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Title:
DEVICE AND METHOD FOR THE DEEP DRAWING OF SHELL PARTS WITH INTEGRATED HEAD AND FRAME TRIMMING
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2013/104650
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a device for producing shell parts having at least one base region (2), a frame region (3) and optionally a flange region (4) made from a flat or preformed blank (5), said device having a drawing die (6) as well as a drawing punch (7), wherein the drawing die has a moulding region (9') and at least one trimming region (8'), wherein the moulding region on the drawing die has the outer mould (11) for the shell part to be drawn and cut in the base region, frame region and optionally in the flange region on completion of the drawing process, wherein the drawing punch has a moulding region and at least one trimming region, wherein the moulding region on the drawing punch has the inner mould (10) for the shell part to be drawn and cut with base region, frame region and optionally a flange region on completion of the drawing process. The trimming region on the drawing punch forms a cutting contour with the moulding region on the drawing die, wherein the trimming and moulding regions (5a, 5b) of the plate can be separated at least in the frame and base regions of the finished, moulded shell part during and on completion of the drawing process, preferably in the final drawing process.

Inventors:
FLEHMING THOMAS (DE)
Application Number:
PCT/EP2013/050271
Publication Date:
July 18, 2013
Filing Date:
January 09, 2013
Export Citation:
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Assignee:
THYSSENKRUPP STEEL EUROPE AG (DE)
International Classes:
B21D22/20; B21D24/16
Domestic Patent References:
WO2008025387A12008-03-06
Foreign References:
DE102010000608B32011-03-03
JPH021515U1990-01-08
JPH09308920A1997-12-02
DE102011050002A12012-10-31
Attorney, Agent or Firm:
ZIEBELL, Arnd (DE)
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Claims:
Pat ent an sprüche

Vorrichtung zur Herstellung von Schalenteilen ( 1) mit wenigstens einem Boden- (2) , einem Zargen- (3) und optional einem Flanschbereich (4) aus einer ebenen oder vorgeformten Platine (5) mit einem Ziehgesenk (6) sowie einem Ziehstempel (7), wobei das Ziehgesenk (6) einen Formbereich ( 9 ' ) und mindestens einen Beschnittbereich ( 8 ' ) aufweist , wobei der Formbereich ( 9 ' ) des Ziehgesenks (6) bei Abschluss des Ziehvorgangs die Außenform ( 11 ) des zu ziehenden und zu schneidenden Schalenteils ( 1) im Boden- (2), Zargen- (3) und optional im Flanschbereich (4 ) aufweist, der Ziehstempel (7) einen Formbereich (9) und mindestens einen Beschnittbereich (8) aufweist , wobei der Formbereich (9) des Ziehstempels (7) bei Abschluss des Ziehvorgangs die Innenform ( 10 ) des zu ziehenden und zu schneidenden Schalenteils (1) mit Boden-, Zargen- und optionalen Flanschbereich (2,3,4) aufweist ,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s der Beschnittbereich (8) des Ziehstempels (7) mit dem Formbereich ( 9 ' ) des Ziehgesenks (6) eine Schneidkon ur (12 ) bildet , mit welcher während und bei Abschluss des Ziehvorganges eine Trennung des Beschnitt- und

Formbereichs (5a, 5b) der Platine (5) zumindest im Zargen- , Boden- (2,3) und optional im Flanschbereich (4) des fertig geformten Schalenteils (1) vorzugsweise im letzten Ziehvorgang durchführbar ist . Vorrichtung nach Anspruch 1 ,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s der Formbereich (9) des Ziehstempels (7) im Vergleich zum Beschnittbereich (8) des Ziehstempels (7) vertieft und der Formbereich ( 9 ' ) des Ziehgesenks (6) im Vergleich zum Beschnittbereich ( 8 ' ) des Ziehgesenks (6) erhöht

ausgebildet ist .

Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 ,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die Schneidkontur durch den Zargen- , Boden- und durch den Flanschbereich (2,3,4) des Schalenteils ( 1) verläuft .

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 ,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die Schneidkontur ( 12 ) zwischen Beschnittbereich (8) des Ziehstempels (7) und Formbereich ( 9 ' ) des Ziehgesenks (6) im Boden- und optional im Flanschbereich (3 , 4) in

Längsrichtung variierende Eingriffshöhen (16) aufweist .

Vorrichtung einem der Ansprüche 1 bis 4 ,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s zwischen dem Formbereich (9,9') und dem Beschnittbereich (8,8') des Ziehstempels (7) und/oder des Ziehgesenks (6) eine Einlaufkontur ( 13 , 14 ) vorgesehen ist .

Vorrichtung einem der Ansprüche 1 bis 5 ,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s im Ziehstempel (7) eine runde Einlaufkontur zumindest teilweise in Bereichen der Schneidkontur (12 ) des

Ziehstempels (7) vorgesehen ist , in denen im

korrespondierenden Bereich des Ziehgesenks (6) eine Schneidkante angeordnet ist und/oder im Ziehstempel (7) zumindest teilweise eine Schneidkante ( 14 ) in den

Bereichen der Schneidkontur (12 ) des Ziehgesenks (6) vorgesehen ist, in denen im Ziehgesenk (6) eine runde Einlaufkontur (13 ) vorgesehen ist.

Vorrichtung einem der Ansprüche 1 bis 6 ,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die die Sehneidkontur (12) bildenden Teile des

Ziehstempels (7) und/oder des Ziehgesenks (6) als

austauschbare Einsätze (7b, 6a) ausgebildet sind .

Vorrichtung einem der Ansprüche 1 bis 7 ,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a die Einlaufkontur (13) mindestens einen Radius von und die Schneidkante (14) einen Radius von maximal mm aufweist, ,

9. Vorrichtung einem der Ansprüche 1 bis 8 ,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s ein Niederhalter (7a) zum Niederhalten der zu ziehenden Platine (5) während des Ziehens vorgesehen ist .

Verfahren zur Herstellung von Schalenteilen mit einem Boden- , Zargen- und einem optionalen Flanschbereich aus einer ebenen oder vorgeformten Platine durch Ziehen unter Verwendung einer Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Platine in die Vorrichtung eingelegt wird und durch Einfahren des Ziehstempels in das

Ziehgesenk die Platine gezogen und während des

Umformvorganges zumindest im Boden- und Zargenbereich durch die bereitgestellte Schneidkontur beschnitten wird, so dass ein Beschnittbereich und ein Formbereich der Platine zumindest teilweise getrennt wird und ein fertiges Schalenteil , welches im Wesentlichen die Form des Formbereichs des Ziehstempels und des Ziehgesenks aufweist, hergestellt wird .

1. Verfahren nach Anspruch 10,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s das durch den Formbereich des Ziehstempels und des

Ziehgesenks gezogene Schalenteil mit Abschluss des

Ziehvorganges vollständig vom Beschnittbereich der Platine abgetrennt wird .

2. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11 ,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s das Beschneiden der Platine im Boden- und optional im Flanschbereich zumindest teilweise fortlaufend beginnend von den zuerst im Eingriff stehenden Bereichen der Schneidkontur zwischen Formbereich und Beschnittbereich des Ziehstempels und Ziehgesenks erfolgt .

3. Verfahren nach Anspruch 10 bis 12

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die Platine warmumgeformt wird .

Description:
Vorrichtung und Verfahren zum Tiefziehen von Schalenteilen mit integriertem Kopf- und Zargenbeschnitt

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung von Schalenteilen mit wenigstens einem Boden- , einem Zargen- und optional einem Flanschbereich aus einer ebenen oder

vorgeformten Platine mit einem Ziehgesenk sowie einem

Ziehstempel , wobei das Ziehgesenk einen Formbereich und mindestens einen Beschnittbereich aufweist , wobei der

Formbereich des Ziehgesenks bei Abschluss des Ziehvorgangs die Außenform des zu ziehenden und zu schneidenden

Schalenteils im Boden- , Zargen- und optional im

Flanschbereich aufweist , der Ziehstempel einen Formbereich und mindestens einen Beschnittbereich aufweist , wobei der Formbereich des Ziehstempels bei Abschluss des Ziehvorgangs die Innenform des zu ziehenden und zu schneidenden

Schalenteils mit Boden- , Zargen- und optional Flanschbereich aufweist . Daneben betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Schalenteilen. Schalenteile , welche einen Bodenbereich, einen Zargenbereic und optional einen Flanschbereich aufweisen, werden häufig durch Ziehen einer ebenen oder vorgeformten Platine aus Metall , vorzugsweise aus Stahl hergestellt . Aus dem Stand der Technik sind Verfahren und Vorrichtungen zur Herstellung von insbesondere f ianschbehafteten Ziehteilen bekannt , mit welchen aus einer ebenen Platine Ziehteile durch Tiefziehen und Beschneiden in einem Arbeitshub hergestellt werden können . So ist aus dem Fachbuch „Schnitt-, Stanz- und Ziehwerkzeuge" , Ohler und Kaiser, 8. Auflage (2001) bekannt, das Ziehgesenk, welches den Bodenbereich, Zargenbereich und Flanschbereich des herzustellenden Ziehteils umfasst , höhenverschiebbar auszuführen, um nach dem durchgeführten Ziehvorgang das fertige Ziehteil am Flansch außerhalb der zusammen gefahrenen Werkzeugteile (Gesenk und Stempel ) zu beschneiden, so dass im Ergebnis das gewünschte ,

flanschbehaftete Ziehteil in einem Arbeitshub des

Ziehstempels gefertigt werden kann. Ein entsprechendes

Ziehgesenk ist in dem genannten Fachbuch auf Seite 429 dargestellt . Aufgrund des höhenverschiebbaren Ziehgesenks ist der Aufbau des aus dem Stand der Technik bekannten Schneid- Zug-Werkzeugs j edoch relativ komplex.

Ferner gibt es bereits im Stand der Technik Verfahren und entsprechende Vorrichtungen zur Herstellung von Ziehteilen mit integriertem Beschnitt , welche zur Vermeidung eines Schabens des Flanschbereichs an der Schneidkante des

Ziehstempels den Schneidvorgang in einem Streckziehschri t der Platine durchführen, so dass beim Schneidvorgang das Material unter starker Zugbelastung steht und der

Flanschbereich nach dem Schnitt entsprechend nachläuft.

Aufgrund des relativ unkontrollierten Nachlaufens des

Flanschbereichs können so hergestellte Ziehteile nicht mit hoher ProzessSicherheit maßgenau gefertigt werden.

Schließlich besteht ein weiteres Problem darin, dass der

Flanschbereich zusätzlich schräg zum Zargenbereich verlaufen muss , um ein Schaben an der scharfen Schneidkante zu

vermeiden . Ein oft gewünschter rechtwinkliger Verlauf des Flanschbereichs zum Zargenbereich ist nicht in einem

Verfahrensschritt herstellbar. TiefZiehpressen haben keine hochgenaue Werkzeugführung, so dass BeschnittOperationen, insbesondere im Bereich des Boden- und Zargenbereichs in solchen Pressen nicht möglich sind oder nur sehr schwierig und aufwendig durchgeführt werden können .

Mit der noch nicht veröffentlichten deutschen Patentanmeldung DE 10 2011 050 002.2 hat die Anmelderin zwar eine Lösung für den Beschnitt des Flanschbereiches in einem Arbeitsschritt während des Ziehens erzielt . Allerdings besteht ein ähnliches Problem auch für den Kopfbeschnitt einer gezogenen Platine . Bisher werden mindestens zwei Verfahrensschritte verwendet , nämlich Ziehen der Platine und Durchführung des Beschnitts . Erfolgt zusätzlich noch ein sogenannter Kopf eschnitt im Boden- und Zargenbereich und ggf . im Flanschbereich eines Schalenteils , sind meistens zusätzliche Schnittschritte erforderlich.

Hiervon ausgehend liegt der vor1iegenden Erfindung die

Aufgabe zugrunde , eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung von Schalenteilen durch Tiefziehen zur Verfügung zu stellen, mit welcher bzw. mit welchem mit möglichst wenig Arbeitsschritten die Herstellung des Schalenteils und

gleichzeitig ein maßhaltiger Beschnitt zumindest im Zargen- und Bodenbereich des Schalenteils erreicht werden kann .

Die genannte Aufgabe wird gemäß der Lehre der vorliegenden Erfindung mit einer Vorrichtung mit den Merkmalen des

Oberbegriffs des Patentanspruches 1 dadurch gelöst , dass der Beschnittbereich des Ziehstempels mit dem Formbereich des Ziehgesenks eine Schneidkontur bildet , mit welcher während und bei Abschluss des Ziehvorganges eine Trennung des

Beschnitt- und Formbereichs der Platine zumindest im Zargen- und Bodenbereich des fertig geformten Schalenteils

vorzugsweise im letzten Ziehvorgang durchführbar ist . Durch die Bereitstellung der Schneidkontur zwischen dem

Beschnittbereich des Ziehstempels und dem Formbereich des Ziehgesenks wird erreicht , dass beim Einfahren des

Ziehstempels in das Ziehgesenk die im Ziehgesenk eingelegte Platine zunächst im Zargenbereich in Eingriff mit der

Schneidkontur gerät und das fertig gezogene Schalenteil mit Abschließen des Ziehvorgangs im Bodenbereich getrennt werden kann . I dem vorzugsweise letzten Ziehvorgang kann daher ein fertiges , gezogenes Schalenteil mit Boden- und

Zargenbeschnitt erzeugt werden . Der Formbereich des

Ziehstempels bzw. des Ziehgesenks bildet den Bereich, welcher zur Umformung der im Wesentlichen ebenen Platine oder auch vorgeformten Platine zum fertigen Schalenteil führt . Der Beschnittbereich dient dazu, Material für einen fehlerfreien Ziehvorgang bereitzustellen, so dass ein z.B. faltenfreies Ziehen des Formbereichs der Platine gewährleistet ist . Durch die Trennung des Zargen- und Bodenbereichs des fertigen

Schalenteils vom Beschnittbereich der Platine kann ein fertig geformtes und beschnittenes Schalenteil in einem vorzugsweise letzte Ziehvorgang hergestellt werden.

Gemäß einer ersten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen

Vorrichtung ist der Formbereich des Ziehstempels im Vergleich zum Beschnittbereich des Ziehstempels vertieft und der

Formbereich des Ziehgesenks im Vergleich zum Beschnittbereich des Ziehgesenks erhöht ausgebildet . Vorzugsweise entspricht die Höhendifferenz zwischen Beschnitt- und Formbereich mindestens der Wanddicke der umzuformenden Platine . Dadurch, dass der Formbereich des Ziehstempels im Vergleich zum

Beschnittbereich des Ziehstempels vertieft ausgebildet ist , wird ein normaler Ziehvorgang erreicht , da hierdurch kein zusätzliches Material im Bodenbereich der Platine aufgrund der größeren Ziehtiefe des Beschnittbereichs des Ziehstempels benötigt wird . Zudem ermöglicht die Höhendifferenz zwischen den Form- und Beschnittbereicherl ein maßhaltiges und

vollständiges Trennen des fertig hergestellten Schalenteils während und bei Abschluss des Ziehvorgangs. Denkbar ist auch, dass der Beschnittbereich des Ziehstempels erhöht und der Formbereich des Ziehgesenks vertieft ausgebildet ist oder auch eine Kombination von vertieften und erhöhten Bereichen beispielsweise des Beschnittbereichs des Ziehstempels mit korrespondierenden erhöhten und vertieften Formbereichen im Ziehgesenk verwendet wird .

Verläuft die Schneidkontur des Ziehstempels oder des

Ziehgesenks durch den Zargen-, Boden- und optional den

Flanschbereich der Halbschale , kann das Schalenteil während des Ziehvorgangs vollständig aus der umgeformten Platine freigeschnitten werden . Damit besteht die Möglichkeit , wie in einem konventionellen Tiefziehvorgang beispielsweise im

Flanschbereich zusätzliches Material zur Verfügung zu

stellen, welches beim Ziehvorgang nachfließen kann, um den Flanschbereich spezifisch auszuformen . Überschüssiges

Material kann über die Schneidkontur dann von dem Schalenteil entfernt werden, so dass hochmaßhaltige Kantenbereiche des Schalenteils auch beispielsweise im Flanschbereich zur

Verfügung gestellt werden können .

Um die Schneidkräfte , welche während des iehvorgangs

auftreten, zu erniedrigen, weist gemäß einer weiteren

Ausgestaltung der Vorrichtung die Schneidkontur zwischen Beschnittbereich des Ziehstempels und Formbereich des

Ziehgesenks im Boden- und optional im Flanschbereich in Längsrichtung variierende Eingriffshöhen auf . Durch die variierenden Eingriffshöhen wird gewährleiste , dass während des Einfahrens des Ziehstempels in das Ziehgesenk die in Eingriff geratenen Formbereiche bzw. Beschnittbereiche von Ziehstempel und Ziehgesenk kurz vor Abschluss des

Ziehvorgangs zu unterschiedlichen Einfahrtiefen des

Ziehstempels in Eingriff geraten und damit ein fortlaufender Trennprozess entlang der Schneidkontur, welcher punkt- oder bereichsweise beginnt, gewährleistet wird. Dadurch, dass der Formbereich und der Beschnittbereich der gezogenen Platine nicht entlang der gesamten Länge der Schneidkontur

gleichzeitig getrennt werden, ist gewährleistet , dass die Schneidkräfte moderat bleiben und der in den Fachkreisen bekannte „ Schnittschlag" im Wesentlichen verhindert werden kann .

Vorzugsweise werden die verschiedenen Eingriffshöhen zwischen dem Formbereich und dem Beschni tbereich des Ziehstempels und/oder des Ziehgesenks durch eine vorgesehene Einlaufkontur bereitgestellt . Die Einlaufkontur kann unterschiedliche

Formen aufweisen . So ist es beispielsweise möglich, durch eine lineare Einlaufkontur, welche in Schneidkonturrichtung variierende Neigungen aufweist , unterschiedliche

Eingriffshöhen zu gewährleisten .

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist im Ziehstempel eine runde Einlaufkontur zumindest teilweise in Bereichen der Schneidkontur des

Ziehstempels vorgesehen, in denen im korrespondierenden Bereich des Ziehgesenks eine Schneidkante angeordnet ist und/oder im Ziehstempel zumindest teilweise eine Schneidkante in den Bereichen der Schneidkontur des Ziehgesenks vorgesehen, in denen im Ziehgesenk eine runde Einlaufkontur vorgesehen ist . Durch die Kombination von runder

Einlaufkontur, d.h. die Einlaufkontur besitzt einen Radius anstatt einer „ scharfen" Schneidkante , und „ scharfer"

Schneidkante kann gleichzeitig während des Ziehvorgangs mit Einleiten des Schneidvorgangs eine verbesserte Zentrierung des Ziehstempels im Ziehgesenk erfolgen . Hierdurch ergibt sich eine besonders genaue Schnittführung . Denkbar ist auch die Verwendung von zwei aufeinander treffenden „ scharfen" Schneidkanten .

Bevorzugt sind zumindest die die Schneidko tur bildenden Teile des Ziehstempels und/oder des Ziehgesenks als

austauschbare Einsätze ausgebildet , da diese erhöhtem

Verschleiß unterworfen sind und dann einfach ausgetauscht werden können .

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Vorrichtung ist wahlweise ein ebener Platinenauflagebereich vorgesehen, so dass die Platine auf einfache Weise vor dem Umformen und

Beschneiden, beispielsweise automatisch, in die Vorrichtung eingelegt werden kann .

Besonders gute Schneidergebnisse konnten gemäß einer nächsten Ausführungsform der Vorrichtung dadurch erreicht werden, dass die Einlaufkontur mindestens einen Radius von 0 , 5 mm und die Schneidkante einen Radius von ma imal 0,05 mm, insbesondere maximal 0,02 mm aufweist . Hierdurch wird eine besonders gute Zentrierung des Ziehstempels beim Ziehen und Beschneiden der Platine erreicht , so dass eine sehr gute Maßha11igkeit gewährleistet werden kann . Schließlich kann der Materialfluss während des Ziehvorgangs zusätzlich dadurch gesteuert werden, dass ein Niederhalter zum Niederhalten der zu ziehenden Platine während des Ziehens vorgesehen ist .

Gemäß einer nächsten Lehre der vorliegenden Erfindung wird die aufgezeigte Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung von Schalenteilen mit einem Boden- , Zargen- und optional einem Flanschbereich aus einer ebenen oder vorgeformten

Platine durch Ziehen unter Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung gelöst , wobei eine Platine aus Metall ,

vorzugsweise Stahl , in die Vorrichtung eingelegt wird und durch Einfahren des Ziehstempels in das Ziehgesenk die

Platine gezogen und während des Umformvorganges zumindest im Boden- und Zargenbereich durch die bereitgestellte

Schneidkontur beschnitten wird, so dass ein Beschnittbereich und ein Formbereich der Platine zumindest teilweise getrennt wird und ein fertiges Schalenteil , welches im Wesentlichen die Form des Formbereichs des Ziehstempels und des

Ziehgesenks aufweist, hergestellt wird. Wie bereits zuvor erläutert , wird durch das erfindungsgemäße Verfahren unter Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung erreicht , dass aus einer ebenen oder vorgeformten Platine ein Schalenteil vorzugsweise in einem letzten Ziehvorgang hergestellt werden kann, welches gleichzeitig zumindest im Boden- und

Zargenbereich beschnitten ist . Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können auf besonders wirtschaftliche Art und Weise Schalenteile hergestellt werden . Gemäß einer Ausgestaltung des Verfahrens wird das durch den Formbereich des Ziehstempels und des Ziehgesenks geformte Schalenteil mit Abschluss des Ziehvorganges vollständig vom Beschnittbereich abgetrennt .

Alternativ ist es auch gemäß einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens möglich, entlang der Schnittlinie bereichsweise Material , vorzugsweise in Form von Stegen, stehen zu lassen, d.h. eine unterbrochene Schnittlinie zu erzeugen, wodurch das Schalenteil zumindest teilweise noch mit dem Beschnittbereich verbunden ist und zugleich aus dem Werkzeug entnommen werden kann . In einem weiteren Trennprozess kann dann der

Beschnittbereich von dem Gut-Teil getrennt v/erden .

Um die Schneidkräfte während des Beschneidens der Platine moderat zu halten und den sogenannten „ Schnittschlag" im Wesentlichen zu verhindern, erfolgt vorzugsweise das

Beschneiden der Platine im Boden- und optional im

Flanschbereich zumindest teilweise fortlaufend beginnend von den zuerst im Eingriff stehenden Bereichen der Sehneidkontur zwischen Formbereich und Beschnittbereich des Ziehstempels und Ziehgesenks . Dadurch, dass nicht die vollständige

Schneidkontur im Eingriff bei einer bestimmten Einfahrtiefe des Ziehstempels steht , besteht die Möglichkeit , einen fortlaufenden Beschnitt der Platine während des Ziehvorgangs bzw. bei Abschluss des Ziehvorgangs zu erzielen .

Schließlich ist es besonders vorteilhaft bei Platinen aus Stahl , wenn diese Platinen warmumgeformt werden . Bei einer Warmumfor ung einer Stahlplatine wird die Platine

vorzugsweise auf eine Temperatur oberhalb des AC3 - Temperaturpunktes erhitzt , warm umgeformt , so dass ein leichter umzuformendes Gefüge in der Platine vorliegt . ird die Platine im geschlossenen Zustand des Werkzeugs abgeschreckt , kann ein Presshärten erreicht werden, sofern der Werkstoff der Platine eine Umwandlung in ein im

Wesentlichen martensitisches Gefüge zulässt . Im Weiteren soll die Erfindung anhand von

Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert werden . Die Zeichnung zeigt in

Fig. la) in einer perspektivischen Darstellung ein typisches Schalenteil , welches mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung hergestellt werden soll ,

Fig. 1b) eine schematische Draufsicht auf eine

umzuformende Platine vor dem Ziehen und

Beschneiden,

Fig . 2 bis 4 in einer schematisehen Schnittansieht entlang der Schnittlinie S in Fig . la) ein

Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung mit eingelegter Platine während verschiedener Zeitpunkte des Ziehvorganges ,

Fig . 5 und 6 in einer perspektivischen Darstellung ein

Ausführungsbeispiel einer tiefgezogenen und geschnittenen Platine zu verschiedenen

Zeitpunkten des Ziehvorganges ,

Fig. 7 in einer perspektivischen Darstellung das

Ziehgesenk des Ausfuhrungsbeispiels aus Fig . 2 bis 6, Fig . 8 in einer perspektivischen Darstellung den

Ziehstempel des Ausführungsbeispiels aus Fig . 2 bis 6 und Fig . 9 schematisch einen beispielhaften Verlauf der

Eingriffshöhe entlang der Schneidkontur im Boden- und optional im Flanschbereich .

Zunächst zeigt Fig . la) in einer perspektivischen Darstellung ein Schalenteil 1 mit einem Bodenbereich 2 , einem

Zargenbereich 3 und einem Flanschbereich 4. Ein

entsprechendes Schalenteil 1 kann beispielsweise zur

Herstellung eines Trägers eines Kraftfahrzeugs verwendet werden, wobei das Schalenteil 1 beispielsweise mit einem weiteren Schalenteil über die Flansche 4 verbunden wi d und so einen stabilen Hohlkörper bilden kann . Ferner zeigt Fig . la) eine Schnittlinie S , welche die Schnittlinie angibt , in welcher die Fig. 2 bis 4 dargestellt sind . Ausgangsmaterial kann beispielsweise die in Fig . lb) in einer schematisehen Draufsicht gezeigte Platine 5 sein, welche einen Beschnittbereich 5a und einen Formbereich 5b aufweist , wobei im vorliegenden Ausführungsbeispiel der

Beschnittbereich 5a den Formbereich 5b umlaufend angeordnet ist. Der Beschnittbereich 5a bildet den Bereich der Platine , welcher nach dem Umformen und Beschneiden nicht mehr Teil des fertigen Schalenteils 1 ist . Korrespondierende Beschnitt- und Formbereiche sind auch in der Vorrichtung zur Herstellung der Schalenteile vorgesehen, um die verschiedenen Bereiche unterschiedlich umzuformen und voneinander zu trennen . Ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Herstellung eines Schalenteils 1 aus einer Platine 5 entlang der

Schnittlinie S ist in Fig . 2 dargestellt . Fig . 2 zeigt eine ebene Platine 5, welche in ein Ziehgesenk 6 eingelegt ist . Der Ziehstempel 7 umfasst zwei Niederhalter 7a, mit welchen der Materialeinzug beim Ziehen gesteuert werden kann.

Zusätzlich weist der Ziehstempel 7 einen Beschnittbereich 8 und einen Formbereich 9 auf . Das Ziehgesenk 6 weist ebenfalls einen Beschnittbereich 8 ' und einen Formbereich 9 ' auf . Der Formbereich 9 des Ziehstempels 7 weist die Innenform 10 ( Fig . 1) des Schalenteils und der Formbereich 9 ' des Ziehgesenks 6 die Außenform 11 des fertigen Schalenteils 1 auf . Der

Beschnittbereich 8 des Ziehstempels 7 bildet mit dem

Formbereich 9 ' des Ziehgesenks eine Schneidkontur 12 , welche es ermöglicht, den Formbereich 5b der umgeformten Platine 5 und damit das Schalenteil 1 zumindest im Bodenbereich 2 und im Zargenbereich 4 vom Beschnittbereich 5a der Platine 5 zu trennen . Die Trennung erfolgt während des Ziehvorganges , wie in den Fig . 3 und 4 gezeigt wird . Die Schneidkontur 12 wird sowohl im Ziehstempel 7 und auch im Ziehgesenk 6 vorzugsweise durch Einsätze 7b, 6a bereitgestellt , um bei Verschleiß einen einfachen Austausch vornehmen zu können .

Wie in Fig . 3 dargestellt taucht zunächst der Ziehstempel 7 in das Ziehgesenk 6 ein und verformt die Platine 5 mit dem vorstehenden Beschnittbereich 8 derart , dass die Platine im Formbereich 9 bzw . 9 ' des Ziehgesenks 6 bzw. des Ziehstempels 7 faltenfrei gezogen wird. Dies wird beispielsweise dadurch gewährleistet , dass , wie im vorliegenden Ausführungsbeispiel der Fig . 3 und 4 darges ellt , der Formbereich 9 des

Ziehstempels vertieft gegenüber dem Beschnittbereich 8 des Ziehstempels ausgebildet ist , wobei die Höhendifferenz a zwischen dem Beschnittbereich und dem Formbereich des

Ziehs empels zumindest die Wanddicke der Platine beträgt. Wie in Fig . 3 ebenfalls dargestellt , weist der Formbereich 9' des Ziehgesenks beim Übergang zum Beschnittbereich 8' eine

Einlaufrundung 13 auf . Diese Einlaufrundung 13 verbesse t zusammen mit der im Ziehstempel beim Übergang vom Formbereich 9 in den Beschnittbereich 8 vorgesehenen Schneidkante 14 eine Zentrierung des Ziehstempels ohne aufwendige

Führungsmaßnahmen . Taucht der Ziehstempel 7 nun noch tiefer in das Ziehgesenk 6 ein und erreicht seine Endposition, wird über die Schneidkante 14 und die Einlaufrundung 13 das

Schalenteil 1 im Formbereich von dem Beschnittbereich 15 der umgeformten Platine getrennt , so dass die Schneidlinie durch den Zargenbereich 3 und den Bodenbereich 2 des Schalenteils 1 verläuft. Vorzugsweise verläuft der Beschnittbereich 8 des

Ziehstempels 7 bzw. der Beschnittbereich 8 ' des Ziehgesenks 6 auch umlaufend um den Flanschbereich 4 des fertigen

Schalenteils 1 , so dass die Kanten des Flanschbereichs 4 während des Ziehvorgangs beschnitten werden und damit frei von Einflüssen des Ziehvorganges sind .

Die Fig . 5 und 6 zeigen in einer perspektivischen Darstellung den Zieh- und Schneidvorgang an einer umgeformten Platine 5 , welche einen Beschnittbereich 5a sowie einen Formbereich 5b aufweist. Wie in Fig . 5 zu erkennen ist , beginnt während des Ziehvorgangs der Schneidvorgang an der Zarge 3 des späteren Schalenteils 1. Bei Fortschreiten des Ziehvorganges wird das Schalenteil 1 bzw . der Formbereich 5a der Platine bis zum Abschluss des Ziehvorganges vollständig herausgetrennt , Fig . 6. Der Beschnitt erfolgt vorzugsweise sowohl im Zargenbereich 3 als auch im Bodenbereich 2. Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird zusätzlich der Flanschbereich 4 am Ende des Ziehvorganges frei geschnitten .

Fig . 7 und Fig . 8 zeigen ein Ausführungsbeispiel des

Ziehstempels 7 bzw. des Ziehgesenks 6 in einer

perspektivischen Darstellung . In Fig . 7 ist gut zu erkennen, dass der Formbereich 9 ' im Ziehgesenk erhöht ist gegenüber dem unmittelbar angrenzenden Beschnittbereich 8 ' . Im Gegenzug ist im Ziehstempel 7 , welcher in. Fig . 8 dargestellt ist , der Formbereich 9 vertieft gegenüber dem unmittelbar angrenzenden Beschnittbereich 8 ausgebildet . Hierdurch wird erreicht , dass über die vorstehenden Bereiche des Beschnittbereichs 8 des Ziehstempels 7 die Platine faltenfrei und ohne Beschädigung durch die „ scharfen" Kanten des Werkzeugs gezogen werden kann, um anschließend die Form des Formbereichs 9 ' oder 9 des Ziehgesenks 6 respektive des Ziehstempels 7 anzunehmen.

Gleichzeitig wird über die Schneidkontur 12 des Ziehstempels 7 bzw. Schneidkontur 12 ' des Ziehgesenks 6 das Schalenteil 1 fertig beschnitten . Im Zargenbereich kommt es zu einer vollständigen Überdeckung der Schnittkanten des Ziehstempels 7 und des Ziehgesenks 6.

In Fig . 9 ist nun schematisch die Schneidkontur 12 des

Ziehstempels 7 für den Boden- und ggf . Flanschbereich

dargestellt . Die Eingriffshöhe 16, also die Höhe , bei welcher der Ziehstempel 7 und das Ziehgesenk 6 die Platine 5 in

Eingriff nehmen und schneiden, ist als Schnittlinie 16 dargestellt . Die Schnittlinie 16 zeigt eine variierende Höhe , so dass der Schneidprozess zunächst in den Bereichen 16a beginnt und sich mit zunehmender Einfahrtiefe des

Ziehstempels in Pfeilrichtung fortsetzt . Hierdurch können die Schneidkräfte moderat gehalten werden . Für den Verlauf der Eingriffslinie 7 der Schneidkontur 12 sind unterschiedliche Formen denkbar, beispielsweise ein linearer, ein

wellenförmiger oder beispielsweise ein sägezahnartiger

Verlauf .

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der iehstempel 7 mit einem vertieften Formbereich 9 ausgestattet . Das

Ziehgesenk 6 des Ausführungsbeispiels weist einen erhöhten Formbereich 9 ' auf . Denkbar ist aber auch, wie bereits ausgeführt , dass das Ziehgesenk 6 einen vertieften

Formbereich und der Ziehstempel 7 einen vorstehenden

Formbereich aufweist oder eine Kombination von beidem vorgesehen ist . Durch die Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann wie bereits erläutert eine ebene oder beispielsweise

vorgeformte Platine 5 in einem letzten Ziehvorgang zu einem Schalenteil 1 mit optionalem Flanschbereich 4 umgeformt, und gleichzeitig fertig beschnitten werden. Der typische

Kopfbeschnitt der Ziehteile , welcher üblicherweise in mehreren Arbeitsgängen erfolgt , ist dann nicht mehr

notwendig . Die Herstellung von Schalenteilen 1 kann dadurch deutlich wirtschaftlicher erfolgen .