Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Blechbauteilen und eine Vorrichtung zur Herstellung von Blechbauteilen, insbesondere zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens.

Zur Herstellung von Blechbauteilen mit komplexer Geometrie kommt üblicherweise das Tiefziehen als bewährtes Umformverfahren zum Einsatz. Das meist ebene Blech wird dabei zwischen Niederhalter bzw. Blechhalter und Ziehring bzw. Matrize geklemmt und dann über einen Stempel in die Matrize gezogen. Üblich ist auch, das Blechbauteil in mehreren formgebenden Operationen, dann mit mehreren Werkzeugen, herzustellen.

Nachteilig an diesen konventionellen Tiefziehverfahren sind insbesondere die Neigung des Blechbauteils zur Rückfederung infolge des inhomogenen Spannungszustands nach dem Ziehen und die Empfindlichkeit gegenüber Chargenschwankungen. Bereits bei der Auslegung der Umformwerkzeuge wird der zu erwartenden Rückfederung in der Art Rechnung getragen, als dass über klassische Kompensationsmaßnahmen die erwartete Rückfederung in entgegengesetzter Richtung in das Werkzeug eingearbeitet wird, um so nach Entlastung des inhomogenen Spannungszustandes ein möglichst maßhaltiges Bauteil zu erhalten.

Solche Kompensationsmaßnahmen an den Werkzeugen können aber in der Regel nur auf einen bestimmten Rückfederungszustand ausgelegt werden. Sie sind darüber hinaus vergleichsweise zeitaufwändig in der Umsetzung, kompliziert und müssen meist in mehreren Iterationen bzw. Werkzeugkorrekturschleifen dem gewünschten Ergebnis angepasst werden.

Dabei ist es jedoch problematisch, dass nach einem Wechsel der Materialcharge

(insbesondere nach einem Wechsel des Coils, aus dem die Bleche oder Platinen hergestellt werden) die Maßhaltigkeit der Blechbauteile nicht mehr eingehalten werden kann, weil die Rückfederung dann oft abweichend ausfällt.

Rückfederung und mangelnde Prozessstabilität bilden so die größten Hemmnisse für den Einsatz hochfester Stahl- oder Aluminiumwerkstoffe für die Herstellung von maßhaltigen Blechbauteilen, wie beispielsweise Karosseriepressteilen und stellen die Umformtechnik vor große Herausforderungen.

Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, der unerwünschten Rückfederung durch Beaufschlagung der Blechbauteile durch Druckspannung, welche in eine Plastifizierung mündet, wirksam entgegenzuwirken.

So beschreiben beispielsweise die deutsche Offenlegungsschrift DE 10 2007 059 251 AI, die deutsche Offenlegungsschrift DE 10 2008 037 612 AI, die deutsche

Offenlegungsschrift DE 10 2009 059 197 AI, die deutsche Offenlegungsschrift DE 10 2013 103 612 AI und die deutsche Offenlegungsschrift DE 10 2013 103 751 AI

Verfahren, bei denen ein Materialüberschuss ausgenutzt wird um eine maßhaltiges Bauteil herzustellen.

Typischerweise wird in einem oder optional mehreren Verfahrensschritten ein

Vorformteil erzeugt, das der Fertigform des Bauteils zwar möglichst nahe kommt, jedoch mit dem Unterschied, dass in bestimmten Bauteilabschnitten ein definierter Materialüberschuss eingebracht ist. In einem anschließenden Verfahrensschritt werden durch ein spezielles Stauchen des gesamten Bauteils gezielt Druckspannungen im

Material erzeugt. Dabei stützt sich die Bauteilkante zumindest bereichsweise

formschlüssig am Kalibrierwerkzeug ab, womit beim Stauchprozess der

Materialüberschuss, der insbesondere in Form einer größeren Abwicklungslänge vorgesehen ist, vorzugsweise nur in Blechdickenrichtung verschoben wird. Dieses Verfahren beseitigt zwar die oben genannten Nachteile und liefert einen minimalen Materialeinsatz, besitzt aber selbst eigene, unerwünschte Nebeneffekte. So hat es sich gezeigt, dass insbesondere zur Herstellung des Vorformteils Maßnahmen erforderlich sind, mit denen eine wiederholgenaue Lage der Bauteilränder des

Vorformteils und damit der für das anschließende Kalibrieren wesentlichen

Vorformkante gewährleistet wird. Mit der Sicherstellung einer wiederholgenauen räumlichen Lage der Vorformkante des hergestellten Vorformteils wird im Grunde erreicht, dass in möglichst jedem Querschnitt des Vorformteils der beabsichtigte Materialüberschuss für den nachfolgenden Kalibrierschritt vorliegt. Die abgewickelten Längen der so betrachteten lokalen Querschnitte sind dabei zum Beispiel etwa 1,0 - 3,0 % größer, als für die finale Geometrie des Blechbauteils erforderlich. Sollte infolge der Prozessführung bei der Herstellung des Vorformteils die abgewickelte Länge der Querschnitte zu stark variieren, so würde bei einer zu kurzen Länge nicht genügend Materialüberschuss für den nachfolgenden Kalibrierschritt bereit stehen, womit die Maßhaltigkeit des Blechbauteils beeinträchtigt wäre. Sollte die abgewickelte Länge des betrachteten Querschnitts des Vorformteils dagegen zu groß sein, so würde während des nachfolgenden Kalibrierprozesses der damit überdimensionierte

Materialüberschuss zu Wellen kollabieren, was einen optischen und/oder maßlichen Mangel bedeuten kann. Außerdem würde dadurch das Kalibrierwerkzeug in

unzulässiger Weise belastet. Bei einer zu stark variierenden abgewickelten Länge der lokalen Querschnitte der Vorform ist demnach das oben beschriebene, formschlüssige Abstützen der Bauteilkanten der Vorform am Kalibrierwerkzeug während des

Stauchprozesses nicht prozesssicher darstellbar.

Die vorbeschriebenen Nachteile hängen somit damit zusammen, dass die

Kalibrierwirkung auch über die Vorformkante aufgebracht wird und diese

Vorformkante zwecks Einstellung einer optimalen Kalibrierwirkung kurz vor Beginn des eigentlichen Stauch- und/oder Kalibrierprozesses hinreichend wiederholgenau und reproduzierbar im Kalibrierwerkzeug liegen muss.

Um sicherzustellen, dass die räumliche Lage der Vorformkante und die lokale Verteilung des Materialüberschusses den zum Kalibrieren erforderlichen Bedingungen

entsprechen, können spezielle Maßnahmen bei der Herstellung des Vorformteils getroffen werden. So kann zum Beispiel ein distanzierter Blechhalter zum Einsatz kommen, um so den Einfluss der Reibung und damit den Einfluss von

Chargenschwankungen auf die abgewickelte Länge der Querschnitte möglichst gering zu halten. Durch ein Tiefziehen ohne Blechhalter oder einen distanzierten Blechhalter können die lokalen Abwicklungen der Querschnitte der Vorform und damit die Lage der Vorformkante der im Kalibrierwerkzeug eingelegten Vorform häufig wiederholgenau hergestellt werden.

Es hat sich allerdings gezeigt, dass eine exakte Position der Vorformkanten für bestimmte Blechbauteile bedingt durch ihre Geometrie nicht mit den bisher getroffenen Maßnahmen sicher hergestellt werden kann. So kann es, abhängig von der

herzustellenden Geometrie, durchaus wünschenswert sein, zumindest bereichsweise mit einem Blechhalter den Materialfluss beim Ziehen derart abzubremsen, dass eine unerwünschte Faltenbildung ausbleibt. Derart hergestellte Vorformteile entsprechen dann zwar der geforderten Geometrie, jedoch variiert dann die abgewickelte Länge der Querschnitte derart, dass die so hergestellten Vorformteile im nachfolgenden

Kalibrierwerkzeug nicht oder nur eingeschränkt verarbeitet werden können.

Hiervon ausgehend ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung bereitzustellen, mit denen die beschriebenen Nachteile verringert oder beseitigt werden können.

Bei einem gattungsgemäßen Verfahren zur Herstellung von Blechbauteilen wird die

Aufgabe dadurch gelöst, dass das Verfahren umfasst:

Umformen einer Platine zu einem Vorformteil, wobei das Vorformteil im Querschnitt zumindest bereichsweise eine überschüssige, abgewickelte Länge aufweist;

zumindest bereichsweises Kalibrieren des Vorformteils zu einem Kalibrierteil unter zumindest teilweiser Verwendung der überschüssigen, abgewickelten Länge des Querschnitts des Vorformteils, insbesondere zum Aufbau von zusätzlichen Druckspannungen, wobei die Vorformkanten des Vorformteils während des Kalibrierens zumindest bereichsweise formschlussfrei angeordnet sind; und

zumindest bereichsweiser Beschnitt des Kalibrierteils nach dem Kalibrieren zur Herstellung des Blechbauteils.

Im Unterschied zum Stand der Technik ist bei dem vorgeschlagenen Verfahren zum einen ein Vorformteil vorgesehen, welches im Querschnitt zumindest bereichsweise eine überschüssige, abgewickelte Länge aufweist. Gleichzeitig werden die

Vorformkanten des Vorformteils während des Kalibrierens zumindest bereichsweise formschlussfrei angeordnet. Unter einer zumindest bereichsweisen formschlussfreien Anordnung wird verstanden, dass bestimmte Bereiche der Vorformkante auch formschlüssig angeordnet sein können.. Insbesondere soll unter einer formschlussfreien Anordnung verstanden werden, dass eine Bewegung der Vorformkanten im Querschnitt gesehen nach außen nicht formschlüssig verhindert werden soll. Mit anderen Worten werden die Vorformkanten zumindest bereichsweise nicht formschlüssig am

Ausweichen gehindert. Es ist also nicht mehr notwendig, die Vorformkanten im

Kalibrierwerkzeug exakt zu positionieren, da diese nicht formschlüssig im Werkzeug angelegt werden. Damit wird die Beeinflussung des Materialflusses zum Beispiel über ein Einklemmen der Platine zwischen kraftbeaufschlagten Blechhalter und Matrize für die Herstellung der Vorform ermöglicht. Typische negative Auswirkungen von

Unregelmäßigkeiten bei der abgewickelten Länge des Vorformteils im Querschnitt, wie Wellenbildung oder Rissbildung, können reduziert oder vermieden werden. Dies hat zur Folge, dass beim Umformen des Vorformteils Umformverfahren angewendet werden können, welche bisher wegen der geforderten exakten Lage der Vorformkanten beim nachfolgenden Kalibrieren nicht verwendet werden konnten. So kann beispielsweise beim Ziehen mit Blechhaltern, Ziehsicken oder in mehreren Ziehstufen gearbeitet werden. Die hierdurch entstehende unregelmäßige, abgewickelte Länge des

Vorformteils im Querschnitt ist aufgrund des nunmehr zumindest bereichsweise fehlenden, sonst üblichen Formschlusses an den Vorformkanten im Kalibrierwerkzeug abhängig von Charge und Tribologie unproblematisch. Schließlich kann durch ein nach dem Kalibrieren durchgeführtes Besäumen des Kalibrierteils das Blechbauteil mit finaler Geometrie (Fertigmaß) erreicht werden (insbesondere die gewünschte Länge des Blechbauteils im Querschnitt). Vorteilhaft kann das Beschnitt- Werkzeug dabei sollgeometrienah ausgeführt werden und muss nicht, wie in gängiger Praxis, an das rückgefederte Vorformteil angepasst werden.

Das Blechbauteil weist vorzugsweise einen Bodenbereich, einen Zargenbereich und/oder einen optionalen Flanschbereich auf. Dementsprechend weist vorzugsweise bereits das Kalibrierteil einen Bodenbereich, einen Zargenbereich und/oder einen optionalen Flanschbereich auf. Vorzugsweise weist auch bereits das Vorformteil einen Bodenbereich, einen Zargenbereich und/oder einen optionalen Flanschbereich auf. Das Vorformteil weist beispielsweise bereits eine endformnahe Geometrie auf, ist jedoch einer ungewünschten Rückfederung ausgesetzt. Insofern kann das Vorformteil als rückgefedertes Umformteil angesehen werden.

Darunter, dass das Vorformteil im Querschnitt zumindest bereichsweise eine

überschüssige, abgewickelte Länge aufweist, wird insbesondere verstanden, dass die abgewickelte oder gestreckte Länge des Vorformteils im Querschnitt zumindest bereichsweise größer ist, als es die finale Geometrie des Blechbauteils erfordert.

Vorzugsweise weist das Vorformteil in lokalen Querschnitten zumindest bereichsweise eine abgewickelte Länge auf, welche größer ist als für das nachfolgende Kalibrieren erforderlich. Beispielsweise ist die abgewickelte Länge des Vorformteils im Querschnitt zumindest bereichsweise mehr als 3%, vorzugsweise mehr als 5% größer als für die finale Geometrie des Blechbauteils erforderlich.

Das Umformen, beispielsweise das Ziehen oder vorzugsweise Tiefziehen wird beispielsweise in einem Ziehwerkzeug durchgeführt. Vorteilhaft kann bei dem vorgeschlagenen Verfahren ein Tiefziehen mit Ziehsicken, Ziehabsätzen und/oder in einem mehrstufigen Tiefziehen verwendet werden, da es beim Kalibrieren nicht auf eine wiederholgenaue Länge der Abwicklung der lokalen Querschnitte ankommt. Das Umformen kann insbesondere ein Abstrecken umfassen. Das Kalibrieren wird beispielsweise in einem Kalibrierwerkzeug durchgeführt. Das Kalibrieren des Vorformteils zu dem Kalibrierteil umfasst vorzugsweise ein zumindest bereichsweises Stauchen des Vorformteils.

Der Beschnitt des Kalibrierteils wird beispielsweise in einem Beschnitt-Werkzeug durchgeführt. Beispielsweise wird ein Beschneiden (insbesondere mit Schneidmessern oder mittels Laserstrahlschneidens) des Kalibrierteils durchgeführt. Beispielsweise werden im Rahmen des Beschnitts ebenfalls erforderliche Durchstellungen und/oder Lochungen in das Kalibrierteil eingebracht.

In einem Beispiel erfolgt der Beschnitt des Kalibrierteils nach dem Kalibrieren in einem separaten Werkzeug. Allerdings ist es ebenfalls möglich, dass der Beschnitt in dem Kalibrierwerkzeug, beispielsweise nach Erreichen der Endstellung des

Kalibrierstempels, erfolgt.

Grundsätzlich kann das Umformen, Kalibrieren und/oder Beschnitt in separaten Vorrichtungen durchgeführt werden. Es ist aber auch möglich, dass das Umformen, Kalibrieren und/oder Beschnitt zumindest teilweise in einer kombinierten Vorrichtung durchgeführt wird.

Die Platine und damit das Vorformteil, das Kalibrierteil und das Blechbauteil mit finaler Geometrie sind bevorzugt aus einem Aluminiumwerkstoff oder Stahlwerkstoff hergestellt. Beispielsweise wird ein hochfester Stahl, beispielsweise ein

Mehrphasenstahl eingesetzt.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens weist das Kalibrierteil einen Flanschbereich auf und der Beschnitt des Kalibrierteils umfasst ein teilweises Entfernen des Flanschbereichs. Besonders bevorzugt weist auch bereits das Vorformteil einen Flanschbereich auf. Die im Querschnitt zumindest bereichsweise eine überschüssige, abgewickelte Länge des Vorformteils wird dann insbesondere durch den Flanschbereich erzielt. Der Flanschbereich wird bevorzugt durch das Kalibrieren des Vorformteils zumindest teilweise kalibriert, insbesondere gestaucht. Durch den Beschnitt wird dann ein Teil des Flanschbereichs oder der komplette Flanschbereich des Kalibrierteils entfernt. Durch den Beschnitt kann beispielsweise der nicht kalibrierte Teil des Flanschbereichs entfernt werden. Ebenfalls kann durch den Beschnitt beispielsweise ein zumindest teilweise kalibrierter Bereich des Flanschbereichs entfernt werden.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein unerwünschter Materialfluss in Richtung der Vorformkanten des Vorformteils während des Kalibrierens zumindest bereichsweise verringert oder unterbunden, insbesondere mittels einer Bremswirkung, insbesondere durch Reibung, Kraftschluss und/oder Formschluss, an der Blechoberseite und/oder Blechunterseite. Dies verhindert, dass überschüssiges Material nach außen fließt und dann nicht zum

Kalibrieren beitragen kann. Bei einer zumindest bereichsweisen formschlussfreien Anordnung der Vorformkanten des Vorformteils während des Kalibrierens kann dies insbesondere dadurch bewerkstelligt werden, indem eine Bremswirkung an der

Blechoberseite und/oder Blechunterseite des Vorformteils während des Kalibrierens ausgeübt wird. Vorzugsweise wird dem unerwünschten Materialfluss nach außen ausschließlich auf diese Weise entgegengewirkt. Beispielsweise wird das Vorformteil, insbesondere der Flanschbereich des Vorformteils im Kalibrierwerkezug eingeklemmt.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Materialfluss beim Umformen der Platine zu dem Vorformteil zumindest

bereichsweise, insbesondere durch Formschluss und/oder Kraftschluss, abgebremst. Indem zumindest bereichsweise, beispielsweise mit einem Blechhalter, der Materialfluss beim Umformen, insbesondere Tiefziehen abgebremst wird, kann beispielsweise eine unerwünschte Faltenbildung verringert oder vermieden werden und die Vorformen auch bei komplexen Geometrien besonders vorteilhaft, insbesondere weitgehend frei von Welligkeiten, hergestellt werden. Hierdurch verändert sich zwar unter Umständen chargenabhängig die Länge der Abwicklung der lokalen Querschnitte des Vorformteils. Aufgrund der zumindest bereichsweisen formschlussfreien Anordnung der Vorformkanten während des Kalibrierens ist dies jedoch nicht problematisch.

Um einen kontrollierten Materialfluss und damit eine vorteilhafte Geometrie des

Blechbauteils ohne Risse und Falten zu erreichen, werden gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens beim Umformen, insbesondere Tiefziehen der Platine zu dem Vorformteil eine oder mehrere Ziehsicken, ein oder mehrere Ziehabsätze und/oder ein mehrstufiges Umformen eingesetzt. Auf diese Weise können die bisher vorhandenen Grenzen zur Herstellung eines geeigneten Vorformteils deutlich erweitert werden.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Verfahren vom Umformen der Platine bis zum Beschnitt des Kalibrierteils nach dem Kalibrieren beschnittfrei durchgeführt. Es erfolgt also abgesehen von der Herstellung der Platine insbesondere kein zwischenzeitlicher Beschnittvorgang vor dem Kalibrieren.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden durch den Beschnitt des Kalibrierteils nach dem Kalibrieren zumindest bereichsweise kalibrierte Bereiche entfernt. Vorzugsweise wird ein zumindest bereichsweise kalibrierter optionaler Flanschbereich durch den Beschnitt nach dem Kalibrieren entfernt. Hierdurch kann prozesssicher die gewünschte finale Geometrie des Bauteils erreicht werden, auch wenn während des Umformens, insbesondere Tiefziehvorgangs eine zusätzliche abgewickelte Länge des Vorformteils im Querschnitt erzeugt wird.

Zudem kann sichergestellt werden, dass das finale Blechbauteil im Wesentlichen vollflächig kalibriert wird.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst das Umformen der Platine zu dem Vorformteil bereits

Kompensationsmaßnahmen mit dem Ziel, eine besonders endformnahe Geometrie des Vorformteils herzustellen. Beispielsweise wird beim Tiefziehen, beispielsweise durch entsprechende Gestaltung des Tiefziehwerkzeugs, ein Formen des Vorformteils (beispielsweise ein Überbiegen des Zargenbereichs) entgegen der erwarteten

Rückfederung durchgeführt. Aufgrund der zumindest bereichsweisen formschlussfreien Anordnung der Vorformkanten können Schwankungen in der Rückfederung des Vorformteils, oder Schwankungen aufgrund des Chargenwechsels, der Abnutzung des Vorformwerkzeugs oder der tribologischen Eigenschaften durch das Kalibrieren ausgeglichen werden.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens weist das Vorformteil Materialüberschuss in einem Bodenbereich des Vorformteils, in einem Zargenbereich des Vorformteils, in einem optionalen Flanschbereich des Vorformteils und/oder in einem oder mehreren Übergangsbereichen hierzwischen auf. Es hat sich gezeigt, dass ein Materialüberschuss in diesen Bereichen vorgesehen werden kann und während des Kalibrierens trotz einer zumindest bereichsweise formschlussfreien Anordnung zum Kalibrieren genutzt werden kann.

Gemäß bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens ist das Blechbauteil im Querschnitt gesehen zumindest abschnittsweise im Wesentlichen hutförmig ausgebildet. Ebenfalls kann das Blechbauteil entlang seiner Haupterstreckung Querschnittsänderungen aufweisen. Insbesondere bei im Querschnitt gesehen hutförmigen Blechbauteilen insbesondere in Kombination mit Querschnittsänderungen können sich bei der Herstellung häufig ergebende Ausdünnungen, Wellen und Risse mit dem beschriebenen Verfahren verringert oder vermieden werden.

Bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung von Blechbauteilen wird die

Aufgabe mit einer Vorrichtung gelöst mit

Umformmitteln zum Umformen einer Platine zu einem Vorformteil derart, dass das Vorformteil im Querschnitt zumindest bereichsweise eine überschüssige, abgewickelte Länge aufweist;

Kalibriermitteln zum zumindest bereichsweisen Kalibrieren des Vorformteils zu einem Kalibrierteil unter zumindest teilweiser Verwendung der überschüssigen, abgewickelten Länge des Querschnitts des Vorformteils, insbesondere zum Aufbau von zusätzlichen Druckspannungen, derart, dass die Vorformkanten des Vorformteils während des Kalibrierens zumindest bereichsweise formschlussfrei angeordnet sind; und

Beschnittmitteln zum zumindest bereichsweisen Beschnitt des Kalibrierteils nach dem Kalibrieren zur Herstellung des Blechbauteils.

Die Vorrichtung kann dabei ein oder mehrere Werkzeuge zum Durchführen der unterschiedlichen Schritte umfassen. Die Vorrichtung kann insofern insbesondere ein Werkzeugsystem mit mehreren Werkzeugen umfassen. Wie bereits in Zusammenhang mit dem beschriebenen Verfahren ausgeführt, wird bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung im Unterschied zum Stand der Technik unter anderem zumindest bereichsweise keine formschlüssige Fixierung der Kanten der Vorform beim Kalibrieren vorgesehen. Dass das Vorformteil im Querschnitt zumindest bereichsweise eine überschüssige, abgewickelte Länge aufweist, wirkt sich daher nicht negativ auf das Kalibrieren aus. Durch die Beschnittmittel kann nicht benötigtes Material,

beispielsweise ein Teil eines optionalen Flanschbereichs, entfernt werden.

Gemäß bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung umfassen die Umformmittel ein Vorformwerkzeug mit einem Vorformstempel, einer

Vorformmatrize und optional einem Blechhalter und vorzugsweise einer oder mehreren Ziehsicken und/oder ein oder mehrere Ziehabsätze. Ebenfalls können die Umformmittel für ein mehrstufiges Umformen eingerichtet sein. Wie bereits ausgeführt, müssen beim Umformen die abgewickelten Längen der lokalen Querschnitte der Vorform nicht wiederholgenau erreicht werden. Dadurch können insbesondere Hilfsmittel wie

Ziehsicken eingesetzt werden.

Gemäß bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung umfassen die Kalibriermittel ein oder mehrere Kalibrierwerkzeuge mit einem oder mehreren Kalibrierstempel und einer oder mehreren Kalibriermatrizen. Eine ausreichend exakte Positionierung des Vorformteils kann bereits dabei durch Radius von Stempel oder Matrize erreicht werden. Gemäß bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung umfassen die Beschnittmittel ein oder mehrere Beschnitt- Werkzeuge zum zumindest

bereichsweisen Beschnitt des Kalibrierteils nach dem Kalibrieren. Beispielsweise umfasst das Beschnitt- Werkzeug ein oder mehrere Schneidmesser. Alternativ oder zusätzlich kann das Beschnitt- Werkzeug zum Durchführen eines Laserstrahlschneidens eingerichtet sein. Ebenfalls kann das Beschnitt- Werkzeug zur Durchführung etwaig erforderlicher Durchstellungen und/oder Lochungen eingerichtet sein.

Bezüglich weiterer vorteilhafter Ausgestaltungen der Vorrichtung wird auf die

Beschreibung des Verfahrens und dessen Vorteile verwiesen.

Durch die vorherige und folgende Beschreibung von Verfahrensschritten gemäß bevorzugter Ausführungsformen des Verfahrens sollen auch entsprechende Mittel zur Durchführung der Verfahrensschritte durch bevorzugte Ausführungsformen der Vorrichtung offenbart sein. Ebenfalls soll durch die Offenbarung von Mitteln zur

Durchführung eines Verfahrensschrittes der entsprechende Verfahrensschritt offenbart sein.

Im Weiteren soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert werden. Die Zeichnung zeigt in

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel eines Vorformwerkzeugs zum Durchführen eines

Umformschritts;

Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel eines rückfedernden Vorformteils nach dem

Vorformen;

Fig. 3a,b ein Ausführungsbeispiel eines Kalibrierwerkzeugs zum Durchführen eines

Kalibrierschritts; Fig. 4a,b weitere Ausführungsbeispiele von Kalibrierwerkzeugen zum Durchführen eines Kalibrierschritts;

Fig. 5 ein Ausführungsbeispiel eines Kalibrierteils; und

Fig. 6 ein Ausführungsbeispiel eines Blechbauteils nach dem Beschnitt.

Fig. 1 zeigt zunächst ein Ausführungsbeispiel eines Vorformwerkzeugs 1, um einen Umformschritt gemäß einem Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen. Das Vorformwerkzeug 1 umfasst einen Vorformstempel 2 und eine Vorformmatrize 4. Zudem ist ein optionaler Niederhalter 6 dargestellt, welcher beispielsweise auf dem Stößelkissen oder Federn angeordnet sein kann. Zudem weist das Vorformwerkzeug 1 Blechhalter 8 mit Ziehsicken 8a auf. Zudem sind Ziehabsätze 9 vorgesehen. In Fig. 1 ist die Platine durch Tiefziehen bereits zu dem Vorformteil 10 umgeformt.

Dabei wurde die Platine derart umgeformt, dass die Geometrie des Vorformteils 10 mit einer enthaltenen Materialbevorratung im Bodenbereich und/oder im Zargenbereich und/oder im Flanschbereich und/oder in einem Übergangsbereichen zwischen

Bodenbereich und Zargenbereich und/oder Zargenbereich und Flanschbereich der für den anschließenden Kalibrierschritt mindestens erforderlichen Geometrie entspricht.

Das so erstellte Vorformteil 10 zeichnet sich dadurch aus, dass die abgewickelte Länge des Vorformteils 10 im Querschnitt zumindest bereichsweise größer ist als für das anschließende Kalibrieren erforderlich. Zur Herstellung des Vorformteils 10 sind somit auch gängige Hilfsmittel wie die Ziehsicken 8a oder die Ziehabsätze 9 möglich. Es ist auch denkbar, das Vorformteil 10 bei besonders kritischen Bauteilen in mehreren Umformstufen darzustellen. Auf diese Weise werden die bisher geltenden Grenzen zur Herstellung eines geeigneten Vorformteils 10 deutlich erweitert. Es ist auch denkbar, das Vorformteil in mehreren Formstufen verschiedener Kombinationen aus Ziehen, Biegen, Prägen, Kanten usw. herzustellen. Bei der Entnahme aus dem Vorformwerkzeug 1 wird das Vorformteil 10 infolge des inhomogenen Spannungszustandes rückfedern, wie in Fig. 2 dargestellt. Das

entnommene Vorformteil 10 (Umformteil) wird dann in einem Kalibrierwerkzeug 20 aufgenommen, welches die gewünschte Endgeometrie zuzüglich der Materialzugabe im Bereich der Vorformkante abbildet, wie in Fig. 3a, 3b dargestellt. Das Kalibrierwerkzeug 20 umfasst einen Kalibrierstempel 22, eine Kalibriermatrize 24 und oben hängende Nieder- bzw. Blechhalter 26.

In den Fig. 4a, b sind alternative Ausführungsbeispiele von Kalibrierwerkzeugen 30, 40 zum Durchführen des Kalibrierschritts dargestellt. Das Kalibrierwerkzeug 30 ist als zweiteiliges Werkzeug mit einem Kalibrierstempel 32 und einer Kalibriermatrize 34 ausgeführt. Ein Niederhalter ist in diesem Fall entbehrlich. Das Kalibrierwerkzeug 40 umfasst einen Kalibrierstempel 42, eine Kalibriermatrize 44, oben hängende

Niederhalter 46. In diesem Fall der Flanschbereich des Vorformteils 10' ohne Absatz gebildet.

In den beschriebenen Kalibrierwerkzeugen 20, 30, 40 wird während des

Kalibriervorgangs das Vorformteil 10, 10' (Umformteil) so fixiert, dass während der Kalibrierens ein Fließen des Materials in Richtung der Vorformkante unterbunden wird. Allerdings werden in diesen Werkzeugen 20, 30, 40 die Vorformkanten des Vorformteils 10, 10' während des Kalibrierens zumindest bereichsweise formschlussfrei angeordnet. Das Vorformteil 10, 10' wird also vollständig oder zumindest abschnittsweise kalibriert, ohne dass die Vorformkante formschlüssig am Ausweichen gehindert wird. Ein unerwünschter Materialfluss nach außen Richtung Vorformkante wird dabei nur über die Bremswirkung an der Blechoberseite und der Blechunterseite, nicht aber über eine Bremswirkung an der Vorformkante erreicht.

Bis zu diesem Zeitpunkt hat keine Beschnitt des Vorformteils 10, 10' bzw. des

Kalibrierteils stattgefunden. Das heißt, dass bei dem entstehenden Kalibrierteil die später mittels Beschnitt (zum Beispiel mittels Beschneiden) zu entfernenden Beschnittreste zumindest teilweise zunächst im Kalibrierwerkzeug 20, 30, 40 mit kalibriert werden. Auf diese Weise wird ein maßhaltiges Kalibrierteil erreicht, dass dann abschließend beschnitten wird, um so zum finalen Blechbauteil zu gelangen.

Bei der Gestaltung des Vorformwerkzeugs 1 können bereits

Kompensationsmaßnahmen, wie zum Beispiel ein Überbiegen der Zargen, getroffen werden, um ein Vorformteil 10, 10' zu erhalten, welches der Endgeometrie bereits möglichst gut entspricht. Schwankungen in der Rückfederung des Vorformteils 10, 10' werden beim Kalibrieren weitestgehend ausgeglichen, so dass auch hier keine aufwändigen Korrekturschleifen erforderlich sind. Gleiches gilt für Schwankungen, die sich aus Chargenwechsel und/oder Abnutzung der Vorformwerkzeuge und/oder den tribologischen Eigenschaften von Werkzeugen und Material ergeben.

In Fig. 5 ist ein Ausführungsbeispiel eines Kalibrierteils 50 dargestellt, welches aus dem Vorformteil 10 hergestellt wurde. Der abzutrennende Bereich ist beispielhaft durch die gestrichelten Linien 52 angegeben. Das nach dem Kalibrieren erfolgende Beschnitt kann in ein oder mehreren Schritten durchgeführt werden und hat insbesondere den Vorteil, dass die Beschnitt- Werkzeuge nicht, wie gängige Praxis, dem rückgefederten Bauteil angepasst werden müssen, sondern stattdessen sollgeometrienah ausgeführt werden können. Grundsätzlich ist aber ebenfalls denkbar, dass das Besäumen nach Erreichen der unteren Endlage in das Kalibrierwerkzeug 20, 30, 40 integriert wird (hier nicht dargestellt).

Ein durch Besäumen aus dem Kalibrierteil 50 hergestelltes Blechbauteil 60 mit

Fertigmaß ist in Fig. 6 dargestellt.

Zusammenfassend können sich durch die verschiedenen beispielhaften Ausgestaltungen des beschriebenen Verfahrens und der beschriebenen Vorrichtung insbesondere folgende Vorteile ergeben. In Bezug auf die zunächst bereitzustellende Platine kann sich eine vereinfachte Kontur der Schneidmesser und ein geringerer Verschleiß ergeben. Zudem kann sich eine vereinfachte Schachtelung ergeben, da üblicherweise nur eine Messerkontur

erforderlich ist.

In Bezug auf das Umformen des Vorformteils 10, 10' können insbesondere komplexe Bauteile hergestellt werden, die teilweise nur über ein Umformen mit Hilfsmitteln wie Blechhalter 8, Ziehsicken 8a, Ziehabsätzen 9 und/oder über ein mehrstufiges Umformen darstellbar sind. Dabei kann zudem die Verfestigung moderner Mehrphasenstähle ausgenutzt werden. Dies wiederum kann zu verringerten Blechdicken und damit zu einem reduzierten Bauteilgewicht, insbesondere gegenüber einer Prozessführung mit Prägen und Hochstellen bei vergleichbarer Bauteil-Performance. Letztlich können kantenrisskritische Bereiche reduziert oder vermieden werden.

In Bezug auf das Kalibrieren kann vorteilhaft, insbesondere chargenunabhängig und prozesssicher erreicht werden, dass die Lage der Vorformkanten im bis kurz vor Beginn des Stauch- und/oder Kalibrierprozesses geschlossenen Kalibrierwerkzeugs 20, 30, 40 keinen Einfluss auf den Kalibriereffekt hat. Das heißt, das Vorformteil 10, 10' kann ohne Berücksichtigung der finalen Blechbauteilkante für den Kalibrierschritt optimal gestaltet werden. Ebenfalls kann auf eine klassische Kompensation mittels Überbiegen oder Richten verzichtet werden, wobei die klassische Kompensation grundsätzlich auch mit dem beschriebenen Verfahren kombiniert werden kann. Ebenfalls kann von Vorteil sein, dass sich durch die zumindest bereichsweise formschlussfreie Anordnung der

Vorformkanten im Kalibrierwerkzeug keine hohen Flächenpressungen im Bereich der sich am Werkzeug abstützenden Vorformkanten während des Stauch- und/oder

Kalibrierprozesses mehr bilden kann und damit die Standzeit des Kalibrierwerkzeugs erhöht werden kann.

In Bezug auf das Besäumen des Kalibrierteils 50 auf Fertigmaß können bekannte, in Serie erprobte Beschnitt- Verfahren eingesetzt werden und optional mit erforderlichen Durchstellungen und/oder Lochungen kombiniert werden.