Viele Bauteile, insbesondere Karosseriebauteile im Fahrzeug- bau, müssen hohe Anforderungen in bezug auf Steifigkeit und Festigkeit erfüllen. Gleichzeitig sollen die Bauteile im In- teresse der Gewichtsreduzierung eine möglichst geringe Mate- rialdicke aufweisen. Um diesen beiden Anforderungen gerecht zu werden, kommen verstärkt hochfeste und höchstfeste Stahl- werkstoffe zum Einsatz, welche-je nach Zusammensetzung und Wärmebehandlung-sehr hohe Festigkeiten aufweisen. Die Her- stellung von Karosseriebauteilen aus diesen höchstfesten Stahlblechen erfolgt vorzugsweise in einem Warmumformprozess, bei dem-wie beispielsweise in der DE 100 49 660 AI be- schrieben-eine Platine erwärmt und anschließend in einem speziellen Formwerkzeug geformt und gehärtet wird. Durch eine geeignete Wahl der Prozessparameter während des Warmumformens können dabei die Festigkeits-und Zähigkeitswerte des Bau- teils gezielt eingestellt werden.

Zur Herstellung eines solchen Bauteils mit Hilfe der Warmum- formung wird zunächst aus einem Coil eine Platine ausge- schnitten, die anschließend oberhalb der Gefügeumwandlungs- temperatur des Stahlwerkstoffs, oberhalb derer das Werkstoff- gefüge im austenitischen Zustand vorliegt, erwärmt, im er- wärmten Zustand in ein Umformwerkzeug eingelegt und in die gewünschte Bauteilform umgeformt und unter mechanischer Fi- xierung des gewünschten Umformzustands abgekühlt, wobei eine Vergütung bzw. Härtung des Bauteils erfolgt.

Um ein auf diese Weise hergestelltes Bauteil maßhaltig zu schneiden, ist allerdings ein hoher apparativer Aufwand er- forderlich : Insbesondere sind zum kalten Schneiden gehärteter Werkstoffe sehr hohe Schneidkräfte erforderlich, was zu einem schnellen Werkzeugverschleiß und hohen Instandhaltungskosten führt. Weiterhin ist das kalte Beschneiden solcher hochfester Bauteile problematisch, da beispielsweise die im kalten Zu- stand beschnittenen Bauteilkanten mehr oder weniger große Grate aufweisen, was aufgrund der hohen Kerbempfindlichkeit der hochfesten Werkstoffe zu einer schnellen Rissbildung im Bauteil führen kann.

Zur Vermeidung dieser beim mechanischen Beschneiden der ge- härteten Bauteile auftretenden Schwierigkeiten werden viel- fach alternative Schneidverfahren eingesetzt, wie zum Bei- spiel Laserschneiden oder Wasserstrahlschneiden. Zwar kann mit Hilfe dieser Verfahren ein qualitativ hochwertiger Be- schnitt der Bauteilkante erreicht werden, jedoch arbeiten diese Schneidverfahren vergleichsweise langsam, da die Zyk- luszeiten hier unmittelbar von der Länge der Schnittkante so- wie von den einzuhaltenden Toleranzen abhängen. Der abschlie- ßende Beschneidungsprozess stellt somit einen Flaschenhals bei der Herstellung warmumgeformter Bauteile her, der die Zahl der pro Zeiteinheit herzustellenden Bauteile begrenzt.

Zwar kann die Gesamtzykluszeit der Bauteilherstellung redu- ziert werden, wenn-je nach Länge der Schnittkante-mehrere parallel arbeitende Laser-oder Wasserstrahlschneidanlagen bereitgestellt werden, jedoch ist dies mit hohen Zusatzin- vestionen und Logistikaufwand verbunden und daher nachteilig.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, den Verfah- rensablauf bei der Herstellung von Bauteilen aus warmumform- baren Blechen dahingehend zu verbessern, dass die Zykluszeit - unabhängig von der Länge der Bauteilaußenkontur-reduziert werden kann.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des An- spruchs 1 gelöst.

Die Grundidee der Erfindung besteht in der Überlegung, dass der Bauteil-Herstellungsprozess in einer solchen Weise ges- taltet werden sollte, dass auf die verfahrenstechnisch auf- wendige und kostenintensive abschließende Beschneidung des gehärteten Bauteils verzichtet werden kann. Die Randbereiche werden daher erfindungsgemäß bereits im ungehärteten Zustand des Bauteils abgeschnitten und nicht erst-wie herkömmlich- erweise beim Warmumformen üblich-nach dem Erwärmungs-und Härteprozess.

Der erfindungsgemäße Herstellungsprozess sieht somit vor, dass zunächst aus einem Coil aus einem warmumformbaren Stahl- blech eine Platine ausgeschnitten wird. Aus dieser Platine wird anschließend mittels eines herkömmlichen Kaltumformver- fahrens, z. B. durch Tiefziehen, und anschließendem Beschnei- den der Randbereiche ein Bauteil-Rohling geformt, der bereits sowohl (näherungsweise) die gewünschte dreidimensionale Form als auch (näherungsweise) die gewünschte Außenkontur des fer- tigen Bauteils hat. Dieser Bauteil-Rohling wird anschließend auf eine oberhalb der Umformtemperatur des Werkstoffs liegen- de Temperatur erwärmt und im Warmzustand in ein Warmumform- Werkzeug transferiert, in dem das Bauteil pressgehärtet wird.

In diesem Verfahrensschritt erfährt der Bauteil-Rohling eine vergleichsweise geringe Umformung und wird gleichzeitig einer gezielten Wärmebehandlung unterzogen, im Zuge derer eine bau- teilübergreifende oder lokale Härtung erfolgt.

Da der Bauteil-Rohling zu Beginn der Warmumformung bereits annähernd die gewünschten Maße aufweist, ist während der Warmumformung nur noch eine verhältnismäßig geringe Anpassung bzw. Korrektur der Bauteilkontur notwendig. Dadurch werden die Bauteilränder nur unwesentlich geändert, so dass die Not- wendigkeit einer abschließenden Beschneidung der Bauteilrän- der entfällt. Unter Bauteilrändern"sind hier sowohl äußere Berandungen als auch innere Randbereiche (Berandungen von Durchbrüchen des Bauteils) zu verstehen.

Im Gegensatz zu herkömmlichen Warmumformverfahren erfolgt bei dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren das Beschneiden der überschüssigen Randbereiche somit vor der Warmumformung ; zu diesem Zeitpunkt befindet sich der Bauteil-Rohling in ei- nem weichen (ungehärteten) Zustand und kann daher mit Hilfe herkömmlicher mechanischer Verfahren beschnitten werden. So- mit kann auf die aufwendige und zeitraubende Laser-bzw. Was- serstrahlbeschneidung des fertigen Pressteils verzichtet wer- den, so dass die Durchlaufzeiten im Vergleich zum konventio- nellen Prozessablauf erheblich gesenkt werden können. Gleich- zeitig wird eine hochwertige Schnittkante erreicht.

Weiterhin erfolgt bei Verwendung des erfindungsgemäßen Ver- fahrens im Warmumformwerkzeug nun noch eine geringe Umformung des Bauteils ; somit kann der Werkzeugverschleiß des Warmum- formwerkzeugs erheblich reduziert werden.

Da die Bauteilgeometrie (fast) vollständig durch Kaltumfor- mung hergestellt wird, kann die Herstellung des Bauteils im Zuge der Konstruktionsphase durch konventionelle Umformsimu- lation abgesichert werden. Dies ermöglicht reduzierte Ent- wicklungskosten für Bauteil und Werkzeug.

Besondere Vorteile lassen sich erzielen, wenn als Kaltumfor- mungsverfahren zur endformnahen Ausformung der Bauteilgeomet- rie ein (mehrstufiges) Tiefziehverfahren verwendet wird (sie- he Anspruch 2). Da im Weichzustand eine mehrstufige Umform- barkeit des Bauteil-Rohlings möglich ist, können auch komple- xe Bauteilgeometrien ausgeformt werden. Vorteilhafterweise wird in die letzte Stufe des Tiefziehwerkzeugs mit Schneid- werkzeugen versehen, so dass die Beschneidung des Bauteil- Rohlings direkt im Kaltumformwerkzeug erfolgt.

Zur Beschneidung des Bauteil-Rohlings kommen vorzugsweise me- chanische Schneidmittel zum Einsatz (siehe Anspruch 3). Diese Schneidmittel können insbesondere in Form von Abkant- und/oder Stanzwerkzeugen in das Kaltumformwerkzeug integriert sein, so dass die Randbeschneidung nicht in einem separaten Verfahrensschritt, sondern als Teil der Kaltumformung erfolgt (siehe Anspruch 4).

Um die Zykluszeit des Gesamtprozesses weiter reduzieren zu können, ist es vorteilhaft, den Prozessschritt der Presshär- tung des beschnittenen Bauteil-Rohlings zeitlich möglichst kurz zu gestalten, um einen möglichst hohen Durchsatz von Bauteilen pro Warmumform-Werkzeug zu gewährleisten. Hierzu sollte das fertig ausgeformte Bauteil möglichst schnell abge- kühlt werden. In einer vorteilhaften Ausführungsform wird das fertig ausgeformte Bauteil in einem Werkzeug abgeschreckt, welches mit Hilfe einer Sole (mit Temperatur < 0°C) als Kühl- mittel gekühlt wird (siehe Anspruch 5) ; eine solche Sole hat eine besonders hohe Wärmeleitfähigkeit und Wärmekapazität.

Auf diese Weise kann eine besonders schnelle Kühlung des Bau- teils erreicht werden.

Eine zusätzliche Reduktion der Zykluszeit des Gesamtprozesses lässt sich erreichen, wenn das Bauteil über mehrere Stationen (entsprechend mehreren Werkzeugsätzen) hinweg abgekühlt wird.

So wird in einer ersten Station das Bauteil so weit abge- schreckt, bis die Martensit-Grenztemperatur unterschritten ist. Die Bauteilfestigkeit ist dann bereits ausreichend für einen Weitertransport zur nächsten Station (bzw. dem nächsten Werkzeug). In dieser zweiten (bzw. einer Folge von weiteren) Station wird das Bauteil dann bis auf Handtemperatur abge- kühlt.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung wird für die Herstellung des Bauteils ein Halbzeug aus einem lufthärtenden Stahl ver- wendet (siehe Anspruch 6). Ein Vorteil von lufthärtenden Stählen besteht darin, dass zum Abschrecken des Bauteils prinzipiell keine zusätzliche Kühlung (z. B. durch das Warmum- form-Werkzeug) notwendig ist. In diesem Fall wird der Bau- teil-Rohling im Warmumform-Werkzeug auf Endkontur geformt und dann nur solange im Warmumform-Werkzeug abgekühlt, bis eine ausreichende Warmfestigkeit, Steifigkeit und damit verbundene Maßhaltigkeit des Bauteils erreicht ist. Anschließend kann das Bauteil aus dem Warmumform-Werkzeug entnommen und an der Luft fertig abgekühlt werden ; das Warmumform-Werkzeug steht somit für die Aufnahme eines weiteren Bauteil-Rohlings be- reit. Auf diese Weise können die Zykluszeiten bei der Her- stellung gehärteter Bauteile weiter verkürzt werden.-Er- folgt die Lufthärtung unter einem Schutzgas, so ergibt sich- zusätzlich zu diesem Zeitgewinn-der weitere Vorteil, dass sich auf dem Bauteil kein Zunder bildet und somit die aufwen- dige nachträgliche Entzunderung entfällt (siehe Anspruch 7).

Bei einer solchen Erwärmung und Wärmebehandlung unter Schutz- gas bleibt das Bauteil frei von Oberflächenverschmutzungen und kann daher mit Vorteil direkt im Anschluss an die Warmum- formung und Abschreckung (d. h. nach Abkühlung auf eine Tempe- ratur unterhalb der Martensittemperatur) einer Oberflächenbe- schichtung unterzogen werden (siehe Anspruch 8). Im Zuge die- se Oberflächenbeschichtung können insbesondere korrosionshem- mende Schutzschichten (z. B. durch Verzinken) auf die Bauteil- oberfläche aufgebracht werden. Dabei kann direkt die von der Warmumformung herrührende, im Bauteil verbliebene Restwärme genutzt werden. Anschließend kann eine weitere Wärmebehand- lung des Bauteils durch Anlassen erfolgen.

Die Erwärmung des beschnittenen Bauteil-Rohlings vor der Warmumformung kann in einem Durchlaufofen erfolgen (siehe An- spruch 9). Alternativ wird die Erwärmung induktiv durchge- führt (siehe Anspruch 10). Eine solche induktive Erwärmung erfolgt sehr schnell, weswegen in diesem Fall ein zusätzli- cher Zeitgewinn in der Gesamtprozesszeit erreicht werden kann. Aufgrund der kurzen Aufheizdauer tritt weiterhin wäh- rend der Erwärmung nur eine vernachlässigbare Verzunderung der Bauteiloberflächen auf, weswegen die Verwendung von Schutzgas entfallen kann. Die induktive Erwärmung hat beson- dere Vorteile in denjenigen Anwendungsfällen, in denen nicht das gesamte Bauteil, sondern nur ausgewählte Bereiche des Bauteils pressgehärtet werden sollen : Dann werden selektiv- durch geeignete Gestaltung der Induktoren-nur die ausge- wählten, zu härtenden Bereiche erwärmt und anschließend im Warmumform-Werkzeug gehärtet, während die restlichen, uner- wärmten Bereiche zwar im Warmumform-Werkzeug umgeformt wer- den, aber in der ursprünglichen Duktilität verbleiben. Alter- nativ bzw. zusätzlich ermöglicht das Induktionserwärmen eine Einstellung der Bauteileigenschaften über die Blechdicke hin- weg ("weicher Kern-harte Deckschicht"). Auf diese Weise können lokal variable Festigkeits-und Steifigkeitseigen- schaften auf dem fertigen Bauteil erreicht werden.

Zur induktiven Erwärmung kann eine getrennte, zwischen Schneidvorrichtung und Warmumform-Werkzeug angeordnete Heiz- station-analog zum Durchlaufofen-vorgesehen werden. Im Unterschied zu einer Erwärmung im Durchlaufofen-bei der ei- ne gewisse Erwärmungsstrecke notwendig ist-ist die indukti- ve Erwärmung mit einem geringen Platzbedarf verbunden, was zu Kosteneinsparungen führt. Die Form und Anordnung der Indukto- ren wird auf die Form des beschnittenen Bauteil-Rohlings bzw. der zu erwärmenden Bereiche abgestimmt. Alternativ zur Erwär- mung in einer getrennten Heizstation kann die Erwärmung auch in der Schneidvorrichtung (direkt nach der Randbeschneidung) oder im Warmumform-Werkzeug (direkt vor der Warmumformung) erfolgen. Hierzu ist die Schneidvorrichtung bzw. das Umform- werkzeug mit internen Induktoren versehen, oder das Bauteil wird mit Hilfe von externen, entsprechend geformten Indukto- ren erhitzt, welche nach der Randbeschneidung bzw. vor der Warmumformung in die geöffnete Schneidvorrichtung bzw. das geöffnete Warmumform-Werkzeug eingeführt und dort an die ge- wünschte Stelle des Bauteils plaziert werden.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in den Zeichnun- gen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Dabei zeigen Fig. 1 ein Verfahrensschema des erfindungsgemäßen Herstel- lungsprozesses eines pressgehärteten Bauteils : Fig. la : Zuschneiden der Platine (Schritt I) Fig. lb : Kaltumformung (Schritt II) Fig. lc : Beschneiden der Ränder (Schritt III) Fig. 1d : Warmumformung (Schritt IV) Fig. le : Trockenreinigung (Schritt V) ; Fig. 2 perspektivische Ansichten ausgewählter Zwischenstu- fen bei der Herstellung des Bauteils : Fig. 2a : ein Halbzeug ; Fig. 2b : ein daraus geformter Bauteil-Rohling ; Fig. 2c : ein beschnittener Bauteil-Rohling ; Fig. 2d : das fertige Bauteil.

Figuren la bis le zeigen eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines räumlich geformten, pressgehärteten Bauteils 1 aus einem Halbzeug 2.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird als Halbzeug 2 eine Platine 3 verwendet, welche aus einem abgewickelten Blechcoil ausgeschnitten wird. Alternativ kann als Halbzeug ein Ver- bundblech zum Einsatz kommen, welches-wie z. B. in der DE 100 49 660 AI beschrieben-aus einem Basisblech und mindes- tens einem Verstärkungsblech besteht. Weiterhin kann als Halbzeug ein Taylored Blank verwendet werden, welches aus mehreren zusammengeschweißten Blechen unterschiedlicher Mate- rialstärke und/oder unterschiedlicher Materialbeschaffenheit besteht. Alternativ kann das Halbzeug ein durch ein beliebi- ges Umformverfahren hergestelltes dreidimensional geformtes Blechteil sein, welches mit Hilfe des erfindungsgemäßen Ver- fahrens eine weitere Umformung sowie eine Festigkeits- /Steifigkeitserhöhung erfahren soll.

Das Halbzeug 2 besteht aus einem warmformbaren Stahl. Als Beispiel eines solchen Werkstoffs sei an dieser Stelle der unter der Handelsbezeichnung BTR 155 vertriebene lufthärtende Stahl der Firma Benteler genannt, der die nachfolgend aufge- führte Legierungszusammensetzung aufweist, wobei die zusätz- lich zu dem Basismetall Eisen hinzuzufügenden Gehalte der Le- gierungspartner in Massenprozent zu verstehen sind : Kohlenstoff : 0,18-0, 28%, Silizium : max. 0,7%, Mangan : 2,00-4, 00%, Phosphor : max. 0, 025%, Schwefel : max. 0,010%, Chrom : max. 0, 7%, Molybdän : max. 0, 55%, Nickel : max. 0, 6%, Aluminium : 0,020-0, 060%.

In einem ersten Prozessschritt I wird die Platine 3-wie in Figur la dargestellt-aus einem abgewickelten und geradege- richteten Abschnitt eines Coils 5 aus einem warmumformbaren Blech ausgeschnitten. Der warmumformbare Werkstoff befindet sich zu diesem Zeitpunkt in einem weichen" (d. h. ungehärte- ten) Zustand, so dass die Platine 3 problemlos mit Hilfe kon- ventioneller mechanischer Schneidmittel-beispielsweise mit Hilfe einer Hubschere 4-ausgeschnitten werden kann. Im Großserieneinsatz erfolgt das Zuschneiden der Platine 3 vor- teilhafterweise mit Hilfe einer Platinenpresse 6, welche eine automatisierte Zuführung des Coils 5 und ein automatisches Ausstanzen und Abführung der ausgeschnittenen Platine 3 ge- währleistet. Die auf diese Weise ausgeschnittene Platine 3 ist in Figur 2a in einer schematischen perspektivischen An- sicht dargestellt Die ausgeschnittenen Platinen 3 werden auf einem Stapel 7 ab- gelegt und werden in gestapelter Form einer Kaltumform- Station 8 zugeführt (siehe Figur lb). Hier wird in einem zweiten Prozessschritt II aus der Platine 3 mit Hilfe des Kaltumform-Werkzeugs 8-im vorliegenden Beispiel einem zwei- stufigen Tiefziehwerkzeug 9-ein Bauteil-Rohling 10 geformt.

Um dabei prozesssicher eine qualitativ hochwertige Ausformung der Bauteilgeometrie gewährleisten zu können, muss während des Kaltumformungsprozesses gezielt ein vorherbestimmter, op- timierter Werkstofffluss auf der Platine 3 sichergestellt werden. Um dies zu erreichen, weist die Platine 3 Randberei- che 11 auf, die über eine (in Figur 2a gestrichelt angedeute- te) Außenkontur 12 des zu formenden Bauteils 1 hinausragen.

In diesen Randbereichen 11 werden während des Ziehprozesses durch Niederhalter 13 gesteuert Kräfte ausgeübt, welche einen gezielten Materialfluss auf der Platine 3 und somit ein hoch- qualitatives Ziehergebnis bewirken.

Im Rahmen dieses Kaltumformprozesses (Prozessschritt II) wird der Bauteil-Rohling 10 endkonturnah ausgeformt. Unter"end- konturnah"soll dabei verstanden werden, dass diejenigen Tei- le der Geometrie des fertigen Bauteils 1, welche mit einem makroskopischen Materialfluss einhergehen, nach Abschluss des Kaltumformprozesses vollständig in den Bauteil-Rohling 10 eingeformt sind. Nach Abschluss des Kaltumformprozesses (Pro- zessschritt II) sind somit zur Herstellung der dreidimensio- nalen Form des Bauteils 1 nur noch geringe Formanpassungen notwendig, welche einen minimalen (lokalen) Materialfluss er- fordern ; der Bauteil-Rohling 10 ist in Figur 2b dargestellt.

Je nach Komplexität der Bauteilgeometrie kann die endkontur- nahe Formgebung in einem einzigen Tiefziehschritt erfolgen, oder sie kann mehrstufig-beispielsweise in der in Figur 1b gezeigten zweistufigen Tiefziehpresse 9-erfolgen.

Anschließend an den Kaltumformprozess wird der Bauteil- Rohling 10 in eine Schneidvorrichtung 15 eingelegt und dort beschnitten (Prozessschritt III, Figur lc). Da der Werkstoff des Bauteil-Rohlings 10 sich zu diesem Zeitpunkt noch in ei- nem"weichen", d. h. ungehärteten Zustand befindet, kann die- ser Beschneideprozess mit Hilfe mechanischer Schneidmittel 14 (insbesondere mit Schneidmessern, Abkant-und/oder Stanzwerk- zeugen) erfolgen.

Für den Beschneidevorgang kann-wie in Figur lc gezeigt- eine separate Schneidvorrichtung 15 vorgesehen sein. Alterna- tiv können die Schneidmittel 14 in die letzte Stufe 9'des Tiefziehwerkzeugs 9 integriert sein, so dass in der letzten Tiefziehstufe 9'zusätzlich zu der Fertigformung des Blech- teil-Rohlings 10 auch die randseitige Beschneidung erfolgt.

Durch den Kaltumform-und den Beschneideprozess (Prozess- schritte II und III) wird somit aus der Platine 3 ein endkon- turnaher beschnittener Bauteil-Rohling 17 hergestellt, der sowohl in bezug auf seine dreidimensionale Form als auch in bezug auf seine Randkontur 12'nur wenig von der gewünschten Bauteilform abweicht. Die abgeschnittenen Randbereiche 11 werden in der Schneidvorrichtung 15 abgeführt ; der Bauteil- Rohling 17 (Figur 2c) wird mit Hilfe eines Manipulators 19 aus der Schneidvorrichtung 15 entnommen und der nächsten Pro- zessstufe zugeführt.

In der nun folgenden Prozessstufe IV (Figur ld) wird der be- schnittene Bauteil-Rohling 17 nun einer Warmumformung unter- zogen, im Rahmen derer er auf die endgültige Bauteilform 1 ausgeformt und gehärtet wird. Hierzu wird der beschnittene Bauteil-Rohling 17 von einem Manipulator 20 in einen Durch- laufofen 21 eingelegt, wo er auf eine Temperatur erhitzt wird, die oberhalb der Gefügeumwandlungstemperatur in den austenitischen Zustand liegt ; je nach Stahlsorte entspricht dies einer Erhitzung auf eine Temperatur zwischen 700° C und 1100° C. Vorteilhafterweise ist die Atmosphäre des Durchlauf- ofens 21 durch eine gezielte und ausreichende Zugabe eines Schutzgases inertisiert, um ein Verzundern nicht beschichte- ter Schnittstellen 12'der beschnittenen Rohlinge 17 oder- bei Verwendung unbeschichteter Bleche-an der gesamten Roh- lingsoberfläche zu verhindern. Als Schutzgas kann beispiels- weise Kohlendioxid und/oder Stickstoff verwendet werden.

Der erhitzte beschnittene Bauteil-Rohling 17 wird dann mit Hilfe eines Manipulators 22 in ein Warmumform-Werkzeug 23 eingelegt, in dem die dreidimensionale Gestalt und die Rand- kontur 12'des beschnittenen Bauteil-Rohlings 17 auf ihr end- gültiges, gewünschtes Maß gebracht werden. Da der beschnitte- ne Bauteil-Rohling 17 bereits endkonturnahe Maße aufweist, ist während des Warmumformung nur noch eine geringe Forman- passung notwendig. Im Warmumform-Werkzeug 23 wird der be- schnittene Rohling 17 fertiggeformt und schnell abgekühlt, wodurch ein feinkörniges martensitisches oder bainitisches Werkstoffgefüge eingestellt wird. Dieser Verfahrensschritt entspricht einer Härtung des Bauteils 1 und ermöglicht eine gezielte Einstellung der Werkstofffestigkeit. Einzelheiten und verschiedene Ausgestaltungen dieses Härtungsprozesses sind beispielsweise in der DE 100 49 660 Al beschrieben. Da- bei kann eine bauteilübergreifende Härtung des gesamten Bau- teils 1 erfolgen ; alternativ können durch eine geeignete Ges- talt des Warmumform-Werkzeugs (z. B. isolierende Einsätze, Luftspalte etc. ) ausgewählte Bereiche des Bauteils 1 von der Härtung ausgespart werden, so dass die Härtung des Bauteils 1 nur lokal erfolgt.

Ist der gewünschte Härtungszustand des Bauteils 1 erreicht, so wird das Bauteil 1 aus dem Warmumform-Werkzeug 23 entnom- men. Aufgrund der dem Warmumformungsprozess vorgelagerten endkonturnahen Beschneidung des Bauteil-Rohlings 10 sowie der Formanpassung der Außenberandung 12'im Warmumform-Werkzeug 23 weist das Bauteil 1 nach Abschluss des Warmumformprozesses bereits die gewünschte Außenkontur 24 auf, so dass nach der Warmumformung keine zeitaufwendige Beschneidung des Bauteil- randes notwendig ist.

Um eine schnelle Abschreckung des Bauteils 1 im Zuge der Warmumformung zu erreichen, wird das Bauteil 1 in einem durch Sole gekühlten Warmumform-Werkzeug 23 abgeschreckt. Eine sol- che Sole hat eine hohe Wärmeleitfähigkeit und Wärmekapazität umspült. Abhängig von den zugesetzten Salzen kann die Sole auf Temperaturen weit unterhalb des Gefrierpunktes von Wasser gekühlt werden.

Die Warmumformung des Bauteils 1 geht im Regelfall einher mit einer Verzunderung der Bauteiloberfläche, so dass das Bauteil 1 in einem weiteren Verfahrensschritt (Prozessschritt V, Fi- gur le) in einer Trockenreinigungsstation 25 (beispielsweise mittels Kugelstrahlen) entzundert werden muss.

Durch den in Figuren la bis le dargestellten Verfahrensablauf mit der endkonturnahen Beschneidung der Bauteil-Rohlinge 10 im weichen Zustand wird eine erhebliche Verkürzung der Zyk- luszeit gegenüber dem herkömmlichen Verfahrensablauf er- reicht, bei dem das fertige, gehärtete Bauteil erst nach der Warmumformung mittels (Laser-) Schneidens auf das gewünschte Maß beschnitten wird. Wird das erfindungsgemäße Verfahren eingesetzt, so weist das Bauteil 1 nach Abschluss des Warmum- formungsprozesses (Prozessschritt IV) bereits die gewünschte endgültige Außenkontur 24 auf, so dass die Hartbeschneidung- die im herkömmlichen Verfahrensablauf den Flaschenhals bilde- te-entfällt.

Im erfindungsgemäßen Verfahrensablauf stellt nunmehr die Ab- kühlung des fertig ausgeformten Bauteils 1 im Warmumform- Werkzeug 23 den Engpass des Gesamtverfahrens dar : Bei einer Härtung im Werkzeug 23 beträgt nämlich die insgesamt erfor- derliche Abkühlzeit bei guter Auslegung der werkzeug- integrierten Kühlung je nach Blechdicke, Werkstückgröße und Endtemperatur etwa 20 bis 40 Sekunden, wobei das Gros der Fälle im Bereich zwischen 25 und 30 Sekunden liegt. Eine Ver- kürzung der Zykluszeit kann hier durch den Einsatz lufthär- tender Stähle als Werkstoffe für die Bauteile 1 erreicht wer- den : In diesem Fall braucht das Bauteil 1 im Warmumform- Werkzeug 23 nur so weit abgekühlt zu werden, bis eine ausrei- chende Warmfestigkeit, Steifigkeit und damit verbundene Maß- haltigkeit des Bauteils 1 erreicht ist ; dann kann das Bauteil 1 aus dem Werkzeug 23 entnommen werden, so dass der weitere Wärmebehandlungsvorgang an der Luft außerhalb des Werkzeugs 23 erfolgt, und das Warmumform-Werkzeug 23 für die Aufnahme eines nächsten Bauteil-Rohlings 17 bereitsteht. Auf diese Weise kann die Verweilzeit des Bauteils 1 im Warmumform- Werkzeug 23 auf wenige (< 10) Sekunden reduziert werden, was zu einer weiteren Verkürzung der Gesamt-Zykluszeit führt.

Zusätzliche Einsparungen bzw. Reduktionen der Zykluszeit kön- nen erzielt werden, wenn nicht nur die Erwärmung der Bauteil- Rohlinge 17, sondern auch die Warmumformung in einer Schutz- gasatmosphäre erfolgt ; in diesem Fall ist das Umformwerkzeug 23, wie in Figur ld gestrichelt angedeutet, in die Schutzgas- atmosphäre 26 des Durchlaufofens 21 integriert. Dadurch wird ein verzunderfreier Presshärtungsprozess realisiert, so dass die ansonsten bislang notwendige nachfolgende Trockenreini- gung der Bauteile 1 (Prozessschritt V) entfallen kann.

Alternativ zu der Erwärmung der Bauteil-Rohlinge 17 in dem Durchlaufofen 21 kann die Erwärmung induktiv erfolgen.