Formen eines Bauteils

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum For- men eines Bauteils, insbesondere eines Stahlblechbauteils. Die Vorrichtung und das Verfahren eignen sich besonders zur Herstellung von Felgen für Kraftfahr zeuge.

Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, Bauteile insbesondere aus Stahl mit Presswerkzeugen zu formen. Dazu wird das zu formende Bauteil üblicherweise zwischen einen Stempel und eine Matrize eingelegt und mit dem Stempel in die Matrize gepresst. Dadurch nimmt das Bauteil die Form von Stempel und Matrize an. Insbesondere ist das sogenannte Tiefziehen bekannt. Bekannte Verfahren sind im Wesentlichen auf die Ausbildung von Oberflächen beschränkt, die weitgehend quer zur Bewegungsrichtung des Stempels ausgerich tet sind. Oberflächen, die parallel zur Bewegungsrichtung des Stempels ausgerich tet sind, können hingegen nur sehr ungenau geformt werden. Insbesondere bei Schwankungen in der Bauteildicke ist die Formung derartiger Oberflächen gemäß dem Stand der Technik nur unzureichend möglich.

Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die aus dem Stand der Technik bekannten Probleme zumindest teilweise zu überwin den und insbesondere eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Formen eines Bauteils bereitzustellen, mit denen Bauteile mit besonders geringen Einschrän kungen an die zu erhaltende Form geformt werden können.

Diese Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängig formu- lierten Ansprüchen angegeben. Die in den abhängig formulierten Ansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale sind in technologisch sinnvoller Weise miteinan der kombinierbar und können weitere Ausgestaltungen der Erfindung definieren. Darüber hinaus werden die in den Ansprüchen angegebenen Merkmale in der Be- Schreibung näher präzisiert und erläutert, wobei weitere bevorzugte Ausgestaltun gen der Erfindung dargestellt werden.

Erfindungsgemäß wird eine Vorrichtung zum Formen eines Bauteils vorgestellt. Die Vorrichtung umfasst ein erstes Werkzeug und ein zweites Werkzeug, die zum Formen eines zwischen die Werkzeuge einzulegenden Bauteils relativ zueinander entlang einer Bewegungsachse bewegbar sind. Die Oberfläche des ersten Werk zeugs ist in einem Ausdehnungsbereich quer zur Bewegungsachse ausdehnbar.

Die beschriebene Vorrichtung ist vorzugsweise zum Formen von Stahlblechbau- teilen eingerichtet. Mit der beschriebenen Vorrichtung können Bauteile insbeson dere nach Art des Tiefziehens geformt werden. Insbesondere können mit der be schriebenen Vorrichtung Stahlblechbauteile nach einer Wärmebehandlung ge formt werden. Die Vorrichtung ist entsprechend vorzugsweise zum Formen von erhitzten Bauteilen geeignet. Insbesondere kann die Vorrichtung vorzugsweise Bauteiltemperaturen von bis zu 900°C standhalten. Die Vorrichtung kann insbe sondere zur Herstellung von runden Geometrien eingesetzt werden. Dazu können insbesondere auch Teile eines herzustellenden Produkts mit der beschriebenen Vorrichtung geformt und anschließend zusammengesetzt werden. Vorzugsweise wird die beschriebene Vorrichtung zum Formen einer Komponente für eine Felge für ein Kraftfahrzeug verwendet. Das Bauteil ist nicht Teil der beschriebenen Vor richtung.

Die beschriebene Vorrichtung ist vorzugsweise als Presse ausgebildet. Insbeson dere kann das Bauteil mit der beschriebenen Vorrichtung nach Art des Press- härtens geformt und gehärtet werden. Dazu ist vorzugsweise zumindest ein Teil des ersten Werkzeugs und/oder zumindest ein Teil des zweiten Werkzeugs ge kühlt ausgebildet. Durch das Kühlen kann während des Pressens eine Gefüge umwandlung in dem Bauteil erzeugt werden. Dadurch kann das Bauteil gehärtet werden. Erfolgt die Kühlung nur lokal, kann eine lokale Härtung erzielt werden.

Die Vorrichtung umfasst das erste Werkzeug und das zweite Werkzeug. Bei den Werkzeugen handelt es sich jeweils vorzugsweise um einen Stempel oder um eine Matrize. Bevorzugt ist das erste Werkzeug als Stempel ausgebildet und das zweite Werkzeug als Matrize. Alternativ ist es bevorzugt, dass das erste Werkzeug als Matrize und das zweite Werkzeug als Stempel ausgebildet ist. Sind die beiden Werkzeuge voneinander entfernt, so kann das zu formende Bauteil zwischen die beiden Werkzeuge eingelegt werden. Dies kann als ein offener Zustand der Vor richtung bezeichnet werden.

Die beiden Werkzeuge können relativ zueinander bewegt werden. Das kann ins besondere hydraulisch erfolgen. Durch die relative Bewegung der beiden Werk zeuge zueinander kann das Bauteil geformt werden. Dazu ist es bevorzugt, dass die Werkzeuge mit einem zum Formen des Bauteils ausreichenden Druck gegen einander gedrückt werden können.

Die beiden Werkzeuge können dadurch relativ zueinander bewirkt werden, dass das erste Werkzeug beweglich gehalten und das zweite Werkzeug ortsfest gehal ten ist. Alternativ können die beiden Werkzeuge dadurch relativ zueinander be wegt werden, dass das zweite Werkzeug beweglich gehalten und das erste Werk zeug ortsfest gehalten ist. Auch können beide Werkzeuge beweglich gehalten sein. Das erste Werkzeug und das zweite Werkzeug sind vorzugsweise aufeinander abgestimmt. Das erste Werkzeug bildet also ein Gegenstück zum zweiten Werk zeug, oder umgekehrt. Die beiden Werkzeuge können so aufeinander zubewegt werden, dass zwischen den beiden Werkzeugen nur noch ein Spalt frei bleibt, der der Form des zu formenden Bauteils entspricht. Dieser Zustand kann als ein ge schlossener Zustand bezeichnet werden. Im geschlossenen Zustand greift das erste Werkzeug vorzugsweise in das zweite Werkzeug ein, oder umgekehrt.

Im offenen Zustand kann also das zu formende Bauteil zwischen die beiden Werkzeuge eingelegt werden. Durch Relativbewegung der beiden Werkzeuge zueinander können die Werkzeuge in den geschlossenen Zustand gebracht wer den, wodurch das Bauteil geformt wird.

Die Bewegung der Werkzeuge erfolgt entlang der Bewegungsachse. Vorzugs- weise sind das erste Werkzeug und/oder das zweite Werkzeug rotations symmetrisch ausgebildet. In dem Fall fällt die Rotationssachse vorzugsweise mit der Bewegungsachse zusammen. Durch die Bewegung entlang der Bewegungs achse kann eine Kraft parallel zur Bewegungsachse auf das Bauteil ausgeübt wer den. Durch die Form der beiden Werkzeuge kann diese Kraft derart umgelenkt werden, dass auch Kraftkomponenten senkrecht zur Bewegungsachse entstehen. Somit kann das Bauteil derart geformt werden, dass Bereiche seiner Oberfläche schräg zur Bewegungsachse angeordnet werden. Allerdings können Bereiche der Oberfläche des Bauteils parallel zur Bewegungsachse nur schlecht durch die Rela tivbewegung der beiden Werkzeuge in die gewünschte Form gebracht werden.

Insbesondere zur Formung dieser Bereiche ist die Oberfläche des ersten Werk zeugs in einem Ausdehnungsbereich quer zur Bewegungsachse ausdehnbar. Dadurch kann eine weitere Kraft auf das Bauteil ausgeübt werden, die insbeson dere eine Komponente senkrecht zur Bewegungsachse aufweist. Vorzugsweise weist diese Kraft ausschließlich eine Komponente senkrecht zur Bewegungsachse auf. Insbesondere durch diese zusätzliche Kraft kann das Bauteil derart geformt werden, dass Bereiche seiner Oberfläche parallel zur Bewegungsachse angeordnet werden.

Dass die Oberfläche im Ausdehnungsbereich quer zur Bewegungsachse ausdehn bar ist, bedeutet, dass das erste Werkzeug im Ausdehnungsbereich vergrößerbar ist. Bevorzugt ist ausschließlich der Ausdehnungsbereich ausdehnbar, während benachbarte Bereiche vorzugsweise unveränderlich bleiben. Insbesondere ist es also bevorzugt, dass der Ausdehnungsbereich gegenüber benachbarten Bereichen ausdehnbar ist. Die Oberfläche des ersten Werkzeugs kann also derart ausgedehnt werden, dass im Ausdehnungsbereich ein Vorsprung entsteht.

Unter einer Ausdehnung quer zur Bewegungsachse wird verstanden, dass zumin- dest eine Komponente der Oberfläche quer zur Bewegungsachse verschoben wird.

Der Ausdehnungsbereich kann also auch schräg zur Bewegungsachse ausgedehnt werden. Bevorzugt ist jedoch, dass die Oberfläche im Ausdehnungsbereich senk recht zur Bewegungsachse ausgedehnt wird. Dadurch kann das Bauteil in einem entsprechenden Bereich eine Oberfläche parallel zur Bewegungsachse erhalten.

Dass die Oberfläche im Ausdehnungsbereich ausdehnbar ist, geht über eine gleichmäßige thermische Ausdehnung des gesamten ersten Werkzeugs hinaus. Bevorzugt ist der Ausdehnungsbereich durch Bewegung mindestens eines Aus dehnungselements ausdehnbar.

Bei der beschriebenen Vorrichtung ist die Oberfläche des ersten Werkzeugs aus dehnbar. Wie beschrieben kann das erste Werkzeug als Stempel oder als Matrize ausgebildet sein. Folglich kann die Oberfläche des Stempels oder der Matrize ausdehnbar sein. Bevorzugt ist es, dass die Oberfläche des Stempels ausdehnbar ist.

Es ist auch möglich, dass sowohl die Oberfläche des ersten Werkzeugs als auch die Oberfläche des zweiten Werkzeugs ausdehnbar sind. Dabei ist es bevorzugt, dass einander entsprechende Bereiche der Oberflächen der beiden Werkzeuge ausdehnbar sind.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung ist die Oberfläche des ersten Werkzeugs im Ausdehnungsbereich parallel zur Bewegungsachse aus gebildet.

Das Bauteil kann im Wesentlichen geformt werden, indem die beiden Werkzeuge aufeinander zubewegt werden. Dabei erhält das Bauteil eine durch die Form der beiden Werkzeuge vorgegebene Form. Die Ausbildung einer Oberfläche parallel zur Bewegungsachse ist dabei aber, wie oben beschrieben, schwierig. Mit der be schriebenen Vorrichtung aber ist die Ausbildung einer solchen Oberfläche auf grund der Ausdehnbarkeit des Ausdehnungsbereichs besonders gut möglich. Bevorzugt ist, dass in dieser Ausführungsform die Oberfläche des zweiten Werk zeugs in einem dem Ausdehnungsbereich zugeordneten Bereich parallel zur Be wegungsachse ausgebildet ist. Dem Ausdehnungsbereich zugeordnet ist der Be reich der Oberfläche des zweiten Werkzeugs, der das Gegenstück für den Aus dehnungsbereich bildet. Im geschlossenen Zustand der Vorrichtung grenzen der Ausdehnungsbereich der Oberfläche des ersten Werkzeugs und der zugeordnete Bereich der Oberfläche des zweiten Werkzeugs an gegenüberliegenden Seiten der gleichen Stelle des Bauteils an das Bauteil an. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung weist das erste Werkzeug einen um die Bewegungsachse umlaufend ausgebildeten Ring auf, der quer zur Bewegungsachse ausdehnbar ist. In dieser Ausführungsform ist das Ausdehnungselement als Ring ausgebildet. Der Ring ist vorzugsweise in eine um die Bewegungsachse umlaufend ausgebildete Nut in der Oberfläche des ersten Werkzeugs eingesetzt. Ist das erste Werkzeug rotationssymmetrisch um die Bewegungsachse ausgebildet, ist der Ring vorzugs weise ein Kreisring.

Der Ring ist vorzugsweise elastisch ausgebildet. Somit kann der Ring gleichmä ßig ausgedehnt werden. Dadurch kann ein entsprechend gleichmäßiger Druck auf das Bauteil ausgeübt werden. Vorzugsweise weist der Ring eine geschlossene Oberfläche auf. Dadurch kann eine durchgehende Oberfläche des Bauteils durch den Ring kontaktiert und inso weit geformt werden.

Anstelle eines durchgehenden Rings kann in einer anderen bevorzugten Ausfüh- rungsform eine Mehrzahl von Ausdehnungselementen vorgesehen sein. Die Aus dehnungselemente sind vorzugsweise äquidistant über den Umfang des ersten Werkzeugs verteilt angeordnet. Die Ausdehnungselemente können starr ausgebil det sein. Der Ausdehnungsbereich der Oberfläche des ersten Werkzeugs kann in dem Fall durch radiales Verschieben der Ausdehnungselemente ausgedehnt wer- den, wobei ein jeweiliger Spalt zwischen benachbarten Ausdehnungselementen vergrößert wird. Vorzugsweise ist der jeweilige Spalt zwischen benachbarten Ausdehnungselementen derart minimiert, dass die benachbarten Ausdehnungs elemente im Ausgangszustand miteinander in Kontakt stehen. Der Ausgangs zustand ist der Zustand, von dem ausgehend der Ausdehnungsbereich ausdehnbar ist. Vorzugsweise befindet sich der Ausdehnungsbereich im Ausgangszustand, während die beiden Werkzeuge zum Formen des Bauteils relativ zueinander be wegt werden. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung ist der Ring derart an eine Hydraulikkammer angrenzend ausgebildet, dass der Ring durch Vergrößerung eines Drucks eines in der Hydraulikkammer aufgenommenen Hydraulikmediums ausdehnbar ist. Der Ring ist vorzugsweise in eine um die Bewegungsachse umlaufend ausgebilde te Nut in der Oberfläche des ersten Werkzeugs eingesetzt. Dabei ist der Ring vor zugsweise derart kleiner als die Nut, dass die Nut nicht vollständig durch den Ring ausgefüllt wird. Vorzugsweise haben Ring und Nut den gleichen Außen durchmesser. Vorzugsweise hat der Ring einen größeren Innendurchmesser als die Nut. Dadurch bildet sich zwischen Ring und Begrenzung der Nut ein Hohlraum. Dieser Hohlraum dient vorzugsweise als Hydraulikkammer. Die Hydraulik kammer ist vorzugsweise über Dichtungen abgedichtet. Die Dichtungen sind vor zugsweise dort am Ring und/oder an der Begrenzung der Nut angeordnet, wo Ring und Begrenzung der Nut aufeinander treffen.

Die Hydraulikkammer ist vorzugsweise zur Aufnahme eines Hydraulikmediums eingerichtet. Vorzugweise ist die Hydraulikkammer mit dem Hydraulikmedium gefüllt. Als Hydraulikmedium sind Wasser und/oder Hydrauliköl bevorzugt. Wird der Druck des Hydraulikmediums in der Hydraulikkammer erhöht, wird der

Ring nach außen gedrückt und dehnt sich insoweit aus. Der Druck in der Hydrau likkammer kann insbesondere mittels einer geeigneten Pumpe erhöht werden. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung weist der Ring min destens eine Kühlleitung auf.

Mit der mindestens einen Kühlleitung kann der Ausdehnungsbereich gekühlt wer- den. Vorzugsweise ist die mindestens eine Kühlleitung dazu eingerichtet, von einem Kühlmedium durchströmt zu werden. Als Kühlmedium ist Wasser bevor zugt. Das Wasser kann insbesondere mittels einer Pumpe durch die mindestens eine Kühlleitung gepumpt werden. Vorzugsweise weist der Ring zwei Kühlleitungen auf. Somit kann einerseits die Komplexität des Rings gering gehalten werden und andererseits eine hinreichend gleichmäßige Kühlung erreicht werden.

Bei zwei oder mehr Kühlleitungen ist es bevorzugt, dass die Kühlleitungen paral- lei zueinander angeordnet sind. Dadurch kann eine besonders gleichmäßige Küh lung erreicht werden.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung geht der Ausdeh nungsbereich der Oberfläche des ersten Werkzeugs in einem Ausgangszustand stufenlos in benachbarte Bereiche über.

Der Ausgangszustand ist der Zustand, von dem ausgehend der Ausdehnungsbe reich ausdehnbar ist. In diesem Zustand ist ein Übergang zwischen dem Ausdeh nungsbereich und an diesen angrenzenden Bereichen glatt ausgebildet. Es gibt also keine Stufe zwischen dem Ausdehnungsbereich und den an diesen angren zenden Bereichen.

Im Ausgangszustand kann das Bauteil mit der beschriebenen Vorrichtung allein durch die Relativbewegung zwischen den beiden Werkzeugen geformt werden. Die Ausdehnbarkeit des Ausdehnungsbereichs ist dabei zunächst nicht von Be deutung. Vorzugsweise erst nachdem das Bauteil durch die Relativbewegung der beiden Werkzeuge geformt ist, wird das Bauteil auch durch Ausdehnen des Aus dehnungsbereichs geformt. Dabei wird der Ausdehnungsbereich vorzugsweise derart ausgedehnt, dass ausgehend vom Ausgangszustand eine Stufe zwischen dem Ausdehnungsbereich und an diesen angrenzenden Bereichen entsteht.

Als ein weiterer Aspekt wird ein Verfahren zum Formen eines Bauteils vorge stellt. Das Verfahren umfasst:

a) Einlegen des zu formenden Bauteils zwischen ein erstes Werkzeug und ein zweites Werkzeug,

b) Formen des Bauteils durch Bewegen des ersten Werkzeugs und des zweiten Werkzeugs relativ zueinander entlang einer Bewegungsachse, und

c) weiteres Formen des Bauteils durch Ausdehnen der Oberfläche des ersten Werkzeugs quer zur Bewegungsachse in einem Ausdehnungsbereich der Ober fläche.

Die beschriebenen besonderen Vorteile und Ausgestaltungsmerkmale der be schriebenen Vorrichtung zum Formen eines Bauteils sind auf das beschriebene Verfahren zum Formen eines Bauteils anwendbar und übertragbar, und umge kehrt. Insbesondere ist die beschriebene Vorrichtung vorzugsweise zur Durchfüh rung des beschriebenen Verfahrens eingerichtet. Insbesondere wird das beschrie bene Verfahren vorzugsweise mit der beschriebenen Vorrichtung ausgeführt. Die Schritte a), b) und c) werden vorzugsweise in der genannten Reihenfolge durchgeführt. Schritt a) ist vorzugsweise vor Beginn von Schritt b) abgeschlossen. Schritt b) ist vorzugsweise vor Schritt c) abgeschlossen. Alternativ dazu ist es bevorzugt, dass Schritt c) beginnt, bevor Schritt b) beendet ist, so dass sich die Schritte b) und c) zumindest teilweise zeitlich überlappen. In Schritt b) wird das Bauteil durch die Relativbewegung zwischen den beiden Werkzeugen geformt. Dies kann als ein Hauptformen bezeichnet werden. Dabei kann das Bauteil bereits weitgehend die gewünschte Form erhalten. Das gilt ins- besondere in Bezug auf Bereiche des Bauteils, in denen die Oberfläche des Bau teils nicht parallel zur Bewegungsachse der beiden Werkzeuge ausgebildet werden soll. Insbesondere derartige Oberflächen können in Schritt c) erhalten werden. Dazu wird in Schritt c) der Ausdehnungsbereich ausgedehnt. Dieses Formen wird als ein weiteres Formen bezeichnet und erfolgt zusätzlich zum Hauptformen ge- mäß Schritt b).

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird das Bauteil in Schritt c) in einem Randbereich geformt. Aufgrund der Ausdehnbarkeit des Ausdehnungsbereichs der Oberfläche des ersten

Werkzeugs können in der vorliegenden Ausführungsform die Randbereiche be sonders präzise geformt werden.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird das Bauteil in Schritt c) mit einem Druck zwischen 50 und 750 bar geformt.

Bei dem angegebenen Druck handelt es sich vorzugsweise um den Druck des Hydraulikmediums in der Hydraulikkammer. Dieser setzt sich über das Ausdeh nungselement, insbesondere über den Ring, auf das Bauteil fort.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird der Ausdehnungsbereich der Oberfläche des ersten Werkzeugs in Schritt c) gekühlt. Die Kühlung erfolgt vorzugsweise mittels der Kühlleitungen im Ring, insbesonde re, indem ein Kühlmedium durch die Kühlleitungen gepumpt wird.

Die Erfindung sowie das technische Elmfeld werden nachfolgend anhand der Fi- guren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Erfindung durch die gezeigten Ausführungsbeispiele nicht beschränkt werden soll. Insbesondere ist es, soweit nicht explizit anders dargestellt, auch möglich, Teilaspekte der in den Fi guren erläuterten Sachverhalte zu extrahieren und mit anderen Bestandteilen und Erkenntnissen aus der vorliegenden Beschreibung und/oder Figuren zu kombinie- ren. Insbesondere ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren und insbesondere die dargestellten Größenverhältnisse nur schematisch sind. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen gleiche Gegenstände, so dass ggf. Erläuterungen aus anderen Figuren ergänzend herangezogen werden können. Es zeigen: Fig. 1 : eine schematische seitliche Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Vor richtung,

Fig. 2: ein vergrößerter Ausschnitt von Fig. 1, Fig. 3: eine schematische seitliche Schnittansicht der Vorrichtung aus Fig. 1 mit einem Bauteil nach dem Formen, und

Fig. 4: einen Ablauf eines Verfahrens zum Formen eines Bauteils, welches mit der Vorrichtung aus den Fig. 1 bis 3 durchgeführt werden kann.

Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung 1 zum Formen eines Bauteils 2. In Fig. 1 ist die Vor richtung 1 ohne Bauteil 2 gezeigt. Ein Bauteil 2 ist aber in Fig. 3 gezeigt. Die Vorrichtung 1 umfasst ein erstes Werkzeug 3 und ein zweites Werkzeug 4, die zum Formen eines zwischen die Werkzeuge 3,4 eingelegten Bauteils 2 relativ zueinander entlang einer Bewegungsachse 5 bewegbar sind. In dem in Fig. 1 ge zeigten Zustand der Vorrichtung 1 kann das Bauteil 2 zwischen die Werkzeu ge 3,4 eingelegt werden. Der in Fig. 1 gezeigte Zustand der Vorrichtung 1 kann als ein offener Zustand bezeichnet werden. Die Werkzeuge 3,4 können dann aus- gehend von dem in Fig. 1 gezeigten Zustand aufeinander zubewegt werden, so dass das Bauteil 2 geformt wird und sich der in Fig. 3 gezeigte Zustand einstellt, der als ein geschlossener Zustand bezeichnet werden kann.

In der gezeigten Ausführungsform ist das erste Werkzeug 3 als ein Stempel aus- gebildet und das zweite Werkzeug 4 als eine Matrize. Die relative Bewegung zwi schen erstem Werkzeug 3 und zweitem Werkzeug 4 kann in der gezeigten Aus führungsform beispielsweise dadurch realisiert werden, dass das erste Werkzeug 3 nach unten bewegt wird, während das zweite Werkzeug 4 ortsfest ist. Eine Oberfläche 6 des ersten Werkzeugs 3 ist in einem Ausdehnungsbereich 7 quer zur Bewegungsachse 5 ausdehnbar. Dazu weist das erste Werkzeug 3 einen um die Bewegungsachse 5 umlaufend ausgebildeten Ring 8 auf, der quer zur Be wegungsachse 5 ausdehnbar ist. Der Ring 8 ist derart an eine Hydraulikkammer 9 angrenzend ausgebildet, dass der Ring 8 durch Vergrößerung eines Drucks eines in der Hydraulikkammer 9 aufgenommenen Hydraulikmediums ausdehnbar ist.

Fig. 2 zeigt den durch einen Kreis angedeuteten Bereich der Vorrichtung 1 aus Fig. 1 in Vergrößerung. Die Hydraulikkammer 9 wird durch den Ring 8 begrenzt. Durch Dichtungen 12 am Ring 8 ist die Hydraulikkammer 9 abgeschlossen. Wei- terhin weist der Ring 8 zwei Kühlleitungen 10 auf. Die Kühlleitungen 10 sind wie auch der Ring 8 um die Bewegungsachse 5 umlaufend ausgebildet. Strömt ein Kühlmedium durch die Kühlleitungen 10, kann das Bauteil 2 in den Bereichen gekühlt werden, die an den Ring 8 angrenzen. Die Oberfläche 6 des ersten Werkzeugs 3 ist im Ausdehnungsbereich 7 parallel zur Bewegungsachse 5 ausgebildet. Der Ausdehnungsbereich 7 der Oberfläche 6 des ersten Werkzeugs 3 geht in einem Ausgangszustand stufenlos in benachbarte Bereiche über. Der Ausgangszustand ist in Fig. 2 gezeigt.

In Fig. 3 ist die Vorrichtung 1 aus Fig. 1 und 2 zusammen mit einem Bauteil 2 gezeigt. Die Werkzeuge 3,4 sind derart weit entlang der Bewegungsachse 5 aufei nander zubewegt, dass die Werkzeuge 3,4 ineinander greifen und zwischen sich lediglich noch einen Spalt frei lassen, der der Form des geformten Bauteils 2 ent- spricht. Der in Fig. 3 gezeigte Zustand der Vorrichtung 1 kann als ein geschlosse ner Zustand bezeichnet werden. In diesem Zustand grenzt der Ring 8 an Rand bereiche 11 des Bauteils 2 an. Durch Ausdehnen des Rings 8 kann das Bauteil 2 in den Randbereichen 11 geformt werden. Weiterhin eingezeichnet in Fig. 3 sind das zweite Werkzeug 4, die Oberfläche 6 des ersten Werkzeugs 3, der Ausdehnungsbereich 7 dieser Oberfläche 6, der Ring 8 und die Hydraulikkammer 9.

Fig. 4 zeigt den schematischen Ablauf eines Verfahrens zum Formen eines Bau- teils 2. Das Verfahren kann mit der in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Vorrichtung 1 durchgeführt werden. Die Bezugszeichen beziehen sich auf diese Figuren. Das Verfahren umfasst:

a) Einlegen des zu formenden Bauteils 2 zwischen ein erstes Werkzeug 3 und ein zweites Werkzeug 4,

b) Formen des Bauteils 2 durch Bewegen des ersten Werkzeugs 3 und des zweiten Werkzeugs 4 relativ zueinander entlang einer Bewegungsach se 5, und

c) weiteres Formen des Bauteils 2 in einem Randbereich 11 mit einem Druck zwischen 50 und 750 bar durch Ausdehnen der Oberfläche 6 des ersten Werkzeugs 3 quer zur Bewegungsachse 5 in einem Ausdehnungs bereich 7 der Oberfläche 6. Dabei wird der Ausdehnungsbereich 7 der Oberfläche 6 des ersten Werkzeugs 3 gekühlt. Mit der beschriebenen Vorrichtung 1 und mit dem beschriebenen Verfahren kön nen Bauteile 2, insbesondere Stahlblechbauteile derart geformt werden, dass Kon turen besonders gut ausgebildet werden, die parallel zu einer Bewegungsachse 5 der Werkzeuge 3,4 ausgerichtet sind. Insbesondere kreisförmige Geometrien kön nen so mit besonders großer Genauigkeit ausgebildet werden. Negative Einflüsse von Schwankungen der Dicke des Bauteils 2 können ausgeglichen werden. Die Vorrichtung 1 und das Verfahren eignen sich besonders zur Herstellung von Fel gen für Kraftfahrzeuge.

Bezugszeichenliste

1 Vorrichtung

2 Bauteil

3 erstes Werkzeug

4 zweites Werkzeug

5 Bewegungsachse

6 Oberfläche

7 Ausdehnungsbereich

8 Ring

9 Hydraulikkammer

10 Kühlleitung

11 Randbereich

12 Dichtung