DE102006055657A1

DE102006055657A1 - Bauteil aus einem Flachmaterial und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE102006055657A1
Application number: DE200610055657
Authority: DE
Inventors: Arno Behrens; Jochen Ellert
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-11-23
Filing date: 2006-11-23
Publication date: 2008-05-29
Also published as: EP2094412A1; WO2008062263A1; EP2094412B8; EP2094412B1

Abstract

Ein Bauteil (1) besteht aus einem Flachmaterial mit einer zwischen zwei zueinander parallelen Hauptflächen (7, 9) gelegenen Mittelfläche (8). Das Flachmaterial ist mit einer Verformungsstruktur (4) versehen, die sich nach Art einer Pressung teilweise senkrecht zur Mittelfläche (8) erstreckt. Dabei ist nur wenigstens ein, gegebenenfalls auch mehrere, Teilbereich(e) (5) des Flachmaterials mit der Verformungsstruktur (4) versehen, wogegen daneben wenigstens ein Flächenbereich des Flachmateriales unverformt bleibt. Die Verformungsstruktur (4) besteht aus mindestens einer Einzelzelle (5), vorzugsweise jedoch aus einem Gitter aneinandergrenzender Zellen (5), die jeweils durch sich quer zur Mittelfläche (8) erstreckenden Zellbiegerändern (14, 15) unterschiedlicher Höhe begrenzt sind. Jede Zelle (5) weist von den relativ höheren (14) und niedrigeren Zellbiegerändern (15) begrenzte Vertiefungen (10) auf, wovon sich im Wesentlichen die niedrigeren Zellbiegeränder (15) bis maximal zur Höhe einer Hauptfläche (7) erstrecken, während die höheren Zellbiegeränder (14) bis zur Höhe (11) und die Vertiefung (10) bis zur Höhe (13) ausdehnen. Dabei erfolgt die Druckaufbringung vorzugsweise hauptsächlich über elastomere Wirkmedien, wobei zur Struktureinbringung ein beispielsweise aus modularen Einzelelementen aufgebautes Werkzeug zum Einsatz kommt.

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf ein Bauteil aus einem Flachmaterial mit einer zwischen zwei zueinander parallelen Hauptflächen gelegenen gedachten Mittelfläche, wobei das Flachmaterial entweder vollständig oder partiell mit einer regelmäßigen Verformungsstruktur versehen ist, die sich nach Art einer Pressung teilweise senkrecht zur Mittelfläche erstreckt. Derart ist die Verformungsstruktur in Hauptformrichtung senkrecht zur Mittelfläche eingebracht und wird im allgemeinen die für Beulmuster charakteristischen parabolischen Vertiefungen gegenüber der Mittelfläche aufweisen, während die Beulränder zumindest teilweise gegenüber der Mittelfläche eine, gegen die Hauptformrichtung gerichtete, Erhabenheit besitzen.
Hintergrund der Erfindung
Bauteile dieser Art sind beispielsweise aus der DE-C2-100 06 348 oder der DE-A1-197 50 576 bekannt, wobei Letzteres ein Verfahren zur Herstellung von Beulstrukturen im Walzprozess beschreibt. Nach der DE-C2 dient die Verformungsstruktur im Wesentlichen zur Erhöhung der Steifigkeit des Flachmaterials, wobei jedoch dort die versteifende Wirkung durch konzentrische, im Tiefpunkt der Beule eingebrachte Gegenbeulen vermindert wird. Auch bei DE-297 12 622 U1 dient die Strukturierung der Versteifung des Flachmaterials. Eine derartige Steifigkeitserhöhung ist nach der DE-A1-197 50 576 vor allem für den Fahrzeugbau, aber prinzipiell auch für alle flächigen Bauteile, von Interesse.
Nachteilig an den bekannten Bauteilen ist, dass ihre Steifigkeitserhöhung bald an Grenzen stößt. Daher liegt dieser Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein Bauteil der eingangs genannten Art so auszugestalten, dass es eine größere Steifigkeit aufweist.
Kurzfassung der Erfindung
Erfindungsgemäß erfolgt dies durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1. Dadurch ergibt sich eine Struktur, die nicht nur in Pressrichtung beulenartig ausgeführt ist, sondern auch entgegen der Pressrichtung gegenüber der Mittelfläche zumindest teilweise eine Erhabenheit in den Beulrändern aufweist. Beide Verformungen, also die Beule in Kombination mit der Erhabenheit der Randzonen, ergeben einen höheren Widerstand gegenüber aufgebrachten Biegebeanspruchungen. Durch diese Kombination von Beulversteifung und der teilweisen Erhabenheit der Beulränder wird zudem die lokale Streckung des Flachmaterials im Bereich einer zu erzeugenden Beule erhöht, wodurch ein zusätzlicher Versteifungseffekt hervorgerufen wird.
Zudem ist für dieses Verfahren charakteristisch, dass durch die Erhabenheit des Beulrandes unter der Druckwirkung eine Streckung und leichte Biegung im Beulbereich erzeugt wird, was die lokale Instabilität erhöht und dazu führt, dass die Beulen bereits unter einer sehr geringen Druckwirkung mehr oder weniger spontan einspringen. Dieses reduziert im Vergleich zu Prägeverfahren die zur Strukturierung erforderlichen Presskräfte erheblich.
Weiterhin ist dieses Verfahren als Nebenformelement in an sich bekannten Tief- oder Streckziehoperationen usw. integrierbar und ermöglicht an das Strukturformfeld angrenzende, ebene Randzonen. Auch ermöglicht es ein nachträgliches, gegebenenfalls partielles, Weiterverformen von vorverformten Bauteilen. Die Bestimmung der erfindungsgemäßen optimalen Zellgröße erfolgt nach dem Prinzip des minimalen Energieaufwandes zur Beulenzeugung und kann auf Grundlage von Finite-Elemente-Analysen vorgenommen werden.
Flachmaterialien mit dieser Struktur haben darüber hinaus einen günstigeren Einfluss auf das Schwingungs- und Anströmverhalten, z.B. bei Lüftungskanälen.
Das Werkzeug für ein Strukturformfeld kann im Rahmen der Erfindung aus Modulen aufgebaut werden, die eine Flexibilisierung der Montage, eine Verringerung der Fertigungsaufwendungen und Verbesserung der Instandhaltung ermöglichen.
Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Bauteiles, welches die Merkmale des Anspruches 6 aufweist.
Dabei kann im Rahmen der Erfindung die Presskraft zur Erzeugung der Beulen sowie der Erhabenheit der Beulrandzonen über elastische Wirkmedien (oder ähnliches) auf das Bauteil aufgebracht wird. Die gezielte Erzeugung lokaler Instabilitäten bewirkt zudem, dass die Beulen schlagartig in die Kavitäten des Werkzeuges einspringen und ihre Geometrie eigenständig (frei) und paraboloid ausformen, so dass nicht, wie bei einem Präge vorgang, die Beulen in eine entsprechend geformte Kavität des Gegenwerkzeuges eingeformt werden.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich an Hand der nachfolgenden Beschreibung von in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen. Es zeigen:
1a eine Perspektivansicht,
1b eine Draufsicht,
1c einen Schnitt nach der Linie A-A der 1b, und
1d ein Detail B der 1c in größerem Maßstab eines erfindungsgemäßen Bauteiles;
2a eine Perspektivansicht dreier Zellen an einem erfindungsgemäßen Bauteil in einer gegenüber 1a vergrößerten Darstellung, zu der die
2b eine schematisierte Ansicht liefert, in welcher gewölbte, höhere Zellbiegeränder strichliert, dagegen gerade, niedrigere Zellbiegeränder mit vollen Linien dargestellt sind; an Hand der
3a bis 3c soll an Hand von Schnittdarstellungen die Vorgangsweise nach dem Stande der Technik und nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erläutert werden, wobei 3a das unverformte Flachmaterial zeigt, 3b eine zellenartige Verformungsstruktur nach dem Stande der Technik, und 3c eine erfindungsgemäß hergestellte Verformungsstruktur veranschaulichen;
4 zeigt einen möglichen Typ des im Rahmen der Erfindung verwendbaren Pressengestells zur Einbringung des Strukturfeldes;
5 zeigt schematisch den Vorgang einer Tiefzieh-Hauptformgebung für das Bauteil mit einer gleichzeitigen Strukturverformung im Bereich des Tiefziehbodens;
6 zeigt, an Hand einer leicht gekrümmten Formfeldstruktur, die Pressanordnung mit einer über eine Elastomerplatte erfolgende Druckaufbringung und einem mit eingearbeiteten Kavitäten gemäß der zu erzeugenden Struktur versehenen Werkzeugboden (die Anordnung kann auch umgekehrt werden);
7a stellt eine isometrische Ansicht eines modularen Eckbereichs-Aufbaues eines Formfeldstrukturwerkzeuges dar, welcher als Nebenformelement in bevorzugt verwendeten Tief- oder Streckziehwerkzeugen integrierbar ist, wozu
7b eine Seitenansicht von links,
7c eine Draufsicht, und
7d eine Seitenansicht von oben veranschaulicht.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
Ein erzeugtes tiefgezogenes Bauteil 1 (1a) besitzt einen glatten Flansch 2, während ein Strukturfeld 4 selbst, einschließlich der Erhebungen von Zellbiegerändern 14, im Rahmen einer Tiefziehoperation in das Flachmaterial (Blech oder Kunststoff) als leicht erhabenes Nebenformelement 3 eingebracht wird. Die Verformungsstruktur 4 besitzt vorzugsweise die Form eines periodischen Gitters aneinander gereihter, beispielsweise hexagonaler, Zellen 5.
Hier sei gleich angemerkt, dass die Anordnung hexagonaler Zellen zwar bevorzugt ist, dass sich jedoch die Erfindung keineswegs darauf beschränkt. Denn es ist im Rahmen der Erfindung durchaus möglich, an Stelle eines zusammenhängenden Gitters auch über die tiefgezogene Bodenfläche des Bauteiles 1 verteilte einzelne, insbesondere zellenartige Verformungen vorzusehen, obwohl es natürlich klar ist, dass bei dem dargestellten vollständigen Gitter der Versteifungseffekt größer ist. Auch müssen Zellen gar nicht hexagonal sein, sondern können auch aus Dreiecken, Rechtecken, Doppeltrapezen, Rauten sowie aus rhomboiden, achteckigen, mit zwei einander gegenüberliegenden Stegen gestreckte (also asymmetrische) Sechsecke etc. bestehen, und dies mit geraden oder geschwungenen Beulrändern, die die Vertiefungen umranden. Dabei können sich mit geschwungenen Stegen auch ästhetisch ansprechende Musterungen erzielen lassen. Auch Kombinationen mit unterschiedlich geformten Zellen oder Beulränder sind möglich.
Während also, wie ersichtlich, der Tiefziehboden die dreidimensionale Verformungsstruktur 4 enthält, behält das Material (Blech, es können auch Kunststoffe sein) im Tiefzieh flansch 2 (bedingt durch die Wirkung des Werkzeugniederhalters) seine ebene Form. Andererseits führen die in den Segmenten des Tiefziehwerkzeuges eingearbeitete Erhabenheiten zu einer Überhöhung der Zellbiegeränder 14.
In 2a und b sind drei der hexagonalen Zellen 5 zusammenhängend und vergrößert dargestellt. Die Anordnung der hexagonalen Zellen ist dabei zweckmäßig so, wie man das auch von Bienenwaben her kennt, denn so wird üblicherweise die größte Versteifung erreicht. Das Besondere dieser Ausführungsform ist aber der Aufbau der Einzelzellen. Liegt z.B. ein längsorientiertes Blechwerkstück vor, so werden üblicherweise die diagonalen Beulbegrenzungsstege in Längsrichtung, die Querstege rechtwinklig zur Längsachse orientiert. Die besondere Gestaltung der in den 2a, 2b dargestellten Zelle 5 steht nun darin, dass die diagonalen Begrenzungsstege bzw. Zellbiegeränder 14 mit der Hauptformrichtung entgegen gerichteten Überbögen versehen sind, also gegenüber der Mittelfläche 8 zuzüglich der anteiligen Materialdicke 12 eine Erhabenheit aufweisen (2b), während die Querstege 15 niedriger sind und keine Überhöhungen aufweisen (2b), also mit der Hauptfläche 7 des Flachmateriales abschließen. Die überhöhten diagonalen Zellbegrenzungsstege bilden also so eine Linie 16, nämlich eine Zick-Zack-Linie, welche sich über die gesamte strukturierte Formfeldfläche des Werkstückes 4 erstreckt und auch bereits in 1a zu erkennen ist. Generell ist die Anordnung dieser Stege beliebig, vorzugsweise in Linienform, erzeugt aber in der Zick-Zack-Anordnung die größte Wirkung.
Die 3a zeigt die Lage der Hauptflächen 7, 9 des Flachmaterials vor der Verformung, wobei das Flachmaterial eine Mittelfläche 8 und eine Materialdicke 12 aufweist.
An Hand der vergrößerten Darstellungen in 3b und 3c soll nun der erfindungsgemäß erzielte Effekt gegenüber einem Blech nach dem Stand der Technik veranschaulicht werden. Die 3b zeigt eine Verformungsstruktur mit einer Zelle 5 in einem Flachmaterial, welches die Mittelfläche oder Mittelebene 8 aufweist. Die zellenartige Vertiefung 5 ist nun so gestaltet, dass das Flachmaterial aus der Mittelfläche 8 in eine einzige Richtung zur Bildung einer Zellvertiefung 10 bogenartig verläuft. Diese Vertiefung 10 besitzt eine Breite 6 und eine Höhe 13. Ihre Tangente formt zur Mittelfläche 8 einen relativ flachen Winkel α, so dass die Vertiefung 10 bei Ausübung eines Druckes auf sie relativ leicht zusammengedrückt werden kann.
Vergleicht man dagegen die erfindungsgemäße Form nach 3c (wo das Flachmaterial ebenfalls eine obere und eine untere Hauptfläche 7, 9 aufweist) mit der im Symmetrieschnitt zweckmäßig parabelförmigen Vertiefung 10, so ist ersichtlich, dass die Zelle 5 einen gegenüber der Mittelfläche 8 hinaus gehenden erhabenen Zellbiegerand 14 (zuzüglich der anteiligen Materialdicke 12) besitzt, die im Maximum in der Mitte der Diagonalstege eine Höhe (11) aufweist. Durch die längere Ausbildung der die Zelle 5 und ihre Vertiefung 10 begrenzenden Wand ergibt sich hier eine (gegenüber der der 3b) steilere Tangente, die unter einem Winkel β zur Mittelfläche 8 verläuft, und die daher auch einen stärkeren Widerstand gegen Druckausübung bewirkt.
Die Herstellung einer lokal begrenzten Verformungsstruktur kann an sich auf beliebige Weise erfolgen, selbst durch das aus der DE-A1-197 50 576 bekannte Walzverfahren, wobei aber zu deren Erzeugung die Walzen immer wieder voneinander separiert werden müssen. Überdies wird wegen der entstehenden Blechkrümmung anschließend ein Richtvorgang zum Geraderichten erforderlich, wobei ein Teil des Steifigkeitsgewinns wieder verloren geht. Weiterhin ist durch den Walzvorgang eine regelmäßig paraboloide Beulausformung eingeschränkt, wie sie für die Zwecke der Erfindung vorteilhaft ist.
Beispielhaft für einen erfindungsgemäß mit Vorteil angewandten Pressvorgang ist ein C-Pressengestell 21 in 4 dargestellt, mit dem in Flachmaterialien die erfindungsgemäße Verformungsstruktur eingepresst werden kann. Diese Presse besitzt ein Untergestell 25, auf dem in bekannter Weise ein Strukturwerkzeug 24 befestigt ist. Über dem Strukturwerkzeug 24 ist eine Platte 23 aus nachgiebigem, zweckmäßigerweise elastischem Material bestimmter Härte, auf das Strukturwerkzeug 24 absenkbar, um das zwischen dem Werkzeug und der Platte 23 eingeschobene Flachmaterial mit der Hauptfläche 9 gegen das Strukturwerkzeug 24 zu pressen. Die Elastomerplatte 23 wird dabei von einem Druckplattenträger 22 am C-Gestell 21 gehalten und wirkt auf die Hauptfläche 7.
Neben einfach (mit einem wirkenden Stempel) wirkenden Pressen kann das Verfahren auch in mehrfach wirkenden Presssysteme angewendet werden. Beispielhaft seien hier Tief- und Streckziehwerkzeugsysteme genannt, in die das Strukturierungswerkzeug integriert wird, so dass neben der Hauptformgebung des Flachmaterials eine vollständige oder partielle Strukturierung in der erfindungsgemäßen Form integriert werden kann. 5 veranschaulicht einen derartigen Tiefziehvorgang, bei dem im gleichen Arbeitsgang tiefgezogen und strukturiert wird. Dargestellt ist eine Druckplatte 23, die in einer Matrize 26 befestigt ist. In der Hauptformgebung kann so das Ziehen des Bauteiles erfolgen. Position 3 zeigt den Ziehnapf und Position 2 den Ziehflansch.
Dabei veranschaulicht 6, dass die einzelnen Platten 23 und Strukturwerkzeuge 24 durchaus nicht immer völlig eben sein müssen, sondern dass auch leicht gekrümmte Flachmaterialien in der dargestellten Weise mit einer Strukturierung versehen werden können. Unter Umständen kann dann allerdings das Strukturierungswerkzeug nicht aus modularen Einzelelementen aufgebaut werden. Eine derartig gekrümmte Struktur lässt sich mit dem Walzstrukturierungsverfahren nicht erzeugen.
An Hand der 7a bis 7d sei der Eckbereich des Strukturwerkzeugs 24 veranschaulicht. Auf einer Grundplatte 20 des Strukturwerkzeugs 24 sind, die Hexagonalform nach 1a ergebenden, einzelnen Module befestigt, beispielsweise festgeschraubt, so dass die Module auswechselbar sind, falls dies durch Abnutzung oder infolge einer Umgestaltung der Verformungsstruktur erforderlich ist. Diese Einzelmodule umfassen einmal solche Module 17, welche die bogenförmigen Überhöhungen der Randzonen des Beulmusters ausformen, und solche Module 18, die die nicht überhöhten Randzonen des Beulmusters ausformen. Es ist aber auch möglich, von den Einzelmodulen abzusehen und Module vorzusehen, welche eine ganze Beulzelle umfassen. Darüber hinaus kann das gesamte Strukturformfeld aus dem vollen Werkzeugmaterial herausgearbeitet werden. Alle Module werden vorteilhaft mittels Spannplatten (in der Draufsicht unten) über Befestigungsbohrungen 19 auf der Werkzeuggrundplatte 20 befestigt. In der Draufsicht oben ist diese Spannplatte zur Veranschaulichung weggelassen worden.
Es versteht sich, dass im Rahmen der Erfindung zahlreiche Modifikationen bezüglich der Form der Module bzw. bezüglich deren Anordnung möglich sind, sei es was die Form der Zellen oder ihre Anordnung anlangt.
Beispielsweise ist es zwar günstig, die höheren Beulbiegeränder des Werkzeuges 17 mit einem nach außen bzw. von der auf das zu verformende Material bezogenen Mittelfläche 8 weg, weisenden Bogen auszustatten (was die erforderlichen Presskräfte reduziert), wie dies besonders die 7 zeigen, doch könnte auch jede andere Form gewählt werden, beispielsweise ein Doppelbogen od. dgl. Generell können die Bögen der Beulränder auch einwärts gerichtet sein, also etwa konkav, doch ist dies nicht zu bevorzugen. Bögen können auch an den niedrigeren Beulbiegerändern des Werkzeuges 18 vorgesehen werden, so lange ihr oberer Rand dann nicht über die, auf das zu verformende Material bezogene, Hauptfläche 7 hinausreicht. Solche Bögen können bevorzugt konkav ausgebildet sein. Ebenso wäre es denkbar, die Oberkante („oben” bezogen auf die Darstellung in den Figuren) schief zur Mittelebene 8 verlaufen zu lassen.
Auch kann die Zellvertiefung 10 (3c) eine Abplattung oder aufwärts weisende Eindellung (Gegenbeule) besitzen. Ebenso kann das Verfahren, von dem eine bevorzugte Aus führung beschrieben wurde, auf die verschiedenste Weise abgeändert werden. So kann die Lage der Platten 23, 24 ausgetauscht werden, so dass etwa die Platte 24 oben liegt. An Stelle der Elastomerplatte 23 – welche bevorzugt ist – kann auch eine unnachgiebige Werkzeugplatte mit der Negativgravur zur Platte 24 verwendet werden, doch ist dies im Allgemeinen nicht kostengünstig.
Es wurde auch schon erwähnt, dass verschiedenartiges Flachmaterial für die erfindungsgemäße Strukturierung in Betracht kommt, außer Bleche, Natur- und Kunststoffe, Papiere und Pappen können auch Kompositmaterialien und aus verschiedenen Materialsorten und Dicken zusammengesetzte Materialien strukturiert werden. Es wurden bereits erfolgreiche Versuche mit Feinblechen durchgeführt.
Zusätzlich zu der versteifenden Wirkung der erfindungsgemäßen Formstruktur können Bauteile, die mit dieser Formstruktur versehen sind, unter Ausnutzung der besonderen Geometriegestalt weiterverformt werden, was die versteifende Wirkung weiter steigern kann.
Eine besondere Variante der Erfindung kann darin bestehen, dass in ein Bauteil durch die erfindungsgemäße Formstruktur Versagensinitiierungsstellen eingebracht werden, etwa um ein Bauteil bei einer bestimmten Belastung einknicken zu lassen, z.B. um damit eine Energieabsorption im Falle einer starken impulsartigen Belastung zu ermöglichen.
Eine weitere Besonderheit der Erfindung kann darin bestehen, dass ein Bauteil nach der Hauptformgebung, auch nach dem Zusammenbau, mit entsprechenden Werkzeugen (auch zangenartig) mit der erfindungsgemäße Formstruktur oder mit einzelnen Beulen versehen werden kann.

1: Bauteil
2: Tiefziehflansch
3: in Hauptformgebung tiefgezogener Napf
4: Verformungsstruktur
5: Zelle
6: Zellbreite
7: Hauptfläche
8: Mittelfläche
9: Hauptfläche
10: beulartige Vertiefung
11: Höhe über 7
12: Materialdicke
13: Höhe unter 9
14: höherer Zellbiegerand
15: niedriger Zellbiegerand
16: Linienanordnung von 14
17: Modul für 14
18: Modul für 15
19: Befestigungsbohrung im Spannelement
20: Grundplatte des Strukturwerkzeuges
21: C-Gestell
22: Druckplattenträger
23: Nachgiebiges, elastisches Druckwirkmedium (Elastomerplatte)
24: Strukturwerkzeug
25: Untergestell
26: Tiefzieh-Matrize
27: Tiefzieh-Niederhalter

Claims

Bauteil (1) aus einem Flachmaterial mit einer zwischen zwei zueinander parallelen Hauptflächen (7, 9) gelegenen Mittelfläche (8), wobei Flachmaterial mit einer Verformungsstruktur (4) versehen ist, die sich nach Art einer Pressung teilweise senkrecht zur Mittelfläche (8) erstreckt, dadurch gekennzeichnet, (a) dass wenigstens ein Teilbereich (5) des Flachmaterials mit der Verformungsstruktur (4) versehen ist; (b) dass die Verformungsstruktur (4) aus mindestens einer Einzelzelle (5), vorzugsweise aus einem Gitter aneinandergrenzender Zellen (5) besteht, wobei die Zellen jeweils durch quer zur Mittelfläche (8) sich erstreckende Zellbiegeränder (14) und (15) begrenzt sind, und eine (c) von relativ höheren (14) und niedrigeren Zellbiegerändern (15) begrenzte Zelle (5) eine mittige, bis zur Höhe (13), unterhalb der Hauptfläche (9) sich erstreckende Vertiefung (10) aufweist, während die höheren Zellbiegeränder (14) bis zu einer Höhe (11) über der Mittelfläche (8) und die niedrigeren Zellbiegerändern (15) im Wesentlichen bis zur Höhe einer Hauptfläche (7) ausgebildet sind.
Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei Ausbildung eines Gitters aneinandergrenzender Zellen (5) die höheren Zellbiegerändern (14) entlang einer, vorzugsweise ununterbrochenen Linie (16) verlaufen (1a).
Bauteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Zelle (5) in Draufsicht wenigstens annähernd hexagonal ist.
Bauteil nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefungen (10) mindestens in einem Teilbereich der Zellen (5) als konkave, z.B. im Schnitt parabelförmige, Beulen ausgeführt sind.
Bauteil nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die höheren Zellbiegeränder (14) wenigstens zum Teil in Seitenansicht bzw. im Schnitt mit einer bogenförmigen von der Mittelfläche (8) weg gerichteten Wölbung versehen sind.
Verfahren zur Herstellung eines Bauteiles nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem in ein von zueinander parallelen Hauptflächen (7, 9) begrenztes Flachmaterial der Dicke (12) eine Verformungsstruktur (4) in Form von zellenartigen, mit Zellbiegerändern (14, 15) begrenzte Vertiefungen (10) mit Hilfe von Verformungswerkzeugen (24, 5, 6 und 7) eingebracht werden, dadurch gekennzeichnet, dass die von relativ höheren (14) und niedrigeren Zellbiegerändern (15) begrenzten Zellen (5) mittige, bis zur Höhe (13), unterhalb der Fläche (9) sich erstreckende Vertiefungen (10) aufweisen, während die höheren Zellbiegeränder (14) bis zur Höhe (11) über die Mittelfläche (8) und die niedrigeren Zellbiegerändern (15) im Wesentlichen bis zur Höhe einer Hauptfläche (7) ausgebildet sind, und dass die Vertiefungen (10) sowie die Zellbiegeränder (14, 15) im Wesentlichen gleichzeitig geformt werden.
Verfahren zur Herstellung eines Bauteiles nach einem der vorhergehenden Ansprüche, -dadurch gekennzeichnet, dass die Verformungsstruktur (4) bezüglich der Mittelfläche (8) in ein als Press-, Tiefzieh- oder Streckziehwerkzeug ausgebildetes Hauptformwerkzeug integriert wird, so dass die Nebenformgebung im Wesentlichen im selben Prozessschritt wie die Hauptformgebung erfolgen kann.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nur in einem Teilbereich des Werkstückes die Verformungsstruktur (4) eingebracht wird und dass die Verformungswerkzeuge (24, 5, 6 und 7) derart gestaltet werden, dass ein Teilbereich der Verformungsstruktur (4) oder nur einer einzelnen Zelle (5) ausgebildet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Presskraft zur Erzeugung der Zellen (5) sowie der Erheben der Zellbiegeränder (14, 15) über mindestens eine nachgiebige, insbesondere elastische, Fläche (23) auf das Bauteil (1) aufgebracht wird.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Verformungswerkzeuge (24, 5, 6 und 7) an einem im Wesentlichen plattenförmigen, z.B. ebenen (5) aber auch gebogenen (6), Werkzeugträger fixiert sind, der in einem Pressprozess gegen eine mit einer nachgiebigen, den Verformungswerkzeugen gegenüberliegenden, im Wesentlichen plattenförmige Oberfläche (23) gepresst wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strukturierungswerkzeuge (24) auf einem Träger (20) aus einzelnen Elementen oder Modulen (17, 18) aufgebaut werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass in ein Bauteil oder Flachmaterial die erfindungsgemäße Verformungsstruktur (4) mit aneinander gereihten und nacheinander in einer Folgeoperation gepressten Formfeldern erzeugt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass ein Bauteil oder Flachmaterial mit der erfindungsgemäßen Verformungsstruktur (4) weiter verformt wird.