DE102015005074B4

DE102015005074B4 - Außenkantenbördel und Bördelverfahren an planflächigen oder formbehafteten Blechteilen

Info

Publication number: DE102015005074B4
Application number: DE102015005074.5A
Authority: DE
Inventors: Rolf Bretschneider; Wolfgang Horke; Lars Rothe
Original assignee: Aweba Werkzeugbau GmbH AUE
Current assignee: Aweba Werkzeugbau GmbH AUE
Priority date: 2015-04-20
Filing date: 2015-04-20
Publication date: 2018-02-08
Anticipated expiration: 2035-04-21
Also published as: DE102015005074A1

Abstract

Mit dem vorgeschlagenen Außenkantenbördel (3) und dem Bördelverfahren zur Anbringung an insbesondere dünne und leichte Blechteile (1) soll unter der Bedingung eines steigenden und fallenden Verlaufes der Blechteil-Außenkanten (1.2) die – Steifigkeit sowie – qualitative und dekorative Randausbildung, – Eignung, um Armierungsstoffe zuzuführen und aufnehmen zu können sowie – Rissbildungen, Materialbrüche und Faltenbildungen vermieden und eine – griffige sowie sichere Handhabung der Blechteile (1) bei ihrem manuellen Verbaugewährleistet sein. Vorgeschlagen ist ein hohler, abgerundeter und gegenüber dem Blech nur geringfügig verdickter durchgängiger Außenkantenbördel (3) mit ovaler Querschnittsform, ovalen Hohlraum sowie einer Spaltöffnung (1.5). Die Anwendung erstreckt sich insbesondere auf im Fahrzeugbau übliche Blechteile.

Description

Die Erfindung betrifft Außenkantenbördel, die an dünnwandigen, durch örtliche Bombierungen und Wölbungen ergänzend biegesteif stabilisierten und verformten, Blechen umlaufend aber auch dem steigenden und fallenden Blechkantenverlauf folgend, angeordnet sind. Die Erfindung geht weiterhin vom Oberbegriff des im Patentanspruches 3 definierten Bördelverfahrens aus.
Bei der Auswahl der anzuwendenden Ausbildungsform der Außenkantenbördel ist zu berücksichtigen, ob diese, ausgehend von einem kreisförmigen Blechrand-Umschlag, die Steifigkeit der Blechteile erhöhen soll oder ob, ausgehend von einer Blechrand-Abbiegefalzung, eine über die Falzkanten zu realisierende Außenkanten-Falzverbindung von stirnseitig zu fügenden passfähigen Blechteilen Inhalt der technologischen Aufgabe ist.
Stand der Technik ist, insbesondere durch eine zutreffende Strukturierung und Werkstückform angepasste Werkzeugausbildung diese zwei benannten Ausbildungsformen von Außenkantenbördeln an planflächigen oder formbehafteten Blechteilen wiederholt herstellen zu können.
Kreisförmige Blechrand-Umschläge durch Rollbiegen oder Einrollen auf Werkzeugen mit geradliniger Werkzeugbewegung herzustellen, ist beispielhaft in

– DE 196 14 338 A1 ,
– EP 1712 307 A2 ,
– US 2209 461 A1 und in
– DD 259 740 A3

– DE 26 47 550 C2 und in
– CS 226 474 (B1)

– die nacheinander und abschnittsweise erforderlichen Mehrfachbiegungen oder entlang der zu bördelnden Blechkante wiederholt zu realisierenden Werkzeugeinsätze zeitaufwendig sind,
– die Nichteignung für Blechteile mit Bombierungen
– die stückweise Aneinanderreihung der nacheinander bearbeiteten Blechkanten-Abschnitte eine qualitative und dekorative Randausbildung nicht ermöglicht und
– die dickwandige und wulstige Randausbildung des kreisförmigen Bördels selbst.

– DE 10 2006 035 987 A1 ,
– DE 10 2005 019 016 A1 ,
– DE 199 47 518 C1 ,
– DE 201 16 187 U1 und in
– JP 2003-181 547 A

Nachteilig ist, dass diese so abgekanteten Außenkantenbördel

– eine griffige sowie sichere Handhabung der gebördelten Blechteile bei ihrem manuellem Verbau nicht gewährleisten,
– Rissbildungen und Materialbrüche erlauben, die auch mit der in DE 103 08 521 A1 beschriebenen Widerstandsheizelementeeinrichtung nur bedingt und energetisch aufwendig verhindert werden können sowie, dass
– nur gerade und nicht bogenförmig an den Blechkanten verlaufende Außenkantenbördel dieser Querschnittsform herstellbar sind.

Außerdem sind beispielhaft aus

Aus dem benannten Stand der Technik und dessen Ausbildung- und Anwendungsnachteilen leitet sich die Problemstellung ab, eine innovative Ausbildungslösung für Außenkantenbördel an planflächigen Blechteilen und insbesondere an formbehafteten Blechteilen und das dazu geeignete Bördelverfahren zu finden, mit dem die Außenkantenbördel bezogen auf Form, Dimension, Qualität und manuelle Verbau-Sicherheit die Anwendungseigenschaften der gebördelten Blechteile deutlich verbessern.
Diese Problemstellung wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Der Außenkantenbördel hat

– eine ovale Querschnittsform, die nach unten und nach innen abgebogen und abgerundet ist
– einen durchgängig ovalen Hohlraum sowie
– eine durchgängige Spaltöffnung an der Unter- oder Innenseite der Blechrandzone, über die Armierungsstoffe zuführbar sind und
– eine entlang der gesamten Blechteil-Außenkante um das Blechteil herum verlaufend durchgängig angeordnete, einheitlich abgerundete und dimensionierte Stirnseitenausbildung.

Der Patentanspruch 2 betrifft eine Hohlraumfüllung mit Armierungsstoffen.
Die Problemstellung bei Bördelverfahren, mit denen Außenkantenbördel an planflächigen oder formbehafteten Blechteilen rationell ausgebildet und angeordnet werden, werden durch die Merkmale des Patentanspruches 3 gelöst. Das Bördelverfahren besteht dabei aus mehreren Verfahrensschritten, die mit einer linearen Hub-Bewegung des Ober- oder Außenwerkzeuges sowie des Unter- oder Innenwerkzeuges vollzogen werden. Es handelt sich dabei um das

– Positionieren und Halten des Blech-Mittenteils eines Blechteil und dem
– nach unten und nach innen gerichteten Abrunden und Zubiegen oder Abbiegen, Abrunden und Zubiegen der Blech-Randzone, mit denen die Bildung eines verdickten durchgängigen Blechrand-Umschlages realisierbar ist.

1: eine Schnitt-Teilansicht des Formwerkzeuges beim Zubiegen der Blech-Randzone
2: eine Schnitt-Teilansicht des Formwerkzeuges beim Abrunden der Blech-Randzone
3: eine Stirnseiten-Ansicht auf ein Blechteil, welches ein Funktionsteil für die Fahrzeugkomponente Vorderachse ist
4: eine Draufsicht auf 3
5: eine Stirnseiten-Ansicht auf ein Blechteil, welches ein Funktionsteil für die Fahrzeugkomponente Hinterachse ist
6: eine Draufsicht auf 5
Das in 3 und 4 sowie in den 5 und 6 dargestellte, aus dem Blech-Mittenteil 1.1 und aus der Blech-Randzone 1.2 mit der Blech-Außenkante 1.3 bestehende, dünne und leichte sowie durch Bombierungen versteifte Blechteil 1 hat einen Außenkantenbördel 3, dessen ovale Querschnittsform mittels eines aus Ober- oder Außenwerkzeug 2.1 sowie aus Unter- oder Innenwerkzeug 2.2 bestehenden Formwerkzeug 2, mit nur einer linear entgegengerichteten Werkzeug-Hubbewegung hergestellt wurde. Der Außenkantenbördel 3 ist dadurch über sein gesamtes Längen- oder Winkelmaß 3.1 durchgängig verlaufend einheitlich dimensioniert und geformt.
Er ist ein hohler, stirnseitig abgerundeter und gegenüber dem Dickenmaß des Bleches nur geringfügig verdickter Blechrand-Umschlag. Der dabei ausgebildete ovale Hohlraum 1.4 zwischen der abgerundeten Blech-Außenkante 1.3 und der Unterseite oder Innenseite der Blech-Randzone 1.2 verfügt über eine durchgängige Spaltöffnung 1.5, über die ein Armierungsstoff in den ovalen Hohlraum 1.4 des Außenkantenbördels 3 eingefüllt wird und funktionsabhängig aushärtbar ist.
Die Anordnung des Außenkantenbördels 3 in der gleichbleibend ebenen Lage des Blech-Mittenteiles 1.1 und der dieses umschließenden Blech-Randzone 1.2 ist in 2 dargestellt. Das erforderliche Bördelverfahren besteht aus den Verfahrensschritten

– Positionieren und Halten des Blech-Mittenteiles 1.1 sowie
– Abrunden und Zubiegen der Blech-Randzone 1.2 bei Offenhaltung einer durchgängigen Spaltöffnung 1.5.

Die Anordnung des Außenkantenbördels 3 in einer zur ebenen Lage des Blech-Mittenteiles 1.1 nach unten und nach innen abgewinkelten Schräglage der Blech-Randzone 1.2 ist in 1 dargestellt. Das erforderliche Bördelverfahren besteht dann aus den Verfahrensschritten

– Positionieren und Halten des Blech-Mittenteiles 1.1,
– Abbiegen der Blech-Randzone 1.2 sowie
– Abrunden und Zubiegen der Blech-Randzone 1.2 bei Offenhaltung einer durchgängigen Spaltöffnung 1.5 mittels

2.1

2.2

Bezugszeichenliste

1: Blechteil
1.1: Blech-Mittenteil
1.2: Blech-Randzone
1.3: Blechteil-Außenkante
1.4: (ovaler) Hohlraum
1.5: Spaltöffnung
2: Formwerkzeug
2.1: Ober- oder Außenwerkzeug
2.2: Unter- oder Innenwerkzeug
3: Außenkantenbördel
3.1: Längen- und Winkelmaß von 3

Claims

Außenkantenbördel (3) an planflächigen oder formbehafteten Blechteilen (1), die mittels örtlicher Bombierungen und Wölbungen ergänzend biegesteif ausgebildet sind und einen steigenden oder fallenden Verlauf der Blechteil-Außenkante (1.2) bedingen, wobei ein hohler, abgerundeter und gegenüber dem Blech nur geringfügig verdickter Blechrand-Umschlag – in einer ovale Querschnittsform nach unten und nach innen abgebogen und abgerundet ist, und dabei über – einen durchgängig ovalen Hohlraum (1.4) zwischen der abgerundeten Blechteil-Außenkante (1.3) und der Unterseite oder Innenseite der Blech-Randzone (1.2) sowie über – eine durchgängige Spaltöffnung (1.5) vertilgt, über die Armierungsstoffe zuführbar sind, und – eine entlang der gesamten Blechteil-Außenkante (1.3), um das Blechteil (1) herum durchgängig verlaufende, einheitlich abgerundete und dimensionierte Stirnseiten-Ausbildung hat.
Außenkantenbördel (3) nach Patentanspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Armierungsstoff im ovalen Hohlraum (1.4) des Außenkantenbördels (3) aushärtbar ist.
Bördelverfahren, welches an planflächigen oder formbehafteten Blechteilen zur Herstellung von Außenkantenbördel (3) nach Patentanspruch 1 und 2 durchführbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass es aus den Verfahrensschritten – Positionieren und Halten des Blech-Mittenteiles (1.1), zwischen dem linear entgegengerichtet beweglichen Ober- oder Außenwerkzeug (2.1) und dem Unter- oder Innenwerkzeug (2.2) eines Formwerkzeuges (2) sowie einem – nach unten und nach innen gerichtetem Abrunden und Zubiegen oder Abbiegen, Abrunden und Zubiegen der Blech-Randzone (1.2) zur Bildung eines verdickten durchgängigen Blechrand-Umschlages besteht und dass mit einer linearen Werkzeug-Hubbewegung der beweglichen Komponenten der Außenkantenbördel (3) fertig geformt ist.