEEL EUROPE AG (Kaiser-Wilhelm-Straße 100, Duisburg, 47166, DE)
THYSSENKRUPP AG (ThyssenKrupp Allee 1, Essen, 45143, DE)
International Classes:
B21D19/14; B21D22/02; B21D22/22; B21D22/26
Foreign References:
EP0715908A21996-06-12
EP0425704A11991-05-08
DE69806887T22003-03-13
DE102006005964B32007-07-19
DE69806887T22003-03-13
DE3991692T11991-07-18
DE102006005964B32007-07-19
DE19957076B42006-10-19
DE102007059251A12009-06-10
DE102008037612B42014-01-23
DE102009059197A12011-06-22
DE102013103612A12014-10-16
DE102013103751A12014-10-16
Attorney, Agent or Firm:
THYSSENKRUPP INTELLECTUAL PROPERTY GMBH (ThyssenKrupp Allee 1, Essen, 45143, DE)
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Claims:
PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zum Umformen eines Halbzeugs (1 ), wobei in einem Bereitstellungsschritt

(101 ) das Halbzeug (1 ) bereitgestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Massivformschritt (102) ein Anformbereich (5) des Halbzeugs (1 ) derart umgeformt wird, dass eine Dicke (3) des umgeformten Anformbereichs (5) zu einem Rand (7) des Halbzeugs (1 ) hin stetig zunimmt.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei in einem Fixierschritt das Halbzeug (1 ) fixiert wird.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Fixierschritt zumindest teilweise zeitlich nach dem Bereitstellungsschritt (101 ) durchgeführt wird, wobei der Massivformschritt (102) zumindest teilweise zeitlich nach dem Fixierschritt durchgeführt wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Massivformschritt

(102) und der Fixierschritt zumindest teilweise gleichzeitig durchgeführt werden.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in einem Anformschritt das Halbzeug (1 ) angeformt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei der Anformschritt zumindest teilweise zeitlich nach dem Bereitstellungsschritt (101 ) durchgeführt wird, wobei der Massivformschritt (102) zumindest teilweise zeitlich nach dem Anformschritt durchgeführt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6, wobei der Anformschritt zumindest teilweise zeitlich nach dem Fixierschritt durchgeführt wird, wobei der Massivformschritt (102) zumindest teilweise zeitlich nach dem Anformschritt durchgeführt wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei der Fixierschritt und der Anformschritt zumindest teilweise gleichzeitig durchgeführt werden.

9. Vorrichtung (200) zum Umformen eines Halbzeugs (1 ), insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung (200) ein Formwerkzeug (201 ) umfasst, wobei das Formwerkzeug (201 ) derart ausgebildet ist, dass ein Anformbereich (5) des Halbzeugs (1 ) derart umformbar ist, dass eine Dicke (3) des umgeform- ten Anformbereichs (5) zu einem Rand (7) des Halbzeugs (1 ) hin stetig zunimmt.

10. Vorrichtung (200) nach Anspruch 9, wobei die Vorrichtung (200) ein Fixierwerkzeug (203) umfasst, wobei das Fixierwerkzeug (203) derart ausgebildet ist, dass das Halbzeug (1 ) fixierbar ist.

Description:
BESCHREIBUNG

Titel

Verfahren und Vorrichtung zum Umformen eines Halbzeugs Stand der Technik

Die vorliegende Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Umformen eines Halbzeugs, wobei in einem Bereitstellungsschritt das Halbzeug bereitgestellt wird und anschließend umgeformt wird.

Ein solches Verfahren ist aus dem Stand der Technik bekannt.

Beispielsweise offenbart DE 698 06 887 T2 ein Verfahren zum Umformen eines Halbzeugs, wobei das Halbzeug derart umgeformt wird, dass eine Dicke des umgeformten Halbzeugs zu einem Rand des Halbzeugs hin zuerst sprunghaft abnimmt und anschließend sprunghaft zunimmt.

Außerdem offenbaren DE 39 91 692 T1 und DE 10 2006 005 964 B3 jeweils ein Verfahren zum Umformen eines Halbzeugs, wobei das Halbzeug derart umgeformt wird, dass eine Dicke des umgeformten Halbzeugs zu einem Rand des Halbzeugs hin sprunghaft zunimmt.

Des Weiteren offenbart DE 199 57 076 B4 ein Verfahren zum Lochen und Umformen eines Halbzeugs, wobei das Halbzeug in einem Verfahrensschritt derart gelocht und umgeformt wird, dass eine Dicke des gelochten und umgeformten Halbzeugs zu einem Rand des Halbzeugs hin sprunghaft zunimmt.

Die Kalt- und Warmformgebung von höchstfesten Stählen ist ein wesentlicher Beitrag zum Stahlleichtbau. Die Prozesskette beinhaltet neben dem eigentlichen Kalt- oder Warm umformen bzw. Presshärten des Bauteils auch meistens einen Bauteilbeschnitt und ein Lochen, welches im Falle hoher Werkstofffestigkeiten mit Spezialwerkzeugen oder in einer Laserzelle durchgeführt wird. Bei mechanischen Beschnitten oder Lochungen ist nicht selten die Schnittqualität in Bezug auf die Schnittfläche gering. Aus dem Stand der Technik bekannte Beschnitte und Lochungen haben üblicherweise den Nachteil, dass Kanten der Beschnitte und Lochungen rissempfindlich sind bzw. einen geringen Widerstand gegenüber Rissbildung und Rissausbreitung aufweisen. Dies wird beispielsweise dadurch erklärt, dass die Kanten der Schnitte mikroskopisch kleine Kerben aufweisen. Hierbei ist es insbesondere nachteilig, dass die Dauerfestigkeit von Bauteilen mit mikroskopisch kleinen Kerben bei schwingender Beanspruchung relativ gering ist. Außerdem ist es bei aus dem Stand der Technik bekannten Beschnitten und Lochungen nachteilig, dass aufgrund einer begrenzten Blechdicke Schrauben- oder Nietverbindungen aufgrund von Lochungen einen stark begrenzten Widerstand gegen Ausreißen aufweisen. Somit können auf Anbauteile lediglich geringe Kräfte übertragen werden.

Auch bei aus dem Stand der Technik bekannten mehrstufigen Umformprozessen treten Probleme von Kantenrissen auf, insbesondere dann, wenn zwischenbeschnitten wird. Mit einem mehrstufigen (z.B. zweistufigen) Beschnitt lassen sich zwar bessere Kantenqualitäten erzeugen, dennoch kann sich die Vorverfestigung an sich schon negativ auf die Dauerfestigkeit der Kanten auswirken.

Offenbarung der Erfindung

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein einfaches und kostengünstiges Verfahren zum Umformen eines Halbzeugs bereitzustellen, wobei das umgeformte Halbzeug gegenüber dem Stand der Technik verbesserte mechanische Eigenschaften aufweist.

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, dass in einem Massivformschritt ein Anformbereich des Halbzeugs derart umgeformt wird, dass eine Dicke des umgeformten Anformbereichs zu einem Rand des Halbzeugs hin stetig zunimmt.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Umformen eines Halbzeugs hat gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil, dass mithilfe der zu dem Rand des Halbzeugs stetig zunehmenden Dicke des umgeformten Anformbereichs die mechanischen Eigenschaften des umgeformten Halbzeugs besonders gezielt einstellbar sind. Insbesondere ist es mit dem erfindungsgemäßen Verfahren vorteilhaft möglich die Kantenrissempfindlichkeit des umgeformten Halbzeugs gegenüber dem Stand der Technik zu reduzieren bzw. den Widerstand gegenüber Rissbildung und Rissausbreitung des Halbzeugs gegenüber dem Stand der Technik zu erhöhen. Dies wird insbesondere dadurch erreicht, dass in dem Massivformschritt der Anformbereich des Halbzeugs umgeformt wird, sodass an dem Rand eine Schnittfläche bzw. eine aufgrund einer Lochung entstandenen Fläche vermieden wird.

Außerdem ist es mit dem erfindungsgemäßen Verfahren vorteilhaft möglich die Tragfähigkeit des umgeformten Halbzeugs gegenüber dem Stand der Technik zu erhöhen. Dies wird insbesondere dadurch erreicht, dass mit dem erfindungsgemäßen Verfahren die Dicke des Halbzeugs im Bereich des umgeformten Anformbereichs gezielt einstellbar ist. Hierdurch ist es insbesondere vorteilhaft möglich, die Dicke des umgeformten Anformbereichs bzw. einen Dickenverlauf des umgeformten Anformbereichs im Wesentlichen parallel zu einer Haupter- streckungsebene des Halbzeugs auf die voraussichtlich im Betrieb eines mithilfe der vorliegenden Erfindung hergestellten Bauteils im Bereich des Rands auftretende Spannungsverteilung abzustimmen.

Somit kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren durch Nutzung von arteigenem Material bei Lochungen, Ausklinkungen und/oder Rändern von Bauteilen oder Platinen die Kantengeometrie und Kantenausbildung so gestaltet werden, dass die Kantenrissempfindlichkeit vermindert und die Tragfähigkeit erhöht wird.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann während der Fertigung eines Bauteils an den gewünschten Stellen durch lokale Materialanhäufung an den Außen- oder Innenkanten (Ausnehmungen und/oder Löcher) des Bauteils oder dessen Platine die Blechdicke besagter Kanten erhöht werden. Hierbei ist die räumliche Erstreckung der Aufdickung direkt vom bereitgestellten Materialüberschuss und der Formgebungsmethode abhängig.

Insbesondere wird ein allmählicher Abbau von an dem Rand im Betrieb des Bauteils erzeugter Spannungen ermöglicht, indem die Materialanhäufung bzw. die Aufdickung bzw. der umgeformte Anformbereich fortlaufend in die Bauteilfläche hinein bzw. von dem Rand weg und in Richtung des Massenmittelpunkts des Halbzeugs hin reduziert ausgebildet wird.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es, dass mithilfe des gezielt umgeformten Anformbereichs eine Kalibrierung des mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Bauteils ermöglicht wird.

Erfindungsgemäß bevorzugt besteht das Halbzeug aus einem hochfesten Stahl, besonders bevorzugt aus einem hochfesten Leichtbaustahl. Bevorzugt umfasst der Anformbereich einen Teilbereich des Halbzeugs, bevorzugt einen Randbereich des Halbzeugs. Außerdem umfasst der umgeformte Anformbereich bevorzugt den durch plastische Umformung (Massivformung) umgeformten Anformbereich.

Des Weiteren ist die Dicke bevorzugt eine Ausdehnung des Halbzeugs im Wesentlichen senkrecht zu einer Haupterstreckungsebene des Halbzeugs. Ferner ist die Dicke des bereitgestellten Halbzeugs bevorzugt im Wesentlichen konstant. Außerdem ist die Dicke eines angeformten Halbzeugs im Wesentlichen konstant, wobei hierbei die Dicke bevorzugt eine Ausdehnung des Halbzeugs im Wesentlichen senkrecht zu eine Haupterstreckungsflache ist. Hierbei verläuft die Haupterstreckungsflache in dem bereitgestellten Halbzeug entlang der Haupterstreckungsebene und in dem angeformten und umgeformten Halbzeug zumindest teilweise außerhalb der Haupterstreckungsebene.

Außerdem ist der Rand bevorzugt eine Grenzfläche, besonders bevorzugt eine Kante, des umgeformten Halbzeugs. Bevorzugt ist der Rand in der Haupterstreckungsebene geradlinig, konvex und/oder konkav gekrümmt ausgebildet.

Bevorzugt wird das erfindungsgemäße Verfahren innerhalb eines Verfahrens zur Fertigung von höchstfesten Strukturbauteilen mit Rand- und/oder Lochverstärkungen durchgeführt.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen, sowie der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen entnehmbar.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass in einem Fixierschritt das Halbzeug fixiert wird. Hierdurch wird vorteilhaft ermöglicht, dass das Halbzeug bei einem auf den Fixierschritt folgenden Verfahrensschritt nicht verrutscht und bei Bedarf gleichzeitig ermöglicht wird, dass bei einem anschließenden Anformen des Anformbereichs des Halbzeugs das Halbzeug lediglich außerhalb eines Fixierbereichs des Halbzeugs angeformt wird.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der Fixierschritt zumindest teilweise zeitlich nach dem Bereitstellungsschritt durchgeführt wird, wobei der Massivformschritt zumindest teilweise zeitlich nach dem Fixierschritt durchgeführt wird. Somit wird vorteilhaft möglich, dass das Halbzeug zuerst angeformt und anschließend umgeformt wird. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der Fixierschritt und der Massivformschritt zumindest teilweise gleichzeitig durchgeführt werden. Hierdurch wird vorteilhaft ermöglicht, dass das Halbzeug im Wesentlichen innerhalb eines Verfahrensschritts fixiert und umgeformt werden kann. Dies ermöglicht eine Reduzierung der Fertigungszeit im Vergleich zu einem sukzessiven Durchführen des Fixier- und Massivformschritts und ermöglicht somit ein besonders kostensparendes Verfahren.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass in einem Anformschritt das Halbzeug angeformt wird. Hierdurch ist es vorteilhaft möglich das Halbzeug vor dem Umformen anzuformen und somit komplizierte geometrische Formen eines umgeformten Halbzeugs zu erreichen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der Anformschritt zumindest teilweise zeitlich nach dem Bereitstellungsschritt durchgeführt wird, wobei der Massivformschritt zumindest teilweise zeitlich nach dem Anformschritt durchgeführt wird. Hierdurch wird vorteilhaft ein Anformen und anschließend ein Umformen des bereitgestellten Halbzeugs ermöglicht.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der Anformschritt zumindest teilweise zeitlich nach dem Fixierschritt durchgeführt wird, wobei der Massivformschritt zumindest teilweise zeitlich nach dem Anformschritt durchgeführt wird. Hierdurch wird vorteilhaft ermöglicht, dass das Halbzeug zuerst fixiert wird, anschließend angeformt wird und nach dem Anformen direkt umgeformt wird. Hierdurch wird vorteilhaft ein weiterer Verfahrensschritt bzw. ein erneutes Fixieren (erneuter Fixierschritt) des angeformten Halbzeugs vermieden und somit Zeit im Fertigungsprozess gespart.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der Fixierschritt und der Anformschritt zumindest teilweise gleichzeitig durchgeführt werden. Hierdurch wird vorteilhaft ermöglicht, dass das Halbzeug im Wesentlichen innerhalb eines Verfahrensschritts fixiert und angeformt werden kann. Dies ermöglicht eine Reduzierung der Fertigungszeit im Vergleich zu einem sukzessiven Durchführen des Fixier- und An- formschritts und ermöglicht somit ein besonders kostensparendes Verfahren.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass in einem erneuten Fixierschritt das Halbzeug, bevorzugt ein Fixierbereich des angeformten Halbzeugs, fixiert wird. Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass der erneute Fi- xierschritt zeitlich nach dem Anformschritt und zeitlich vor dem Massivformschritt durchgeführt wird. Mithilfe des erneuten Fixierschritts wird vorteilhaft ermöglicht, dass das Halbzeug für den Massivformschritt zumindest teilweise fixiert wird und somit in dem Massivformschritt lediglich der Anformbereich des Halbzeugs umgeformt wird. Hierdurch wird eine plastische Umformung des Anformbereichs ermöglicht, ohne, dass in dem Fixierbereich des Halbzeugs zu einer plastischen Verformung des Fixierbereichs führende mechanische Spannungen während des Massivformschritts entstehen bzw. in den Fixierbereich eingeleitet werden. Somit ist das erfindungsgemäße Verfahren insbesondere gegenüber aus dem Stand der Technik bekannten mehrstufigen Fertigungsverfahren von randbeschnittfreien Bauteilen vorteilhaft, bei denen eine Minimalformplatine bereitgestellt wird, welche durch zusätzliche Längenanteile in allen Querschnittsbereichen eine Materialreserve beinhaltet und mit einer Druckspannung über die gesamte Platine beaufschlagt wird, die zu einer geringen Materialaufdickung an den flächigen Bereichen des so hergestellten Bauteils führt.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass eine im Massivformschritt erzeugte Druckspannungsüberlagerung zur Kalibrierung des umgeformten Halbzeugs genutzt wird und die Rückfederung des Bauteils minimiert wird.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der Anformbereich des Halbzeugs in dem Massivformschritt derart umgeformt wird, dass der Massenmittelpunkt des Anformbereichs nach dem Massivformschritt weiter in Richtung des Randes angeordnet ist als vor dem Massivformschritt. Hierdurch wird vorteilhaft eine Umverteilung von Material des Halbzeugs vom Inneren des Halbzeugs her und in Richtung des Rands bzw. der Kante ermöglicht.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der Anformbereich des Halbzeugs in dem Massivformschritt derart umgeformt wird, dass der Massenmittelpunkt des Anformbereichs vor dem Massivformschritt weiter in Richtung des Randes angeordnet ist als nach dem Massivformschritt. Auf vorteilhafte Weise wird somit eine Umverteilung von Material des Halbzeugs von einer Schnittkante bzw. von einem Abfallbereich her und in Richtung des Inneren des Halbzeugs ermöglicht.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der Massivformschritt einen Kaltumformschritt, einen Halbwarmumformschritt oder einen Warmumformschritt umfasst. Hierdurch wird vorteilhaft ermöglicht, dass das Halbzeug mittels Kaltumformung, Halbwarmumformung oder Warmumformung umformbar ist und so- mit die mechanischen Eigenschaften eines aus dem Halbzeug gefertigten Bauteils gezielt beeinflussbar sind. Hierbei zeigt im Besonderen bei der Warmumformung das Fließen des Materials vor dem Aushärten eine höhere innere Homogenität, da der das erfindungsgemäße Verfahren zumindest partiell ein Massivumformen beinhaltet. Bevorzugt ist auch vorgesehen, dass der Warmumformschritt einen Tailored Tempering Schritt umfasst. Durch die Kombination aus Warmumformung und Tailored Tempering wird vorteilhaft ermöglicht, dass das massivumgeformte Material an der Kante bzw. am Rand nicht primär gehärtet, sondern re- kristallisations- geglüht werden kann. Somit ist beispielsweise auch vorgesehen, dass der Massivformschritt einen Rekristallisationsglühschritt umfasst, wobei das Halbzeug, bevorzugt der umgeformte Anformbereich, zumindest teilweise rekristallisationsgeglüht wird.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass das angeformte Halbzeug aus der Vorrichtung, bevorzugt zeitlich nach dem Anform- schritt, entnommen wird. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass das umgeformte Halbzeug aus der Vorrichtung, bevorzugt zeitlich nach dem Massivformschritt, entnommen wird.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zum Umformen eines Halbzeugs, insbesondere nach einem erfindungsgemäßen Verfahren, wobei die Vorrichtung ein Formwerkzeug umfasst, wobei das Formwerkzeug derart ausgebildet ist, dass ein Anformbereich des Halbzeugs derart umformbar ist, dass eine Dicke des umgeformten Anformbereichs zu einem Rand des Halbzeugs hin stetig zunimmt. Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens gelten entsprechend auch für die erfindungsgemäße Vorrichtung.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass das Formwerkzeug einen ersten Formwerkzeugstempel und einen zweiten Formwerkzeugstempel umfasst. Bevorzugt sind der erste Formwerkzeugstempel und der zweite Formwerkzeugstempel derart ausgebildet, dass die geometrische Form bzw. eine räumliche Ausdehnung des umgeformten Anformbereichs bestimmbar ist. Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass der erste Formwerkzeugstempel und der zweite Formwerkzeugstempel derart ausgebildet sind, dass die räumliche Anordnung des umgeformten Anformbereichs relativ zu einem nicht-umgeformten Bereich des Halbzeugs bestimmbar ist. Mit anderen Worten, bevorzugt ist es vorgesehen, dass die Aufdickungsseite durch die Gestaltung der Formwerkzeuge wählbar ist (innen/außen/mittig). Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Vorrichtung ein Fixierwerkzeug umfasst, wobei das Fixierwerkzeug derart ausgebildet ist, dass das Halbzeug fixierbar ist.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind, dass sich die Steifigkeit des aus dem Halbzeug gefertigten Bauteils und im Besonderen natürlich der Kante selbst erhöht. Ein weiterer Vorteil ist, dass der gezielt umgeformte Anformbereich bzw. die Aufdickung die Anwendung weiterer formgebender Verfahren, wie z.B. dem Gewindeformen oder der Randaufweitung, ermöglichen. Zusätzliche positive Effekte ergeben sich zudem durch die Verminderung der Kantenrissanfälligkeit. Hierdurch wird beispielsweise sowohl die Dauerfestigkeit des Bauteils erhöht sowie die Ziehfähigkeit von grenzwertigen Tiefziehbauteilen erhöht. Außerdem wird der Rand bzw. die Kante an gehärteten und bevorzugt polierten Werkzeug-Geometrien ausgeformt, wodurch sich die Mikrokerben verringern und (glattere und definierte) höhere Belastungen ermöglicht werden.

Des Weiteren ist es durch die gezielte Einstellung des umgeformten Anformbereichs bzw. durch die an dem Rand bzw. an Außenkanten konzentrierte Aufdickung möglich, die Steifigkeit des mithilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellten Bauteils zu erhöhen und somit beispielsweise die Länge von Flanschen zu reduzieren bzw. diese ganz wegzulassen. Hierdurch lässt sich Bauraum gewinnen sowie eine besonders gewichtssparende Konstruktionsweise ermöglichen. Des Weiteren ist es mit dem erfindungsgemäßen Verfahren möglich an Innenkanten teilweise auf Maßnahmen wie das Verwenden von Unterlegscheiben oder das Einschweißen von verdickenden Bereichen zu vermeiden. Außerdem ist bevorzugt vorgesehen, dass der Massivformschritt bzw. das Aufdicken entweder vor dem Ausformen des Bauteils (z.B. an einer Platine) bzw. vor dem Anformen, d.h. zeitlich vor dem Anformschritt, während des Ausformens des Bauteils bzw. während dem Anformen, d.h. zeitlich während dem Anformschritt, oder nach dem Ausformen des Bauteils bzw. nach dem Anformen, d.h. zeitlich nach dem Anformschritt, durchgeführt wird.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Zeichnungen, sowie aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen anhand der Zeichnungen. Die Zeichnungen illustrieren dabei lediglich beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung, welche den Erfindungsgedanken nicht einschränken. Kurze Beschreibung der Figuren

Figur 1 zeigt ein Flussdiagram gemäß einem beispielhaften Verfahren der vorliegenden Erfindung.

Figur 2 bis Figur 7 zeigen schematische Ansichten gemäß einer beispielhaften Ausführungsform und deren Erzeugung eines weiteren Gegenstands der vorliegenden Erfindung.

Figur 8 bis Figur 10 zeigen schematische Ansichten gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform und deren Erzeugung des weiteren Gegenstands der vorliegenden Erfindung.

Figur 11 bis Figur 13 zeigen schematische Ansichten gemäß einer dritten beispielhaften Ausführungsform und deren Erzeugung des weiteren Gegenstands der vorliegenden Erfindung.

Figur 14 bis Figur 19 zeigen schematische Ansichten gemäß einer vierten beispielhaften Ausführungsform und deren Erzeugung des weiteren Gegenstands der vorliegenden Erfindung.

Figur 20 bis Figur 24 zeigen schematische Ansichten gemäß einer fünften beispielhaften Ausführungsform und deren Erzeugung des weiteren Gegenstands der vorliegenden Erfindung.

Figur 25 bis Figur 31 zeigen schematische Ansichten gemäß einer sechsten beispielhaften Ausführungsform und deren Erzeugung des weiteren Gegenstands der vorliegenden Erfindung.

Ausführungsformen der Erfindung

In den verschiedenen Figuren sind gleiche Teile stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden daher in der Regel auch jeweils nur einmal benannt bzw. erwähnt.

In Figur 1 ist ein Flussdiagram gemäß einem beispielhaften Verfahren der vorliegenden Erfindung dargestellt. Hierbei sind beispielhaft ein Bereitstellungsschritt 101 und ein Massiv- formschritt 102 dargestellt. Bei dem in Figur 1 dargestellten Verfahren zum Umformen eines Halbzeugs 1 wird in dem Bereitstellungsschritt 101 das Halbzeug 1 bereitgestellt. In dem Massivformschritt 102 wird ein Anformbereich 5 des Halbzeugs 1 derart umgeformt, dass eine Dicke 3 des umgeformten Anformbereichs 5 zu einem Rand 7 des Halbzeugs 1 hin stetig zunimmt.

Zusätzlich zu den in Figur 1 dargestellten Verfahrensschritten sind beispielhaft weitere Verfahrensschritte vorgesehen. Beispielsweise wird zusätzlich in einem Fixierschritt das Halbzeug 1 fixiert. Des Weiteren ist beispielsweise auch vorgesehen, dass in einem Anformschritt das Halbzeug 1 angeformt wird.

In Figur 2 bis Figur 7 sind schematische Ansichten gemäß einer beispielhaften Ausführungsform und Vorgehensweisen eines weiteren Gegenstands der vorliegenden Erfindung dargestellt. Außerdem zeigen Figur 8 bis Figur 10 eine weitere beispielhafte Ausführungsform und Vorgehensweisen, Figur 11 bis Figur 13 eine dritte beispielhafte Ausführungsform und Vorgehensweisen, Figur 14 bis Figur 19 eine vierte beispielhafte Ausführungsform und Vorgehensweisen, Figur 20 bis Figur 24 eine fünfte beispielhafte Ausführungsform und Vorgehensweisen und Figur 25 bis Figur 31 eine sechste beispielhafte Ausführungsform und Vorgehensweisen eines weiteren Gegenstands der vorliegenden Erfindung.

In Figur 2 bis Figur 31 sind beispielhafte Ausführungsformen und Vorgehensweisen einer Vorrichtung 200 zum Umformen eines Halbzeugs 1 dargestellt, wobei die Vorrichtung 200 ein Formwerkzeug 201 und ein Fixierwerkzeug 203, bevorzugt einen Niederhalter, umfasst. Hierbei ist das Formwerkzeug 201 beispielsweise derart ausgebildet, dass der Anformbereich 5 des Halbzeugs 1 derart umformbar ist, dass eine Dicke 3 des umgeformten Anformbereichs 5 zu einem Rand 7 des Halbzeugs 1 hin stetig zunimmt. Bevorzugt umfasst das Halbzeug 1 eine Haupterstreckungsebene 100, wobei die Haupterstreckungsebene 100 in dem bereitgestellten Halbzeug 1 wie beispielsweise in Figur 2 dargestellt eine Haupterstre- ckungsfläche bzw. eine Haupterstreckungsoberfläche umfasst. Außerdem ist bevorzugt vorgesehen, dass die Haupterstreckungsfläche des angeformten und umgeformten Halbzeugs 1 zumindest teilweise außerhalb der Haupterstreckungsebene 100 angeordnet ist. Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Haupterstreckungsfläche entlang einer Oberfläche des angeformten und umgeformten Halbzeugs 1 verläuft.

Erfindungsgemäß bevorzugt umfasst das Formwerkzeug 201 einen ersten Formwerkzeugstempel 205 und einen zweiten Formwerkzeugstempel 207. Hierbei sind der erste Form- werkzeugstempel 205 und der zweite Formwerkzeugstempel 207 gegeneinander beweglich ausgebildet. Außerdem sind der erste Formwerkzeugstempel 205 und der zweite Formwerkzeugstempel 207 derart ausgebildet, dass der angeformte Anformbereich 5 zumindest teilweise von dem ersten Formwerkzeugstempel 205 und von dem zweiten Formwerkzeugstempel 207 aufnehmbar ist.

Beispielsweise ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Fixierwerkzeug 203 derart ausgebildet ist, dass das Halbzeug 1 fixierbar ist. Hierbei umfasst das Fixierwerkzeug 203 bevorzugt einen ersten Fixierwerkzeugstempel 209 und einen zweiten Fixierwerkzeugstempel 21 1. Hierbei sind der erste Fixierwerkzeugstempel 209 und der zweite Fixierwerkzeugstempel 21 1 gegeneinander beweglich ausgebildet. Des Weiteren sind der erste Fixierwerkzeugstempel 209 und der zweite Fixierwerkzeugstempel 21 1 derart ausgebildet, dass das Halbzeug 1 zumindest teilweise zwischen dem ersten Fixierwerkzeugstempel 209 und dem zweiten Fixierwerkzeugstempel 21 1 aufnehmbar ist.

Im Folgenden wird beispielhaft ein erfindungsgemäßes Verfahren anhand der Figur 2 bis Figur 7 beschrieben. Hierbei zeigen Figur 2 bis Figur 7 beispielhaft Zeitpunkte eines Verfahrens zum Ausgestalten von verdickten Außenkanten an einer Platine. Figur 2 zeigt den Bereitstellungsschritt 101 , wobei das Halbzeug 1 , bevorzugt eine Platine, bereitgestellt wird. Hierbei wird das Halbzeug 1 in das Fixierwerkzeug 203 bzw. in eine Aufnahme des Fixierwerkzeugs 203 bzw. auf den zweiten Fixierwerkzeugstempel 21 1 gelegt. Hierbei umfasst der zweite Fixierwerkzeugstempel 21 1 bzw. die Aufnahme eine Ausnehmung 215, bevorzugt in Form einer Kerbe.

Figur 3 zeigt die Vorrichtung 200 inklusive Halbzeug 1 nach dem Fixierschritt, wobei das in Figur 3 dargestellte Halbzeug 1 in der Vorrichtung 200 fixiert angeordnet ist. Hierfür wurde in dem Fixierschritt der erste Fixierwerkzeugstempel 209 in Richtung des zweiten Fixierwerkzeugstempels 21 1 bewegt. Mit anderen Worten wird in dem Fixierschritt das Fixierwerkzeug 203 derart geschlossen, dass das Halbzeug 1 lediglich mit einem Fixierbereich des Halbzeugs 1 fixiert wird, wobei der Anformbereich 5 nicht fixiert wird. Mit anderen Worten wird in dem Fixierschritt ein Abschrägungsbereich des Halbzeugs 1 nicht überdeckt.

Figur 4 zeigt die Vorrichtung 200 inklusive Halbzeug 1 nach dem Anformschritt, wobei das in Figur 4 dargestellte Halbzeug 1 mithilfe der Vorrichtung 200 angeformt ist. Hierfür umfasst die Vorrichtung 200 ein Anformwerkzeug 213 zum Anformen des Halbzeugs 1 , bevorzugt des Anformbereichs 5 des Halbzeugs 1 , wobei das Anformwerkzeug 213 einen Anformwerk- zeugstempel umfasst. Beispielsweise ist der Anformwerkzeugstempel gegenüber dem zweiten Fixierwerkzeugstempel 21 1 beweglich ausgebildet. Außerdem ist der Anformwerkzeugstempel bevorzugt als V-Stempel ausgebildet. Besonders bevorzugt wird in dem Anform- schritt der Anformwerkzeugstempel in Richtung des zweiten Fixierwerkzeugstempels 21 1 und in Richtung der Ausnehmung 215 bewegt, sodass eine Vorabschrägung mit einer Abkantung oder eine Anrundung bzw. Abrundung des Halbzeugs 1 vorgenommen wird.

Beispielsweise ist vorgesehen, dass das in dem Anformschritt angeformte Halbzeug 1 aus einer in Figur 4 dargestellten ersten Vorrichtungseinheit der Vorrichtung 200 entnommen wird und in eine in Figur 5 dargestellte zweite Vorrichtungseinheit der Vorrichtung 200 eingelegt wird. Wie in Figur 5 dargestellt liegt das angeformte Halbzeug 1 bzw. die angeschrägte bzw. abgeschrägte Platine auf einer Unterlage des Formwerkzeugs 201 auf. Hierbei steht der Anformbereich 5 über die Unterlage des Formwerkzeugs 201 in Richtung des zweiten Formwerkzeugstempels 207 über. Mit anderen Worten liegt die angeschrägte bzw. abgeschrägte Platine mit einer Kante frei auf der Unterlage des Formwerkzeugs 201 auf.

Als nächstes wird nun beispielsweise in einem erneuten Fixierschritt das Halbzeug 1 zwischen dem ersten Formwerkzeugstempel 205 und der Unterlage des Formwerkzeugs 201 fixiert.

In Figur 6 ist die Vorrichtung 200 bzw. die zweite Vorrichtungseinheit der Vorrichtung 200 inklusive angeformten Halbzeug 1 nach einem erneuten Fixierschritt dargestellt. Wie in Figur 6 dargestellt, hält der erste Formwerkzeugstempel 205, bevorzugt zumindest teilweise ein weiterer Niederhalter, den nicht angeformten Bereich bzw. den übrigen Bereich des Halbzeugs 1 flächig fest.

Schließlich ist in Figur 7 die Vorrichtung 200 inklusive Halbzeug 1 nach dem Massivformschritt 102 dargestellt. Bevorzugt wird zum Umformen des Anformbereichs 5 des Halbzeugs 1 der zweite Formwerkzeugstempel 207, bevorzugt ein Kanten-Anformstempel, in Richtung des ersten Formwerkzeugstempels 205 gefahren. Hierdurch wird in Figur 7 beispielhaft dargestellt, dass der angeformte Anformbereich 5 bzw. der vorgebogene Bereich des Halbzeugs 1 in Richtung des ersten Formwerkzeugstempels 205 umgeformt bzw. gebogen und ein umgeformter Anformbereich 5 bzw. eine Aufdickung durch plastische Umformung bzw. durch Materialfließen erzeugt wird. Hierbei ist ein Aufdicken des Halbzeugs 1 bzw. der Platine vorteilhaft möglich, da das Halbzeug 1 von dem ersten Formwerkzeugstempel 205 an die Unterlage des Formwerkzeugs 201 derart gedrückt wird, dass das Halbzeug 1 während dem Massivformschritt 102 nicht verrutschen kann.

Wie in Figur 6 und Figur 7 beispielhaft dargestellt, ist die Länge der Haupterstreckungsflä- che des angeformten Halbzeugs 1 wie in Figur 6 dargestellt in der Bildebene länger als die räumliche Erstreckung des umgeformten Anformbereichs 5 wie in Figur 7 dargestellt. Mit anderen Worten ist die Anschrägung bzw. Abschrägung der Platine länger, als der aufgedickte Bereich. Hierdurch wird erreicht, dass das überschüssige Material in die Dicke 3 fließt. Charakteristisch für das Aufdicken ist, dass die Dicke 3 an der Außenkante am größten ist und zum Platinen-Inneren hin abnimmt.

Beispielsweise ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Vorrichtung 200 als Kombinationswerkzeug ausgebildet ist und die erste Vorrichtungseinheit und die zweite Vorrichtungseinheit umfasst. Somit ist es vorteilhaft möglich, dass die Aufdickung in einem Kombinationswerkzeug vorgenommen werden kann. Des Weiteren ist es bevorzugt vorgesehen, dass das erfindungsgemäße Verfahren in einer Vorrichtung 200 bzw. in einem Werkzeug gemeinsam mit einem Halbzeugschnitt bzw. Platinenschnitt (für die Anschrägung aber an anderer Stelle) durchgeführt wird. Bevorzugt ist hierbei vorgesehen, dass der Halbzeugschnitt auf einer dem Rand 7 abgewandten Seite des Halbzeugs 1 durchgeführt wird.

Im Folgenden wird beispielhaft ein erfindungsgemäßes Verfahren anhand der Figur 8 bis Figur 10 beschrieben. Hierbei zeigen Figur 8 bis Figur 10 beispielhaft Zeitpunkte eines Verfahrens zum Ausgestalten von verdickten Außenkanten eines nahezu fertigen Bauteils mit Flansch. Figur 8 zeigt den Bereitstellungschritt 101 , wobei das Halbzeug 1 , bevorzugt ein nahezu fertiges Bauteil, bereitgestellt wird. Hierbei umfasst das Halbzeug 1 einen bereits vorbeschnittenen und/oder ausgeformten Flansch. Wie in Figur 8 beispielhaft dargestellt ist der Flansch in einem ersten Bereich zumindest teilweise im Wesentlichen rechtwinklig zu der Haupterstreckungsebenen 100 und in einem zweiten Bereich zumindest teilweise im Wesentlichen von einer Orientierung des ersten Bereichs weg und in Richtung einer Orientierung der Haupterstreckungsebene 100 hin ausgebildet. Hierbei ist die Vorrichtung 200 derart ausgebildet, dass das Halbzeug 1 von der Vorrichtung 200 aufnehmbar ist. Mit anderen Worten besitzt die Aufnahme der Vorrichtung 200 die Form des umgeformten Halbzeugs 1 bzw. Bauteils mit einem Bereich, der den umgeformten Anformbereich 5 bzw. die Aufdickung aufnehmen kann. Bei dem in Figur 8 bis Figur 10 dargestellten Ausführungsbeispiel der vorlie- genden Erfindung erfolgt das Umformen des Halbzeugs 1 bzw. die Aufdickung der Außenkante des Bauteils im Wesentlichen analog zu dem in Figur 2 bis Figur 7 dargestellten Ausführungsbeispiel. Wie in Figur 9 dargestellt wird hierbei das Halbzeug 1 zwischen dem ersten Fixierwerkzeugstempel 209 und dem zweiten Fixierwerkzeugstempel 21 1 geklemmt. Dabei wird der Flansch des Halbzeugs 1 bzw. der angeschrägte Teil des Halbzeugs 1 frei gelassen. Als nächstes wird der erste Formwerkzeugstempel 205, bevorzugt ein Aufdickungs- Stempel, in Richtung des zweiten Formwerkzeugstempels 207 gefahren. Hierdurch wird wie in Figur 10 dargestellt der zweite Bereich des Flansches bzw. der längere, schräge Flansch in die kürzere, eben liegende Form einer Aufnahme des zweiten Formwerkzeugstempels 207 gedrückt und hierdurch plastisch in den umgeformten Anformbereich 5 umgeformt. Bei dem in Figur 8 bis Figur 10 dargestellten Ausführungsbeispiel sind der zweite Fixierwerkzeugstempel 21 1 und der zweite Formwerkzeugstempel 207 als ein Werkzeugstempel ausgebildet dargestellt. Beispielsweise ist jedoch auch vorgesehen, dass der zweite Fixierwerkzeugstempel 21 1 und der zweite Formwerkzeugstempel 207 zwei voneinander getrennte Werkzeugstempel sind.

Im Folgenden wird beispielhaft ein erfindungsgemäßes Verfahren anhand der Figur 11 bis Figur 13 beschrieben. Hierbei zeigen Figur 11 bis Figur 13 beispielhaft Zeitpunkte eines Verfahrens zum Ausgestalten von verdickten Außenkanten eines nahezu fertigen Bauteils ohne Flansch. Hierbei umfasst das Halbzeug 1 , bevorzugt ein nahezu fertiges Bauteil ohne Flansch, eine Zarge, wobei die Zarge bereits vorbeschnitten und/oder ausgeformt ist. Bevorzugt ist hierbei die Zarge mit einem Längenüberschuss ausgebildet, wobei der Längenüber- schuss größer als ein normales Stauchmaß ist, bevorzugt größer als ein im Stand der Technik verwendetes Stauchmaß ist. Wie in Figur 11 bis Figur 13 dargestellt, umfasst die Vorrichtung 200 ein Gesenk 207, 21 1 , wobei das Gesenk bevorzugt die Funktionen des zweiten Formwerkzeugstempels 207 und des zweiten Fixierwerkzeugstempels 21 1 umfasst. Außerdem umfasst die Vorrichtung 200 einen Stauchstempel 205, 209, wobei der Stauchstempel im Wesentlichen die Funktionen des ersten Formwerkzeugstempels 205 und des ersten Fixierwerkzeugstempels 209 umfasst. Hierbei ist das Gesenk derart ausgebildet, dass das Gesenk im Wesentlichen die Form des Bauteils bzw. des Halbzeugs 1 aufweist. Hierbei umfasst das Gesenk einen Zargenbereich zum Aufnehmen des umgeformten Anformbereichs 5 bzw. der Aufdickung nach dem Massivformschritt 102. Wie in Figur 11 dargestellt wird in dem Bereitstellungsschritt 101 das Halbzeug 1 bzw. das Bauteil in dem Gesenk 207, 21 1 eingelegt und anschließend wie in Figur 13 dargestellt in dem Massivformschritt 102 mit dem Stauchstempel 205, 209 die Außenkanten der Zarge aufgedickt. Hierbei wird in dem Massivformschritt 102 die Ausnehmung 215 in der Vorrichtung 200 durch plastische Verfor- mung des Halbzeugs 1 gefüllt. Anschließend wird das umgeformte Halbzeug 1 beispielsweise aus der Vorrichtung 200 entnommen. Bevorzugt ist hierbei vorgesehen, dass zeitlich parallel zu dem Massivformschritt 102 in dem Fixierschritt das Halbzeug 1 fixiert wird.

Im Folgenden wird beispielhaft ein erfindungsgemäßes Verfahren anhand der Figur 14 bis Figur 19 beschrieben. Hierbei zeigen Figur 14 bis Figur 19 beispielhaft Zeitpunkte eines Verfahrens zum Ausgestalten von verdickten Außenkanten eines Bauteils mit Flansch während der Teileformung. Hierbei wird wie in Figur 14 dargestellt in dem Bereitstellungsschritt 101 das Halbzeug 1 , bevorzugt eine bereits vorermittelte Minimalformplatine, bereitgestellt. Hierbei wird das Halbzeug 1 zuerst zwischen dem erster Fixierwerkzeugstempel 209 und dem zweiter Fixierwerkzeugstempel 21 1 fixiert. Hierbei liegt das Halbzeug 1 zumindest teilweise auf dem zweiten Formwerkzeugstempel 207 auf. Als nächstes wird das Anformwerk- zeug 213, bevorzugt ein distanzierter Niederhalter, in Richtung des Halbzeugs 1 bis zu einer in Figur 15 dargestellten von dem Halbzeug 1 beabstandeten Position bewegt. Hierdurch ist es vorteilhaft möglich, dass der Bewegungsfreiraum des Halbzeugs 1 zwar eingeschränkt wird, das Halbzeug 1 sich aber im Bereich des Anformwerkzeugs 213 im Wesentlichen in eine Richtung parallel zu der Haupterstreckungsebene 100 und in der Bildebene bewegen kann. Das Anformen und Umformen des Halbzeugs 1 wird nun wie in Figur 16 bis Figur 19 dargestellten relativen Bewegung des ersten Fixierwerkzeugstempels 209 und des zweiten Fixierwerkzeugstempels 21 1 zu dem zweiten Formwerkzeugstempel 207 ermöglicht. In Figur 18 ist dargestellt, dass die Vorrichtung 200 und das Halbzeug 1 derart ausgebildet sind, dass ein Flanschbereich des Halbzeugs 1 nach dem Anformen einen in Richtung des ersten Formwerkzeugstempels 205 geklappten Randbereich umfasst. Hierbei ist die Haupterstre- ckungsfläche des Halbzeugs 1 im Bereich der Ausnehmung 215 länger als die eine Erstre- ckung der Ausnehmung 215 im Wesentlichen parallel zu der Haupterstreckungsebene 100. Mit anderen Worten ist der Flanschbereich des Halbzeugs 1 bzw. des Teils des Halbzeugs 1 , das während der Ausformung kurz vor einem in Figur 19 dargestellten unteren Totpunkt (des ersten Fixierwerkzeugstempels 209 und des zweiten Fixierwerkzeugstempels 21 1 ) einen Flansch mit umgeklapptem Randbereich liefert, ist länger, als der dafür vorgesehene Platz im Werkzeug. Das führt dazu, dass im unteren Totpunkt der Flansch von seiner Kante her aufdickt.

Somit ist es mit dem in der Figur 14 bis Figur 19 dargestellten Ausführungsbeispiel möglich, ein Bauteil herzustellen, wobei Außenkanten des Bauteils aufgedickt ausgebildet sind und eine Vorgehensweise analog zu den in den Publikationen, wie z. B. DE 10 2007 059 251 A1 , DE 10 2008 037 612 B4, DE 10 2009 059 197 A1 , DE 10 2013 103 612 A1 und DE 10 2013 103 751 A1 , der Anmelderin offenbarten Verfahren durchführbar ist. Hierdurch ist ein Bauteil mit Flansch mit distanziertem Niederhalter oder ohne Niederhalter und mit angehobenem Bodenbereich wählbar.

Im Folgenden wird beispielhaft ein erfindungsgemäßes Verfahren anhand der Figur 20 bis Figur 24 beschrieben. Hierbei zeigen Figur 20 bis Figur 24 beispielhaft Zeitpunkte eines Verfahrens zum Ausgestalten von verdickten Außenkanten eines Bauteils ohne Flansch während der Teileformung. Hierbei wird wie in Figur 20 dargestellt in dem Bereitstellungsschritt 101 das Halbzeug 1 , bevorzugt eine bereits vorermittelte Minimalformplatine, bereitgestellt. In dem in Figur 20 bis Figur 24 dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst die Vorrichtung 200 einen zweiteiligen ersten Formwerkzeugstempel 205, bevorzugt ein Stauchstempel. Hierbei ist ein in Figur 20 dem Halbzeug 1 zugewandter erster Teilstempel des ersten Formwerkzeugstempels 205 mit einem in Figur 20 dem Halbzeug 1 abgewandten zweiten Teilstempel des ersten Formwerkzeugstempels 205 verbunden und in Figur 20 voneinander beabstandet angeordnet. Während der Anformung des Halbzeugs 1 bzw. während der Teile- ausformung sind der erste Teilstempel und der zweite Teilstempel voneinander distanziert angeordnet. Das Anformen des Halbzeugs 1 wird nun wie in Figur 22 bis Figur 23 dargestellten relativen Bewegung des ersten Fixierwerkzeugstempels 209 und des zweiten Fixierwerkzeugstempels 21 1 zu dem zweiten Formwerkzeugstempel 207 ermöglicht. Hierdurch wird ein angeformtes Halbzeug 1 wie in Figur 23 dargestellt hergestellt, wobei das angeformte Halbzeug 1 eine flanschlose Zarge bzw. Bauteilzarge umfasst, wobei die Zarge länger ausgebildet ist, als eine Zarge für ein Bauteil ohne umgeformten Anformbereich 5 bzw. Aufdickung vorgesehen ist. Erst kurz vor dem unteren Totpunkt, d.h. zeitlich zwischen Figur 23 und Figur 24, wird eine Verriegelung gelöst und die Distanz zwischen dem ersten Teilstempel und dem zweiten Teilstempel wird reduziert bis sich der erste Teilstempel und der zweite Teilstempel wie in Figur 24 dargestellt berühren. Mit andere Worten wird die Distanz zwischen dem ersten Teilstempel und dem zweiten Teilstempel bzw. beider Stempelteile auf null gesetzt. Der Stauchvorgang des Stempels, der im unteren Totpunkt endet, staucht die überschüssige Länge weg und dickt damit den Randbereich wie in Figur 24 gezeigt auf. Hierdurch wird eine weitere Möglichkeit bereitgestellt, Außenkanten eines Bauteils ohne Flansch während der Teileformung bzw. während der Anformung aufzudicken. Auf vorteilhafte Weise wird somit durch die vorliegende Erfindung eine Vorgehensweise analog zu den in den Publikationen, wie z. B. DE 10 2007 059 251 A1 , DE 10 2008 037 612 B4, DE 10 2009 059 197 A1 , DE 10 2013 103 612 A1 und DE 10 2013 103 751 A1 , der Anmelderin offenbarten Verfahren ohne Flansch wählbar. Im Folgenden wird beispielhaft ein erfindungsgemäßes Verfahren anhand der Figur 25 bis Figur 31 beschrieben. Hierbei zeigen Figur 25 bis Figur 31 beispielhaft Zeitpunkte eines Verfahrens zum Ausgestalten von verdickten Innenkanten.

In Figur 25 ist beispielhaft dargestellt, dass das Halbzeug 1 , bevorzugt eine Platine, bereitgestellt wird und zwischen dem ersten Fixierwerkzeugstempel 209 und dem zweiten Fixierwerkzeugstempel 21 1 fixiert wird. Anschließend wird das Halbzeug 1 wie Figur 26 dargestellt anschließend zumindest teilweise gleichzeitig angeformt und gelocht. Anschließend wird das Halbzeug 1 zeitlich nach dem Lochen weiter angeformt. Dies ist beispielhaft in Figur 27 dargestellt. Hierbei wird die Lochung zu einem Kragen oder einer tiefen Einsen- kung aufgeweitet. Dabei bestimmt das lichte Maß der Aufweitung die Größe des in Figur 31 dargestellten späteren Loches.

Schließlich wird wie in Figur 28 bis Figur 31 dargestellt das angeformte Halbzeug 1 umgeformt. Hierbei wird zunächst wie in Figur 29 dargestellt das angeformte Halbzeug 1 fixiert und anschließend wie in Figur 30 dargestellt mithilfe des ersten Formwerkzeugstempels 205, bevorzugt ein Stauchstempel, und dem zweiten Formwerkzeugstempel 207 umgeformt. Mit anderen Worten ist in Figur 29 dargestellt, dass ein Stauchstempel den Kragen oder die Einsenkung in sich zusammen staucht, sodass ein verdickter Bereich mit einem gewünschten Öffnungsmaß entsteht.

In Figur 25 bis Figur 31 ist dargestellt, dass das erfindungsgemäße Verfahren in zwei Stufen durchgeführt wird. Hierbei zeigt Figur 25 bis Figur 27 eine erste Vorrichtungseinheit der Vorrichtung 200 und Figur 28 bis Figur 31 eine zweite Vorrichtungseinheit der Vorrichtung 200. Mit anderen Worten wird das Verfahren in zwei Stufen mit je einem Kombinationswerkzeug für das Lochen und Kragenformen sowie einem Werkzeug für das Kragenstauchen durchgeführt. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform ist jedoch auch vorgesehen, dass das Lochen des Halbzeugs 1 in einer dritten Vorrichtungseinheit der Vorrichtung 200 durchgeführt wird, das Anformen des Halbzeugs 1 in einer vierten Vorrichtungseinheit der Vorrichtung 200 durchgeführt wird und das Umformen des Halbzeugs 1 in einer fünften Vorrichtungseinheit der Vorrichtung 200 durchgeführt wird. Mit anderen Worten ist beispielsweise vorgesehen, dass jede Operation in einem Einzelwerkzeug durchgeführt wird. Bevorzugt ist außerdem vorgesehen, dass die Vorrichtung 200 in ein komplexes, pressengebundenes Werkzeug eingebunden ist. Hierbei ist bevorzugt vorgesehen, dass das erfindungsgemäße Verfahren in dem komplexen, pressengebundenen Werkzeug ausgeführt wird, wobei mit dem komplexen, pressengebundenen Werkzeug weitere Umformschritte zum weiteren Umformen des Halbzeugs 1 ausgeführt werden.

Bezugszeichenliste

1 Halbzeug

3 Dicke

5 Anformbereich

7 Rand

100 Haupterstreckungsebene

101 Bereitstellungsschritt

02 Massivformschritt

200 Vorrichtung

201 Formwerkzeug

203 Fixierwerkzeug

205 erster Formwerkzeugstempel

207 zweiter Formwerkzeugstempel

209 erster Fixierwerkzeugstempel

21 1 zweiter Fixierwerkzeugstempel

213 Anformwerkzeug

215 Ausnehmung