[go: up one dir, main page]

DE102011108912A1 - Segmented press hardening tool - Google Patents

Segmented press hardening tool Download PDF

Info

Publication number
DE102011108912A1
DE102011108912A1 DE201110108912 DE102011108912A DE102011108912A1 DE 102011108912 A1 DE102011108912 A1 DE 102011108912A1 DE 201110108912 DE201110108912 DE 201110108912 DE 102011108912 A DE102011108912 A DE 102011108912A DE 102011108912 A1 DE102011108912 A1 DE 102011108912A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
tool
segment
press hardening
working direction
steel sheet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE201110108912
Other languages
German (de)
Inventor
Dr. Mekkaoui Alaoui Mohamed
Peter Oelkers
Roland Malek
Mathias Kotzian
Gerd Rupp
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Volkswagen AG
Original Assignee
Volkswagen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Volkswagen AG filed Critical Volkswagen AG
Priority to DE201110108912 priority Critical patent/DE102011108912A1/en
Priority to EP20120741248 priority patent/EP2736661B1/en
Priority to PCT/EP2012/003096 priority patent/WO2013013803A1/en
Priority to CN201280036969.3A priority patent/CN103702781B/en
Publication of DE102011108912A1 publication Critical patent/DE102011108912A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D22/00Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/02Stamping using rigid devices or tools
    • B21D22/022Stamping using rigid devices or tools by heating the blank or stamping associated with heat treatment
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D22/00Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/02Stamping using rigid devices or tools
    • B21D22/06Stamping using rigid devices or tools having relatively-movable die parts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D22/00Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/20Deep-drawing
    • B21D22/208Deep-drawing by heating the blank or deep-drawing associated with heat treatment
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D37/00Tools as parts of machines covered by this subclass
    • B21D37/16Heating or cooling
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/62Quenching devices
    • C21D1/673Quenching devices for die quenching

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
  • Mounting, Exchange, And Manufacturing Of Dies (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Presshärtewerkzeug (100) zum Herstellen gehärteter Blechformteile aus einem Stahlblechmaterial (400), umfassend wenigstens zwei Werkzeugteile, die in einer Arbeitsrichtung (D) relativ zueinander verfahrbar sind und zwischen denen unter Aufbringung einer in Arbeitsrichtung (D) wirkenden Presskraft (F) ein erwärmtes Stahlblechmaterial (400) geformt und abgekühlt und hierbei gehärtet werden kann. Es ist vorgesehen, dass wenigstens eines der Werkzeugteile (220) segmentiert ausgebildet ist und wenigstens ein erstes Segment (221) mit einem sich quer zur Arbeitsrichtung (D) erstreckenden Formabschnitt und wenigstens ein zweites Segment (223) mit einem sich steil zur Arbeitsrichtung (D) erstreckenden Formabschnitt aufweist, wobei das erste Segment (221) beweglich am betreffenden Werkzeugteil (220) angeordnet ist und beim Überschreiten einer bestimmten Presskraft (F) entgegen der aufgebrachten Presskraft (F) nachgeben kann (A), um hierdurch ein weiteres Zusammenfahren der Werkzeugteile und ein damit einhergehendes verstärktes Andrücken (B, C) des zweiten Segments (223) an das Stahlblechmaterial (400) zu ermöglichen.The invention relates to a press hardening tool (100) for producing hardened sheet metal parts from a sheet steel material (400), comprising at least two tool parts which are movable relative to one another in a working direction (D) and between which by applying a pressing force (F) acting in the working direction (D) ) a heated sheet steel material (400) can be formed and cooled and thereby hardened. It is provided that at least one of the tool parts (220) is formed segmented and at least a first segment (221) with a transversely to the working direction (D) extending mold portion and at least a second segment (223) with a steep to the working direction (D ), wherein the first segment (221) is movably disposed on the respective tool part (220) and can yield when exceeding a certain pressing force (F) against the applied pressing force (F) (A), thereby further moving the tool parts together and allowing associated increased pressure (B, C) of the second segment (223) on the steel sheet material (400).

Description

Die Erfindung betrifft ein Presshärtewerkzeug zum Herstellen gehärteter Blechformteile aus einem härtbaren Stahlblechmaterial.The invention relates to a press hardening tool for producing hardened sheet metal parts from a hardenable steel sheet material.

Presshärtewerkzeuge zum Herstellen gehärteter Blechformteile sind aus dem Stand der Technik bekannt. Solche Presshärtewerkzeuge umfassen wenigstens zwei Werkzeugteile, die in einer Arbeitsrichtung relativ zueinander verfahrbar sind und zwischen denen unter Aufbringung einer Presskraft ein erwärmtes Stahlblechmaterial geformt und in der Regel gleichzeitig abgekühlt wird, wodurch nach den bekannten metallurgischen Mechanismen eine Erhöhung der Festigkeit eintritt.Press hardening tools for producing hardened sheet metal parts are known from the prior art. Such press hardening tools comprise at least two tool parts which are movable relative to one another in a working direction and between which a heated sheet steel material is formed and, at the same time, cooled simultaneously under application of a pressing force, whereby an increase in strength occurs according to the known metallurgical mechanisms.

Um eine bestmögliche Abkühlung und in eine gute Formhaltigkeit zu erzielen, ist beim Presshärtevorgang ein vollflächiges Anliegen des Stahlblechmaterials an den Werkzeugwirkflächen der Werkzeugteile erforderlich. Dieses vollflächige Anliegen wird in der Regel durch ein aufwändiges Einarbeiten des Presshärtewerkzeugs erreicht. In der Praxis kann jedoch trotz dieses Einarbeitens ein vollflächiges Anliegen des Stahlblechmaterials an den Werkzeugwirkflächen, insbesondere in steilen Bereichen (d. h. steil bezüglich der Arbeitsrichtung), nicht zuverlässig gewährleistet werden, was z. B. auf einen zunehmenden Werkzeugverschleiß und/oder auf unregelmäßige Dickenverteilungen des Stahlblechmaterials zurückzuführen ist.In order to achieve the best possible cooling and in a good shape retention, a full-surface concerns of the steel sheet material to the tool acting surfaces of the tool parts is required during the press hardening process. This full-surface concern is usually achieved by a complex incorporation of the press-hardening tool. In practice, however, despite this incorporation, a full-surface concerns of the steel sheet material on the tool effective surfaces, especially in steep areas (i.e., steep with respect to the working direction), can not be reliably guaranteed, which z. B. is due to increasing tool wear and / or irregular thickness distributions of the steel sheet material.

Diese Problematik ist bereits in der WO 2006/015849 A2 erläutert. Zur Lösung dieser Problematik wird in der WO 2006/015849 A2 ein Presshärtewerkzeug vorgeschlagen, in dem das Stahlblechmaterial beim Presshärtevorgang nur noch bereichsweise in relevanten Bereichen zwischen den Werkzeugteilen geklemmt wird, wozu die Werkzeugwirkflächen mit entsprechenden Klemmstegen (bspw. in Form von Vorsprüngen oder Aufmaßen) ausgebildet sind. In den Bereichen, in denen das Stahlblechmaterial beim Presshärtevorgang nicht geklemmt wird, ist dieses mit einem Luftspalt zu einem oder zu beiden Werkzeugwirkflächen beabstandet.This problem is already in the WO 2006/015849 A2 explained. To solve this problem is in the WO 2006/015849 A2 proposed a press-hardening tool in which the steel sheet material is only partially clamped in relevant areas between the tool parts during press hardening, for which purpose the tool effective surfaces are formed with corresponding clamping webs (for example in the form of protrusions or oversizes). In the areas where the steel sheet material is not clamped in the press hardening process, this is spaced with an air gap to one or both tool effective surfaces.

Nachteilig bei dem in der WO 2006/015849 A2 vorgeschlagenen Presshärtewerkzeug ist jedoch, dass das Stahlblechmaterial in den nicht geklemmten Bereichen aufgrund der geringeren Abkühlgeschwindigkeit keine oder eine nur verhältnismäßig geringere Festigkeitserhöhung erfährt. Das hergestellte Blechformteil weist somit unterschiedliche Festigkeitseigenschaften auf. Ein derartiges Blechformteil ist jedoch nicht für alle Verwendungszwecke geeignet.A disadvantage of the in the WO 2006/015849 A2 However, the proposed press hardening tool is that the steel sheet material in the non-clamped areas undergoes no or only a relatively smaller increase in strength due to the lower cooling rate. The sheet metal part produced thus has different strength properties. However, such a sheet metal part is not suitable for all uses.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Presshärtewerkzeug anzugeben, dass die oben genannten Nachteile nicht oder zumindest nur in vermindertem Umfang aufweist.It is therefore an object of the present invention to provide a press-hardening tool that does not have the abovementioned disadvantages or at least only to a lesser extent.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein erfindungsgemäßes Presshärtewerkzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Die in den abhängigen Ansprüchen angegebenen Merkmale und Merkmalskombinationen betreffen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Presshärtewerkzeugs.This object is achieved by a press-hardening tool according to the invention having the features of claim 1. The features and feature combinations specified in the dependent claims relate to preferred refinements and developments of the press-hardening tool according to the invention.

Das erfindungsgemäße Presshärtewerkzeug umfasst wenigstens zwei Werkzeugteile die in einer Arbeitsrichtung relativ zueinander verfahrbar sind und zwischen denen unter Aufbringung einer in Arbeitsrichtung wirkenden Presskraft ein erwärmtes Stahlblechmaterial geformt (unter einer Formung des Stahlblechmaterials wird ein Umformen und/oder Formhalten verstanden, wie nachfolgend noch näher erläutert) und abgekühlt und hierbei in bekannter Weise gehärtet werden kann. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass wenigstens eines der Werkzeugteile zumindest teilweise segmentiert ausgebildet ist und wenigstens ein erstes Segment mit einem sich quer zur Arbeitsrichtung erstreckenden Formabschnitt und wenigstens ein zweites Segment mit einem sich steil zur Arbeitsrichtung erstreckenden Formabschnitt aufweist, wobei das erste Segment beweglich am betreffenden Werkzeugteil angeordnet ist und beim Überschreiten einer bestimmten Presskraft entgegen dieser aufgebrachten Presskraft nachgeben bzw. zurückweichen kann, um hierdurch ein weiteres Zusammenfahren der Werkzeugteile und ein damit einhergehendes verstärktes Andrücken des zweiten Segments an das Stahlblechmaterial zu ermöglichen. Das erfindungsgemäße Presshärtewerkzeug kann für die gleichzeitige Herstellung mehrerer gehärteter Blechformteile ausgebildet sein. Ferner ist mit dem erfindungsgemäßen Presshärtewerkzeug auch das Herstellen partiell gehärteter Blechformteile möglich.The press-hardening tool according to the invention comprises at least two tool parts which are movable relative to one another in a working direction and between which a heated steel sheet material is formed by application of a pressing force acting in the working direction (shaping of the sheet steel material is understood as forming and / or holding, as explained in more detail below). and cooled and this can be cured in a known manner. According to the invention, at least one of the tool parts is formed at least partially segmented and has at least a first segment with a transverse to the working direction extending form portion and at least a second segment with a steeply extending to the working direction form portion, wherein the first segment movable on the respective tool part is arranged and give in against a given pressing force against this applied pressing force or can retreat, thereby enabling further movement of the tool parts and a concomitant increased pressing of the second segment to the steel sheet material. The press-hardening tool according to the invention can be designed for the simultaneous production of a plurality of hardened sheet-metal shaped parts. Furthermore, the production of partially hardened sheet-metal shaped parts is also possible with the press-hardening tool according to the invention.

Um die Kühlung des Stahlblechmaterials beim Presshärtevorgang zu bewerkstelligen ist bevorzugt vorgesehen, dass wenigstens ein Werkzeugteil und insbesondere auch das segmentiert ausgebildete Werkzeugteil als kühlbares Werkzeugteil ausgebildet ist, wozu dieses Werkzeugteil mit wenigstens einer Kühleinrichtung zur Kühlung oder zumindest bereichsweisen Kühlung der Werkzeugwirkfläche ausgestattet ist. Insbesondere ist auch wenigstens ein zweites Segment mit wenigstens einer Kühleinrichtung (bspw. Kühlkanälen) ausgebildet.In order to accomplish the cooling of the steel sheet material during the press hardening process, it is preferably provided that at least one tool part and in particular also the segmented tool part is designed as a coolable tool part, for which purpose this tool part is equipped with at least one cooling device for cooling or at least partially cooling the tool effective surface. In particular, at least one second segment is formed with at least one cooling device (eg cooling channels).

Die Segmente eines segmentiert ausgebildeten Werkzeugteils weisen jeweils einen Formabschnitt auf. Unter einem Formabschnitt wird ein zu einer Werkzeugwirkfläche gehörender Oberflächenabschnitt verstanden, der beim Presshärtevorgang unmittelbar mit dem Stahlblechmaterial in Berührungskontakt gelangt. Dieser Formabschnitt kann eben oder mit einer räumlichen Formgebung ausgebildet sein. Unter einem sich quer zur Arbeitsrichtung erstreckenden Formabschnitt wird insbesondere ein Oberflächenabschnitt (der Werkzeugwirkfläche) verstanden, der sich im Wesentlichen senkrecht zur Arbeitsrichtung erstreckt. Unter einem sich steil zur Arbeitsrichtung erstreckenden Formabschnitt wird insbesondere ein Oberflächenabschnitt (der Werkzeugwirkfläche) verstanden, der sich im Wesentlichen in einem Winkel von 0° bis 15° zur Arbeitsrichtung erstreckt. Zur Beurteilung der Erstreckung bzw. Ausrichtung eines Formabschnitts ist gegebenenfalls eine mathematische Ausgleichsfläche für den betreffenden Oberflächenabschnitt zu betrachten. Die Segmente eines segmentiert ausgebildeten Werkzeugteils sind bevorzugt derart ausgebildet und angeordnet, dass deren Formabschnitte zu jedem Zeitpunkt des Presshärtevorgangs eine im Wesentlichen spaltfreie Werkzeugwirkfläche ausbilden.The segments of a segmented trained tool part each have a mold section. A molding section is understood to mean a surface area belonging to a tool effective area, which is directly connected to the steel sheet material during the press hardening process Contact touch arrives. This shape portion may be flat or formed with a spatial shape. A form section extending transversely to the working direction is understood to mean, in particular, a surface section (the tool active surface) which extends substantially perpendicularly to the working direction. Under a steeply extending to the working direction of the mold section is in particular a surface portion (the tool acting surface) understood, which extends substantially at an angle of 0 ° to 15 ° to the working direction. To assess the extension or alignment of a mold section, a mathematical compensation surface for the surface section in question may be considered. The segments of a segmented tool part are preferably designed and arranged such that their mold sections form a substantially gap-free tool effective area at each point in time of the press hardening process.

Indem beim Presshärtevorgang wenigstens ein erstes Segment beim Überschreiten einer bestimmten bzw. definierten Presskraft entgegen dieser aufgebrachten Presskraft nachgeben bzw. zurückweichen kann, können die Werkzeugteile des erfindungsgemäßen Presshärtewerkzeugs (ohne nennenswerte Erhöhung der aufgebrachten Presskraft) noch weiter zusammen gefahren werden (in der Größenordnung weniger Hunderstel oder Zehntel Millimeter), wodurch in den steilen Bereichen die Oberflächenabschnitte der gegenüberliegenden bzw. korrespondierenden Werkzeugwirkflächen in Arbeitsrichtung aufeinander zu bewegt werden. Durch die erfindungsgemäßen werkzeugbaulichen Maßnahmen kann somit auch in den zur Arbeitsrichtung steilen Bereichen (bspw. in den Zargenbereichen) ein zum Formen und Abkühlen ausreichendes flächiges Anliegen des zu härtenden Stahlblechmaterials an den Werkzeugwirkflächen mit einer hiermit einhergehenden hohen Flächenpressung (insbesondere im Verhältnis zu konventionellen Presshärtewerkzeugen) erreicht werden.By at least a first segment yielding or shrinking against this applied pressing force in the press hardening process when exceeding a certain or defined pressing force, the tool parts of the press-hardening tool according to the invention (without appreciable increase of the applied pressing force) can be moved even further together (in the order of a few hundredths or tenths of a millimeter), whereby in the steep areas, the surface portions of the opposing or corresponding tool acting surfaces are moved towards each other in the working direction. By means of the tool-making measures according to the invention, it is thus also possible to provide the sheet-metal material to be hardened with sufficient force to mold and cool in the areas steep to the working direction (for example in the frame areas) with a high surface pressure (in particular in relation to conventional press-hardening tools). be achieved.

Im Gegensatz zu dem aus der WO 2006/015849 A2 bekannten Presshärtewerkzeug sind die Werkzeugteile des erfindungsgemäßen Presshärtewerkzeugs bevorzugt derart ausgebildet, dass das Stahlblechmaterial vollflächig an den Werkzeugwirkflächen dieser Werkzeugteile anliegen kann. Bei entsprechender Ausbildung der Kühleinrichtungen können hierbei über dem Blechformteil eine einheitliche Abkühlung und eine gute Formhaltigkeit erzielt werden. Ungeachtet dessen kann das erfindungsgemäße Presshärtewerkzeug auch derart ausgebildet sein, dass das zu härtende Stahlblechmaterial beim Presshärtevorgang nur bereichsweise an den Werkzeugwirkflächen anliegt.In contrast to that from the WO 2006/015849 A2 Known press hardening tool, the tool parts of the press-hardening tool according to the invention are preferably designed such that the steel sheet material over the entire surface can rest against the tool-working surfaces of these tool parts. With appropriate design of the cooling devices in this case a uniform cooling and good shape retention can be achieved over the sheet metal part. Irrespective of this, the press hardening tool according to the invention can also be designed in such a way that the steel sheet material to be hardened rests only in regions on the tool acting surfaces during the press hardening process.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass sowohl das erste Segment als auch das zweite Segment an einer zum betreffenden Werkzeugteil gehörenden Grundplatte befestigt sind, wobei das erste Segment (das einen sich quer zur Arbeitsrichtung erstreckenden Formabschnitt aufweist) direkt oder indirekt federnd an dieser Grundplatte abgestützt ist. Durch die federnde Abstützung des ersten Segments an einer Grundplatte bleibt der sich quer zur Arbeitsrichtung erstreckende Formabschnitt dauerhaft, d. h. insbesondere auch beim weiteren Zusammenfahren der Werkzeugteile, mit dem Stahlblechmaterial in Berührungskontakt und bringt ferner eine definierte Druckkraft bzw. Flächenpressung auf das Stahlblechmaterial auf. Ferner können lokal auftretende übermäßige Presskräfte abgebaut werden, die zu Blechformteilfehlern und/oder zu Beschädigungen am Presshärtewerkzeug führen könnten.It is preferably provided that both the first segment and the second segment are fastened to a base plate belonging to the respective tool part, wherein the first segment (which has a form section extending transversely to the working direction) is supported directly or indirectly resiliently on this base plate. Due to the resilient support of the first segment to a base plate extending transversely to the direction of the mold section remains permanent, d. H. in particular also during the further movement of the tool parts, with the steel sheet material in touching contact and also brings a defined compressive force or surface pressure on the steel sheet material. Furthermore, locally occurring excessive pressing forces can be reduced, which could lead to sheet metal molding errors and / or damage to the press hardening tool.

Die federnde Abstützung eines ersten Segments kann z. B. durch mechanische Federn, wie bspw. Tellerfedern, bewerkstelligt werden. Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass die federnde Abstützung eines ersten Segments durch wenigstens eine Gasdruckfeder und insbesondere durch wenigstens eine Stickstofffeder bewerkstelligt wird. Solche Gasdruckfedern bzw. Stickstofffedern sind als Zukaufteile erhältlich. Der maximale Federweg eines ersten Segments relativ zur Grundplatte kann zwischen 0,5 mm und 1,5 mm und insbesondere in etwa 1,0 mm betragen. Der maximale Federweg kann in beiden Richtungen durch einen mechanischen Anschlag begrenzt sein.The resilient support of a first segment can, for. B. by mechanical springs, such as. Belleville springs, be accomplished. Particularly preferably, it is provided that the resilient support of a first segment is accomplished by at least one gas spring and in particular by at least one nitrogen spring. Such gas springs or nitrogen springs are available as purchased parts. The maximum travel of a first segment relative to the base plate may be between 0.5 mm and 1.5 mm, and in particular approximately 1.0 mm. The maximum travel can be limited in both directions by a mechanical stop.

Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass wenigstens ein zweites Segment (das einen sich steil zur Arbeitsrichtung erstreckenden Formabschnitt aufweist) als Schieber ausgebildet ist, wobei dieses als Schieber ausgebildete zweite Segment beim weiteren Zusammenfahren der Werkzeugteile in einer Richtung quer zur Arbeitsrichtung verschoben wird und hierbei quasi aktiv verstärkt gegen das Stahlblechmaterial gedrückt wird. Hierdurch wird das Stahlblechmaterial lokal in diesem Bereich verstärkt an die korrespondierende Werkzeugwirkfläche des gegenüberliegenden Werkzeugteils angedrückt, womit ein zum Formen und Abkühlen optimales flächiges Anliegen des zu härtenden Stahlblechmaterials an den Werkzeugwirkflächen mit einer hiermit einhergehenden optimalen Flächenpressung erreicht werden kann. Der hierbei stattfindende Schieberhub kann z. B. im Bereich von wenigen Hunderstel bis zu mehreren Zehntel Millimetern liegen.It is particularly preferred that at least one second segment (which has a steeply extending to the working direction mold section) is designed as a slide, which is designed as a slide second segment is moved during further movement of the tool parts in a direction transverse to the direction and this quasi active is pressed against the steel sheet material reinforced. As a result, the sheet steel material is pressed locally in this area reinforced to the corresponding tool effective surface of the opposite tool part, which can be achieved for shaping and cooling optimal surface contact of the sheet steel to be hardened material to the mold surfaces with an associated herewith optimal surface pressure. The case taking place slide stroke z. B. in the range of a few hundredths to several tenths of a millimeter.

Zur mechanischen Betätigung eines als Schieber ausgebildeten zweiten Segments kann das betreffende Werkzeugteil wenigstens einen Treiber aufweisen. Dieser Treiber kann als Treiberklotz ausgebildet sein, der direkt oder indirekt an der Werkzeuggrundplatte des betreffenden Werkzeugsteils befestigt ist. Insbesondere ist vorgesehen, dass der Treiber bzw. Treiberklotz und das als Schieber ausgebildete zweite Segment mit korrespondierenden Schrägflächen ausgebildet sind, die beim weiteren Zusammenfahren der Werkzeugteile des Presshärtewerkzeugs aufeinander abgleiten, worüber in bekannter Weise das Verschieben des als Schieber ausgebildeten zweiten Segments bewerkstelligt wird.For the mechanical actuation of a second segment designed as a slide, the relevant tool part can have at least one driver. This driver can be designed as a driver block, directly or indirectly on the tool base plate of the relevant tool part is attached. In particular, it is provided that the driver or driver block and formed as a slider second segment are formed with corresponding inclined surfaces, which slide on each other when moving the tool parts of the press hardening tool, about which in a known manner the displacement of the slider formed as a second segment is accomplished.

Ferner ist bevorzugt vorgesehen, dass das als Schieber ausgebildete zweite Segment wenigstens eine Kühleinrichtung aufweist. Eine solche Kühleinrichtung können z. B. im zweiten Segment eingearbeitete Kühlkanäle sein, die von einem Kühlmedium durchströmt werden können. Durch diese Maßnahme kann auch in steilen Bereichen eine optimale Abkühlung des Stahlblechmaterials beim Presshärtevorgang bewerkstelligt werden.Furthermore, it is preferably provided that the second segment designed as a slide has at least one cooling device. Such a cooling device can, for. B. be incorporated in the second segment cooling channels, which can be traversed by a cooling medium. By this measure, an optimal cooling of the steel sheet material during press hardening process can be accomplished even in steep areas.

Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Presshärtewerkzeugs sieht vor, dass nur ein Werkzeugteil und insbesondere nur die Matrize segmentiert ausgebildet ist. Ein solches Presshärtewerkzeug wird im Weiteren im Zusammenhang mit den Figuren näher erläutert.A particularly preferred embodiment of the press-hardening tool according to the invention provides that only one tool part and in particular only the die is segmented. Such a press-hardening tool will be explained in more detail below in connection with the figures.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich in nicht einschränkender Weise aus der nachfolgenden beispielhaften Beschreibung anhand der schematischen Figuren.Further features and advantages of the invention will become apparent in a non-restrictive manner from the following exemplary description with reference to the schematic figures.

1 zeigt in einer Schnittansicht ein erfindungsgemäßes Presshärtewerkzeug. 1 shows a sectional view of an inventive press hardening tool.

2 zeigt in einer Schnittansicht einen Presshärtevorgang mit dem Presshärtewerkzeug der 1. 2 shows in a sectional view a press hardening process with the press hardening tool of FIG 1 ,

1 zeigt ein erfindungsgemäßes Presshärtewerkzeug 100 zum Herstellen gehärteter Blechformteile. Das Presshärtewerkzeug 100 umfasst ein erstes oberes Werkzeugteil 200 und ein zweites unteres Werkzeugteil 300. Gemäß Darstellung befindet sich das Presshärtewerkzeug 100 in einem geöffneten Zustand. Zum Schließen des Presshärtewerkzeugs 100 ist das obere Werkzeugteil 200 in der mit D angegebenen Arbeitsrichtung relativ zum unteren Werkzeugteil 300 verfahrbar, wozu das Presshärtewerkzeug 100 in einer nicht dargestellten Umformpresse eingebaut ist. 1 shows a press hardening tool according to the invention 100 for producing hardened sheet metal parts. The press hardening tool 100 includes a first upper tool part 200 and a second lower tool part 300 , As shown, the press hardening tool is located 100 in an open state. To close the press hardening tool 100 is the upper part of the tool 200 in the direction of work specified with D relative to the lower tool part 300 moveable, including the press hardening tool 100 is installed in a forming press, not shown.

Das obere Werkzeugteil (Oberwerkzeug) 200 weist eine obere Grundplatte 210 auf, auf der eine gekühlte Matrize 220 aufgebaut ist. Die Matrize 220 ist segmentiert ausgebildet und umfasst ein erstes mittleres Segment 221, das einen sich im Wesentlichen horizontal und senkrecht zur Arbeitsrichtung D erstreckenden Formabschnitt 222 aufweist, und mehrere zweite seitliche Segmente 223, die unmittelbar benachbart zum ersten Segment 221 angeordnet sind und die sich steil zur Arbeitsrichtung D erstreckende Formabschnitte 224 aufweisen. Die steil zur Arbeitsrichtung D ausgerichteten Formabschnitte 224 der zweiten Segmente 223 erstrecken sich unter einem Winkel y von ca. 15° zur Arbeitsrichtung D, was für das rechts dargestellte zweite Segment 223 mit gestrichelten Linien veranschaulicht ist (die schräge Linie repräsentiert hierbei eine Ausgleichsfläche für den Formabschnitt 224). Die Formabschnitte 222 und 224 bilden eine geschlossene matrizenseitige Werkzeugwirkfläche. Mit 230 sind Kühlkanäle bezeichnet, die zur Kühlung der matrizenseitigen Werkzeugwirkfläche bzw. der Formabschnitte 222 und 224 von einem Kühlmedium durchströmt werden.The upper tool part (upper tool) 200 has an upper base plate 210 on top of which is a chilled die 220 is constructed. The matrix 220 is segmented and includes a first middle segment 221 , which has a substantially horizontally and perpendicular to the working direction D extending form portion 222 and a plurality of second lateral segments 223 immediately adjacent to the first segment 221 are arranged and extending steeply to the working direction D form sections 224 exhibit. The steeply aligned to the direction D mold sections 224 the second segments 223 extend at an angle y of about 15 ° to the working direction D, which is the second segment shown on the right 223 is illustrated with dashed lines (the oblique line represents a compensating surface for the mold section 224 ). The mold sections 222 and 224 form a closed die-side tool effective area. With 230 Cooling channels are designated for cooling the die-side tool effective surface or the mold sections 222 and 224 be traversed by a cooling medium.

Das erste Segment 221 ist über mehrere Gasdruckfedern 260 direkt an der oberen Grundplatte 210 abgestützt und kann sich durch Einfedern dieser Gasdruckfedern 260 entgegen der Arbeitsrichtung D zurückbewegen. Um den Federweg zu begrenzen, ist optional ein Distanzstück 225 vorgesehen. Durch die Anzahl und Ausgestaltung der Gasdruckfedern 260 kann eine auf das erste Segment 221 wirksame Federkraft eingestellt werden.The first segment 221 is over several gas springs 260 directly on the upper base plate 210 supported and can by compression of these gas springs 260 move back against the direction of work D. To limit the travel, optional is a spacer 225 intended. Due to the number and design of the gas springs 260 can one on the first segment 221 effective spring force can be adjusted.

Die zweiten Segmente 223 sind als Schieber ausgebildet, die quer zur Arbeitsrichtung D verschoben werden können. Das Verschieben der als Schieber ausgebildeten zweiten Segmente 223 erfolgt durch die Treiberklötze 240, die direkt an der oberen Grundplatte 210 befestigt sind. Die Treiberklötze 240 und die als Schieber ausgebildeten zweite Segmente 223 weisen korrespondierende Schrägflächen auf, die beim Bewegen des oberen Werkzeugteils 200 in der Arbeitsrichtung D aufeinander abgleiten können, womit in bekannter Weise das Verschieben der als Schieber ausgebildeten zweiten Segmente 223 quer zur Arbeitsrichtung D bewerkstelligt wird. Ergänzend können nicht dargestellte Aktuatoren (bspw. hydraulische Kurzhubzylinder) im oberen Werkzeugteil 200 verbaut sein. An den Schrägflächen der Treiberklötze 240 sind Gleitplatten 250 befestigt. Auch an den korrespondierenden Schrägflächen der als Schieber ausgebildeten zweiten Segmente 223 können Gleitplatten oder dergleichen befestigt sein. Mittel zur Rückstellung der als Schieber ausgebildeten zweiten Segmente 223 sind nicht dargestellt. Das Rückstellen könnte z. B. durch Federelemente (wie z. B. Gasdruckfedern) bewerkstelligt werden.The second segments 223 are designed as slides, which can be moved transversely to the working direction D. The displacement of the slide formed as a second segments 223 done by the Treiberklötze 240 , which is directly on the upper base plate 210 are attached. The driver pegs 240 and formed as a slider second segments 223 have corresponding oblique surfaces when moving the upper tool part 200 can slide on each other in the working direction D, which in a known manner, the shifting of the second segments designed as a slide 223 transversely to the working direction D is accomplished. In addition, not shown actuators (eg. Hydraulic Kurzhubzylinder) in the upper part of the tool 200 be installed. At the inclined surfaces of the driver pads 240 are sliding plates 250 attached. Also on the corresponding inclined surfaces of the slide formed as a second segments 223 Sliding plates or the like may be attached. Means for resetting the second segments designed as slides 223 are not shown. The reset could z. B. by spring elements (such as, for example, gas springs) accomplished.

Das untere Werkzeugteil (Unterwerkzeug) 300 weist eine untere Grundplatte 310 auf, auf der ein gekühlter Stempel 320 aufgebaut ist. Der Stempel 320 ist als starrer Stempel ausgebildet und weist eine geschlossene stempelseitige Werkzeugwirkfläche auf. Der Stempel 320 kann auch anderer Bauart sein. Korrespondierend zu der matrizenseitigen Werkzeugwirkfläche umfasst die stempelseitige Werkzeugwirkfläche einen Bereich (bzw. Formabschnitt) 322, der sich im Wesentlichen senkrecht zur Arbeitsrichtung D erstreckt, und mehrere Bereiche (bzw. Formabschnitte) 324, die sich steil zur Arbeitsrichtung D erstrecken. Mit 330 sind Kühlkanäle bezeichnet, die zur Kühlung der stempelseitigen Werkzeugwirkfläche von einem Kühlmedium durchströmt werden. Das untere Werkzeugteil 300 kann ferner einen nicht dargestellten Niederhalter (bzw. Blechhalter) aufweisen. Bevorzugt handelt es sich hierbei um einen gekühlten Niederhalter, der eine entsprechende Kühleinrichtung (wie bspw. Kühlkanäle) aufweist.The lower tool part (lower tool) 300 has a lower base plate 310 on top of which a chilled stamp 320 is constructed. The Stamp 320 is designed as a rigid punch and has a closed punch-side tool acting surface. The Stamp 320 can also be of a different design. Corresponding to the die-side tool acting surface, the punch-side tool acting surface comprises an area (or area). Mold section) 322 which extends substantially perpendicular to the working direction D, and a plurality of regions (or mold sections) 324 , which extend steeply to the working direction D. With 330 Cooling channels are referred to, which are flowed through by a cooling medium for cooling the punch-side tool effective area. The lower tool part 300 may further comprise a hold-down (not shown) or blank holder. This is preferably a cooled down holder which has a corresponding cooling device (such as, for example, cooling channels).

Zum Herstellen eines gehärteten Blechformteils wird ein erwärmtes Stahlblechmaterial in das geöffnete Presshärtewerkzeug 100 eingelegt. Typischerweise wird das zu härtende Stahlblechmaterial vor dem Einlegen in das Presshärtewerkzeug 100 auf eine Temperatur von mehr als 900°C erwärmt. Bei einer ersten Verfahrensvariante kann das zu härtende Stahlblechmaterial beim Einlegen in das Presshärtewerkzeug die Form einer ebenen Blechplatine aufweisen (direktes Presshärteverfahren, wobei das Presshärtewerkzeug eine umformende Funktion hat). Bei einer zweiten Verfahrensvariante kann das zu härtende Stahlblechmaterial beim Einlegen in das Presshärtewerkzeug die Form eines bereits kalt vorgeformten Blechformteils bzw. Zwischenformteils aufweisen (indirektes Presshärten, wobei das Presshärtewerkzeug eine umformende oder formerhaltende Funktion hat). Nach dem Einlegen eines erwärmten Stahlblechmaterials wird das Presshärtewerkzeug 100 zum Durchführen eines Presshärtevorgangs durch Verfahren des oberen Werkzeugteils 200 in der Arbeitsrichtung D geschlossen.To produce a hardened sheet metal part, a heated sheet steel material is introduced into the opened press hardening tool 100 inserted. Typically, the sheet steel material to be cured becomes prior to loading into the press hardening tool 100 heated to a temperature of more than 900 ° C. In a first variant of the method, the steel sheet material to be hardened, when placed in the press-hardening tool, can be in the form of a flat sheet-metal blank (direct press-hardening method, wherein the press-hardening tool has a deforming function). In a second variant of the method, the steel sheet material to be hardened when inserted into the press hardening tool may have the form of an already cold preformed sheet metal part or intermediate molded part (indirect press hardening, wherein the press hardening tool has a reshaping or shape-retaining function). After inserting a heated sheet steel material, the press hardening tool becomes 100 for performing a press hardening operation by moving the upper tool part 200 closed in working direction D.

2 zeigt das Presshärtewerkzeug 100 im geschlossenen Zustand. Zwischen der Matrize 220 und dem Stempel 320 befindet sich ein zu härtendes Stahlblechmaterial 400, das beim Schließen des Presshärtewerkzeugs 100 entsprechend der Stempel- und Matrizenkontur geformt wurde und weithin an den Werkzeugwirkflächen anliegt. Die Matrize 220 befindet sich als Ganzes in einer unteren Endstellung und kann in der Arbeitsrichtung D nicht mehr weiter verfahren werden. 2 shows the press hardening tool 100 in the closed state. Between the matrix 220 and the stamp 320 is a hardened steel sheet material 400 when closing the press hardening tool 100 was shaped according to the punch and die contour and rests widely on the tool effective surfaces. The matrix 220 is located as a whole in a lower end position and can no longer be moved in the working direction D.

Befindet sich die Matrize 220 in der gezeigten unteren Endstellung wird von der Umformpresse eine zum Presshärten erforderliche Presskraft F auf das Presshärtewerkzeug 100 aufgebracht, was durch den auf die obere Grundplatte 210 gerichteten Kraftpfeil F veranschaulicht ist. Die aufgebrachte Presskraft F führt zu einem Druckanstieg in den Gasdruckfedern 260, die beim Schließen des Presshärtewerkzeugs 100 zunächst nur zur Kraftübertragung dienten. Beim Überschreiten einer bestimmten bzw. durch Auslegung definierten Presskraft F können die Gasdruckfedern 260 einfedern, was in diesem Fall gleichbedeutend ist mit einem Nachgeben des ersten Segments 221 entgegen der aufgebrachten Presskraft F, zumindest bis dieses an das optionale Distanzelement 225 anstößt (wie in 2 gezeigt). Durch das Einfedern der Gasdruckfedern 260 können die Werkzeugteile 200 und 300 weiter zusammen gefahren werden (bzw. das obere Werkzeugteil 200 kann in der Arbeitsrichtung D weiter auf das untere Werkzeugteil 300 zugefahren werden), wobei dieses Zusammenfahren durch die wirksame Presskraft F bewerkstelligt wird.Is the matrix located 220 in the illustrated lower end position of the forming press is required for press hardening pressing force F on the press hardening tool 100 applied what is through the on the upper base plate 210 directed force arrow F is illustrated. The applied pressing force F leads to an increase in pressure in the gas pressure springs 260 when closing the press hardening tool 100 initially served only for power transmission. When exceeding a certain or defined by design pressing force F, the gas springs 260 which in this case is synonymous with a yielding of the first segment 221 against the applied pressing force F, at least until this to the optional spacer element 225 abuts (as in 2 shown). By the compression of the gas springs 260 can the tool parts 200 and 300 continue driving together (or the upper tool part 200 can continue in the working direction D on the lower tool part 300 be approached), this collapse is accomplished by the effective pressing force F.

Das weitere Zusammenfahren der Werkzeugteile 200 und 300 geht einher mit einem analogen Einfedern der Gasdruckfedern 260. Dieses Einfedern der Gasdruckfedern 260 bedingt ein kontinuierliches Nachgeben des ersten Segments 221. Dieses Nachgeben kann als ein Zurückweichen des an und für sich ortsfest verbleibenden ersten Segments 221 innerhalb des oberen Werkzeugteils 200 aufgefasst werden, bei dem sich das erste Segment 221, wie mit dem Bewegungspfeil A veranschaulicht, quasi auf die obere Grundplatte 210 zu bewegt, obwohl sich die obere Grundplatte 210 eigentlich auf das erste Segment 221 zu bewegt. Die Gasdruckfedern 260 bewirken ferner, dass das erste Segment 221 bzw. dessen Formabschnitt 222 zu jedem Zeitpunkt des Presshärtevorgangs mit dem Stahlblechmaterial 400 in Berührungskontakt bleibt, wobei in dem betreffenden Bereich eine bestimmte von den Gasdruckfedern 260 erzeugte Druckkraft (die sich gegebenenfalls mit einer über das Distanzstück 225 übertragenen Druckkraft überlagert) auf das Stahlblechmaterial 400 aufgebracht wird, was zu einem flächigen Anliegen des zu härtenden Stahlblechmaterials 400 an den Formabschnitten 222 und 322 mit einer definierten Flächenpressung führt.The further movement of the tool parts 200 and 300 goes hand in hand with an analog compression of the gas springs 260 , This compression of the gas springs 260 requires a continuous yielding of the first segment 221 , This yielding may be considered a retraction of the first segment, which in and of itself remains stationary 221 within the upper part of the tool 200 be understood, in which the first segment 221 , as illustrated by the movement arrow A, almost to the upper base plate 210 too moved, although the upper base plate 210 actually on the first segment 221 too moved. The gas springs 260 also cause the first segment 221 or its shape section 222 at any time of the press hardening process with the steel sheet material 400 remains in touch, with a specific one of the gas springs in the area in question 260 generated compressive force (which optionally with a on the spacer 225 transferred compressive force superimposed) on the steel sheet material 400 is applied, resulting in a flat concern of the sheet steel material to be hardened 400 at the mold sections 222 and 322 leads with a defined surface pressure.

Ferner kommt es aufgrund des durch Einfedern der Gasdruckfedern 260 ermöglichten weiteren Zusammenfahrens der Werkzeugteile 200 und 300 zu einer durch die Treibklötze 240 eingeleiteten Verschiebung der als Schieber ausgebildeten zweiten Segmente 223 in Richtung des Stempels 320, so dass diese Segmente 223, wie mit den Bewegungspfeilen B veranschaulicht, in den steilen Bereichen verstärkt mit einer bestimmten Druckkraft gegen das Stahlblechmaterial 400 angedrückt werden. Dies führt auch in den steilen Bereichen zu einem flächigen und insbesondere großflächigen Anliegen des zu härtenden Stahlblechmaterials 400 an den korrespondierenden Werkzeugwirkflächen bzw. an den entsprechenden Formabschnitten 224 und 324 mit einer verhältnismäßig hohen Flächenpressung. Dies ermöglicht eine schnelle und einheitliche Abkühlung des Stahlblechmaterials 400 auch in den steilen Bereichen, wodurch in eine optimale Festigkeitserhöhung im Stahlblechmaterial 400 herbeigeführt wird. Ungeachtet dessen haben die als Schieber ausgebildeten zweiten Segmente 223 auch eine formende (d. h. umformende oder zumindest formerhaltende) Funktion. Im Hinblick auf diese formende Funktion können auch größere Verschiebebewegungen bzw. Schieberhübe vorgesehen sein, die über die oben angegebenen Größenordnungen im Bereich von wenigen Hunderstel bis zu mehreren Zehntel Millimetern hinausgehen, wobei dann bevorzugt auch der maximale Verfahrweg bzw. Federweg eines ersten Segments relativ zur Grundplatte mehr als 1,5 mm betragen kann.Furthermore, it comes because of by compression of the gas springs 260 enabled further collision of the tool parts 200 and 300 to one through the Treibklötze 240 initiated displacement of the slide formed as a second segments 223 in the direction of the stamp 320 so these segments 223 as illustrated with the movement arrows B, reinforced in the steep areas with a certain compressive force against the steel sheet material 400 be pressed. This leads to a flat and especially large-area concerns of the sheet steel material to be hardened even in the steep areas 400 at the corresponding tool effective surfaces or at the corresponding mold sections 224 and 324 with a relatively high surface pressure. This allows a quick and uniform cooling of the steel sheet material 400 even in the steep areas, resulting in an optimal increase in strength in sheet steel material 400 is brought about. Regardless of this, the second segments designed as slides have 223 also a forming (ie transforming or at least shape-preserving) function. With regard to this formative function also larger displacement movements or slide strokes can be provided, which exceed the above-mentioned orders of magnitude in the range of a few hundredths to several tenths of a millimeter, in which case preferably also the maximum travel or travel of a first segment relative to the base plate more than 1.5 mm can amount.

Im Übrigen überlagert sich die Verschiebebewegung B der als Schieber ausgebildeten zweiten Segmente 223 mit der Verfahrbewegung des oberen Werkzeugteils 200 in der Arbeitsrichtung D beim weiteren Zusammenfahren der Werkzeugteile 200 und 300. Durch entsprechende Ausgestaltung der Treiber 240 und/oder der als Schieber ausgebildeten. zweiten Segmente 223 kann in vorteilhafter Weise eine im Wesentlichen senkrecht auf den stempelseitigen Werkzeugwirkflächebereich 324 gerichtete Schieberbewegung erzeugt werden, was exemplarisch für das rechtsseitige zweite Segment 223 mit dem Pfeil C veranschaulicht ist.Incidentally, the sliding movement B of the second segments designed as slides superimposed 223 with the movement of the upper tool part 200 in the working direction D during further movement of the tool parts 200 and 300 , By appropriate design of the driver 240 and / or designed as a slide. second segments 223 can advantageously a substantially perpendicular to the punch-side Werkzeugwirkflächebereich 324 directional slider movement are generated, which is exemplary of the right side second segment 223 with the arrow C is illustrated.

Nach dem Abkühlen des Stahlblechmaterials 400, was unter Aufrechterhaltung der Presskraft F erfolgt, kann das Presshärtwerkzeug 100 durch Verfahren des oberen Werkzeugteils 200 entgegen der Arbeitsrichtung D geöffnet und das gehärtete Blechformteil entnommen werden. Bei dem gehärteten Blechformteil handelt es sich z. B. um einen Fahrzeugtunnel für eine Kraftfahrzeugkarosserie, der konstruktionsbedingt steile Bereich aufweist.After cooling the steel sheet material 400 What is done while maintaining the pressing force F, the press hardening tool 100 by moving the upper part of the tool 200 open against the direction of D and the hardened sheet metal part can be removed. The hardened sheet metal part is, for. B. to a vehicle tunnel for a motor vehicle body, which by design has steep area.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

100100
PresshärtewerkzeugPress hardening tool
200200
oberes Werkzeugteil (Oberwerkzeug)upper tool part (upper tool)
210210
obere Grundplatteupper base plate
220220
Matrizedie
221221
erstes Segmentfirst segment
222222
Formabschnitt (erstes Segment)Molding section (first segment)
223223
zweites Segment/Schiebersecond segment / slider
224224
Formabschnitt (zweites Segment)Molding section (second segment)
225225
Distanzstückspacer
230230
Kühleinrichtung, KühlkanäleCooling device, cooling channels
240240
Treiberdriver
250250
Gleitplattesliding plate
260260
GasdruckfederGas spring
300300
unteres Werkzeugteil (Unterwerkzeug)lower tool part (lower tool)
310310
untere Grundplattelower base plate
320320
Stempelstamp
330330
Kühleinrichtung, KühlkanäleCooling device, cooling channels
400400
StahlblechmaterialSteel sheet material
AA
Rückweichbewegung (des ersten Segments)Back-off movement (of the first segment)
BB
Verschiebebewegung (des zweiten Segments)Movement movement (of the second segment)
CC
resultierende Schieberbewegungresulting slider movement
DD
Arbeitsrichtungworking direction
FF
Presskraftpressing force
yy
Winkelangle

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • WO 2006/015849 A2 [0004, 0004, 0005, 0012] WO 2006/015849 A2 [0004, 0004, 0005, 0012]

Claims (9)

Presshärtewerkzeug (100) zum Herstellen gehärteter Blechformteile aus einem Stahlblechmaterial (400), umfassend wenigstens zwei Werkzeugteile (200, 300), die in einer Arbeitsrichtung (D) relativ zueinander verfahrbar sind und zwischen denen unter Aufbringung einer in Arbeitsrichtung (D) wirkenden Presskraft (F) ein erwärmtes Stahlblechmaterial (400) geformt und abgekühlt und hierbei gehärtet werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der Werkzeugteile (200, 300) segmentiert ausgebildet ist und wenigstens ein erstes Segment (221) mit einem sich quer zur Arbeitsrichtung (D) erstreckenden Formabschnitt (222) und wenigstens ein zweites Segment (223) mit einem sich steil zur Arbeitsrichtung (D) erstreckenden Formabschnitt (224) aufweist, wobei das erste Segment (221) beweglich am betreffenden Werkzeugteil (200, 300) angeordnet ist und beim Überschreiten einer bestimmten Presskraft (F) entgegen der aufgebrachten Presskraft (F) nachgeben kann, um hierdurch ein weiteres Zusammenfahren der Werkzeugteile (200, 300) und ein damit einhergehendes verstärktes Andrücken des zweiten Segments (223) an das Stahlblechmaterial (400) zu ermöglichen.Press hardening tool ( 100 ) for producing hardened sheet metal parts from a steel sheet material ( 400 ), comprising at least two tool parts ( 200 . 300 ) which are movable relative to one another in a working direction (D) and between which a heated steel sheet material (in which a pressing force (F) is applied in the working direction (D) is applied). 400 ) can be formed and cooled and thereby hardened, characterized in that at least one of the tool parts ( 200 . 300 ) is formed segmented and at least a first segment ( 221 ) with a transverse to the working direction (D) extending form portion ( 222 ) and at least one second segment ( 223 ) with a steeply extending to the working direction (D) form section ( 224 ), wherein the first segment ( 221 ) movable on the relevant tool part ( 200 . 300 ) is arranged and upon exceeding a certain pressing force (F) against the applied pressing force (F) can yield, thereby further collapse of the tool parts ( 200 . 300 ) and a concomitant increased pressure of the second segment ( 223 ) to the steel sheet material ( 400 ). Presshärtewerkzeug (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugteile (200, 300) derart ausgebildet sind, dass das Stahlblechmaterial (400) vollflächig an den Werkzeugwirkflächen dieser Werkzeugteile (200, 300) anliegen kann.Press hardening tool ( 100 ) according to claim 1, characterized in that the tool parts ( 200 . 300 ) are formed such that the steel sheet material ( 400 ) over the entire surface of the tool areas of these tool parts ( 200 . 300 ) may be present. Presshärtewerkzeug (100) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl das erste Segment (221) als auch das zweite Segment (223) an einer zum betreffenden Werkzeugteil (200) gehörenden Grundplatte (210) befestigt sind, wobei das erste Segment (221) federnd an dieser Grundplatte (210) abgestützt ist.Press hardening tool ( 100 ) according to claim 1 or 2, characterized in that both the first segment ( 221 ) as well as the second segment ( 223 ) at one of the relevant tool part ( 200 ) belonging base plate ( 210 ), the first segment ( 221 ) resiliently on this base plate ( 210 ) is supported. Presshärtewerkzeug (100) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die federnde Abstützung des ersten Segments (221) an der Grundplatte (210) durch wenigstens eine Gasdruckfeder (260) bewerkstelligt ist.Press hardening tool ( 100 ) according to claim 3, characterized in that the resilient support of the first segment ( 221 ) on the base plate ( 210 ) by at least one gas spring ( 260 ) is accomplished. Presshärtewerkzeug (100) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der maximale Federweg des ersten Segments (221) relativ zur Grundplatte (210) zwischen 0,5 mm und 1,5 mm und insbesondere in etwa 1,0 mm beträgt.Press hardening tool ( 100 ) according to claim 3 or 4, characterized in that the maximum spring travel of the first segment ( 221 ) relative to the base plate ( 210 ) is between 0.5 mm and 1.5 mm and in particular approximately 1.0 mm. Presshärtewerkzeug (100) nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein zweites Segment (223) als Schieber ausgebildet ist, wobei dieses als Schieber ausgebildete zweite Segment (223) beim weiteren Zusammenfahren der Werkzeugteile (200, 300) in einer Richtung (B) quer zur Arbeitsrichtung (D) verschoben wird und hierbei verstärkt gegen das Stahlblechmaterial (400) gedrückt wird.Press hardening tool ( 100 ) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one second segment ( 223 ) is designed as a slide, this designed as a slider second segment ( 223 ) during further movement of the tool parts ( 200 . 300 ) is displaced in a direction (B) transversely to the working direction (D) and thereby reinforced against the steel sheet material ( 400 ) is pressed. Presshärtewerkzeug (100) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das betreffende Werkzeugteil (200) wenigstens einen Treiber (240) zur mechanischen Betätigung des als Schieber ausgebildeten zweiten Segments (223) aufweist.Press hardening tool ( 100 ) according to claim 6, characterized in that the relevant tool part ( 200 ) at least one driver ( 240 ) for the mechanical actuation of the second segment designed as a slide ( 223 ) having. Presshärtewerkzeug (100) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das als Schieber ausgebildete zweite Segment (223) wenigstens eine Kühleinrichtung (230) aufweist.Press hardening tool ( 100 ) according to claim 6 or 7, characterized in that the slide formed as a second segment ( 223 ) at least one cooling device ( 230 ) having. Presshärtewerkzeug (100) nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nur ein Werkzeugteil (200) und insbesondere nur die Matrize (220) segmentiert ausgebildet ist.Press hardening tool ( 100 ) according to one of the preceding claims, characterized in that only one tool part ( 200 ) and in particular only the die ( 220 ) is formed segmented.
DE201110108912 2011-07-28 2011-07-28 Segmented press hardening tool Withdrawn DE102011108912A1 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201110108912 DE102011108912A1 (en) 2011-07-28 2011-07-28 Segmented press hardening tool
EP20120741248 EP2736661B1 (en) 2011-07-28 2012-07-23 Segmented press-hardening tool
PCT/EP2012/003096 WO2013013803A1 (en) 2011-07-28 2012-07-23 Segmented press-hardening tool
CN201280036969.3A CN103702781B (en) 2011-07-28 2012-07-23 The die quenching mould of segmented

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201110108912 DE102011108912A1 (en) 2011-07-28 2011-07-28 Segmented press hardening tool

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102011108912A1 true DE102011108912A1 (en) 2013-01-31

Family

ID=46601739

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE201110108912 Withdrawn DE102011108912A1 (en) 2011-07-28 2011-07-28 Segmented press hardening tool

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP2736661B1 (en)
CN (1) CN103702781B (en)
DE (1) DE102011108912A1 (en)
WO (1) WO2013013803A1 (en)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013011419A1 (en) 2013-07-09 2014-04-03 Daimler Ag Press hardening a circuit board, by inserting printed circuit board into press hardening tool, and subjecting board with first pressing force and second pressing force that is applied independently to first pressing force
CN103706707A (en) * 2013-12-23 2014-04-09 北汽银翔汽车有限公司 High-strength steel sheet stamping hot forming die and formula of copper alloy for making inserts thereof
EP2851138A1 (en) * 2013-09-18 2015-03-25 Benteler Automobiltechnik GmbH Partially cooled hot forming tool
DE102014108901B3 (en) * 2014-06-25 2015-10-01 Thyssenkrupp Ag Method and forming tool for hot forming and corresponding workpiece
CN105234234A (en) * 2014-07-08 2016-01-13 蒂森克虏伯钢铁欧洲股份公司 Hardening tool and method for producing hardened profiled shaped articles
DE102014110228A1 (en) 2014-07-21 2016-01-21 Schuler Pressen Gmbh Apparatus and method for molding a sheet metal part
EP2987568A4 (en) * 2013-04-19 2016-05-18 Posco HOT PRESS FORMING DEVICE FOR COATED STEEL AND METHOD FOR FORMING THE HOT PRESS USING THE SAME
CN105855380A (en) * 2015-02-05 2016-08-17 本特勒尔汽车技术有限公司 Dual-station blanking thermoforming die and method of manufacturing thermoformed and press-quenched automotive parts
DE102016108467B3 (en) * 2016-05-09 2017-08-03 Schuler Pressen Gmbh tooling
WO2019034464A1 (en) * 2017-08-14 2019-02-21 Kirchhoff Automotive Deutschland Gmbh PRESS TOOL
DE102019112635A1 (en) * 2019-05-14 2020-11-19 Alexander Wilden Beteiligungen GmbH Device and method for forming a component

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6015639B2 (en) * 2013-12-03 2016-10-26 Jfeスチール株式会社 Hot press mold, hot press forming method
JP6036729B2 (en) * 2014-03-11 2016-11-30 Jfeスチール株式会社 Hot press mold and hot press molding method
DE102014112244A1 (en) * 2014-08-26 2016-03-03 Benteler Automobiltechnik Gmbh Method and press for producing at least partially hardened sheet metal components
DE102014112325B4 (en) 2014-08-27 2016-12-22 Benteler Automobiltechnik Gmbh Press forming tool with tolerance compensation
EP3088092B1 (en) * 2015-04-30 2017-06-07 Benteler Automobiltechnik GmbH Hot forming and press hardening tool and method for operating the hot forming and press hardening tool
CN104998967B (en) * 2015-07-09 2016-09-07 南京星乔威泰克汽车零部件有限公司 The thermoforming of a kind of complete formation of martensite controls mould and control method
US20180214923A1 (en) * 2015-07-30 2018-08-02 Magna International Inc. Stamping die
DE102015215184B4 (en) 2015-08-10 2018-04-12 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Tool for heat treatment of undercut components
CN107649593A (en) * 2017-10-10 2018-02-02 吉林大学 Super-high strength steel quenching unit with side pressure function
DE102018215545B4 (en) * 2018-09-12 2020-08-20 Volkswagen Aktiengesellschaft Method for producing a press-hardened sheet metal part and press-hardening tool
HUE069258T2 (en) * 2019-09-05 2025-02-28 Motherson Innovations Co Ltd Internal trim component with a three-dimensional shape for a motor vehicle and device and method for producing said type of internal trim component

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10334483A1 (en) * 2003-07-29 2005-03-10 Daimler Chrysler Ag Profiled tool for deep drawing piece of sheet metal fits into matrix of complementary shape while movable clamps hold edges of metal sheet
WO2006015849A2 (en) 2004-08-09 2006-02-16 Voestalpine Automotive Holding Gmbh Method for press quenching components consisting of sheet steel

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2336558C (en) * 2000-02-22 2005-02-01 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Die assembly and method of making die assembly
US6910358B2 (en) * 2003-08-25 2005-06-28 General Motors Corporation Two temperature two stage forming
DE102006019395A1 (en) * 2006-04-24 2007-10-25 Thyssenkrupp Steel Ag Apparatus and method for forming blanks of higher and highest strength steels
DE102006040224A1 (en) * 2006-08-28 2008-03-20 Magna Automotive Services Gmbh Method and tool for hot working a metal workpiece
DE102008034996B4 (en) * 2008-07-25 2010-11-18 Benteler Automobiltechnik Gmbh Apparatus for thermoforming, press hardening and cutting of a semifinished product of hardenable steel
DE102008047971B3 (en) * 2008-09-18 2010-05-12 Aisin Takaoka Co., Ltd., Toyota Method and apparatus for press-hardening a metallic mold component
DE102010012579B3 (en) * 2010-03-23 2011-07-07 Benteler Automobiltechnik GmbH, 33102 Method and device for producing hardened molded components
CN102554048A (en) * 2011-12-13 2012-07-11 吉林大学 Method for forming variable-strength hot stamping parts by ultrahigh-strength steel

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10334483A1 (en) * 2003-07-29 2005-03-10 Daimler Chrysler Ag Profiled tool for deep drawing piece of sheet metal fits into matrix of complementary shape while movable clamps hold edges of metal sheet
WO2006015849A2 (en) 2004-08-09 2006-02-16 Voestalpine Automotive Holding Gmbh Method for press quenching components consisting of sheet steel

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2987568A4 (en) * 2013-04-19 2016-05-18 Posco HOT PRESS FORMING DEVICE FOR COATED STEEL AND METHOD FOR FORMING THE HOT PRESS USING THE SAME
DE102013011419A1 (en) 2013-07-09 2014-04-03 Daimler Ag Press hardening a circuit board, by inserting printed circuit board into press hardening tool, and subjecting board with first pressing force and second pressing force that is applied independently to first pressing force
EP2851138A1 (en) * 2013-09-18 2015-03-25 Benteler Automobiltechnik GmbH Partially cooled hot forming tool
CN104438599A (en) * 2013-09-18 2015-03-25 本特勒尔汽车技术有限公司 Thermoforming and pressurized-quenching mold and deep drawing mold
CN103706707A (en) * 2013-12-23 2014-04-09 北汽银翔汽车有限公司 High-strength steel sheet stamping hot forming die and formula of copper alloy for making inserts thereof
CN103706707B (en) * 2013-12-23 2015-09-23 北汽银翔汽车有限公司 The formula of high-strength steel sheet punching press hot-forming die and insert alloyed copper used thereof
DE102014108901B3 (en) * 2014-06-25 2015-10-01 Thyssenkrupp Ag Method and forming tool for hot forming and corresponding workpiece
WO2015197469A1 (en) * 2014-06-25 2015-12-30 Thyssenkrupp Steel Europe Ag Method and forming tool for heat-forming, and corresponding work piece
DE102014109553A1 (en) 2014-07-08 2016-01-14 Thyssenkrupp Ag Hardening tool and method for producing hardened profile moldings
CN105234234A (en) * 2014-07-08 2016-01-13 蒂森克虏伯钢铁欧洲股份公司 Hardening tool and method for producing hardened profiled shaped articles
US10023927B2 (en) 2014-07-08 2018-07-17 Thyssenkrupp Steel Europe Ag Hardening tool and method for producing hardened profiled shaped articles
DE102014110228A1 (en) 2014-07-21 2016-01-21 Schuler Pressen Gmbh Apparatus and method for molding a sheet metal part
CN105855380A (en) * 2015-02-05 2016-08-17 本特勒尔汽车技术有限公司 Dual-station blanking thermoforming die and method of manufacturing thermoformed and press-quenched automotive parts
DE102016108467B3 (en) * 2016-05-09 2017-08-03 Schuler Pressen Gmbh tooling
WO2019034464A1 (en) * 2017-08-14 2019-02-21 Kirchhoff Automotive Deutschland Gmbh PRESS TOOL
DE102019112635A1 (en) * 2019-05-14 2020-11-19 Alexander Wilden Beteiligungen GmbH Device and method for forming a component
US12076773B2 (en) 2019-05-14 2024-09-03 Alexander Wilden Beteiligungen GmbH Device and method for shaping a component

Also Published As

Publication number Publication date
CN103702781B (en) 2016-01-20
CN103702781A (en) 2014-04-02
WO2013013803A1 (en) 2013-01-31
EP2736661A1 (en) 2014-06-04
EP2736661B1 (en) 2015-05-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2736661B1 (en) Segmented press-hardening tool
DE102011116714B4 (en) Method and tool for hot forming a sheet material
EP2990192B2 (en) Pressure forming tool with tolerance compensation
EP2059355A1 (en) Method and tool for hot forming a metal workpiece
DE102010035790B4 (en) Storage mechanism for a movable clamping plate
DE112007000212T5 (en) Active reconfigurable stretch forming
DE102008003067A1 (en) Method for bending a workpiece
EP3569354B1 (en) Device for fixing workpieces and processing unit
DE112019002404T5 (en) MANUFACTURING METHOD FOR SADDLE SHAPED COMPRESSED ARTICLE, PRESSING DEVICE, AND MANUFACTURING METHOD FOR MANUFACTURING SADDLE SHAPED COMPRESSED ARTICLE
EP3088092B1 (en) Hot forming and press hardening tool and method for operating the hot forming and press hardening tool
DE102013004034A1 (en) Forming tool for hot forming and / or press hardening with at least one cutting punch for producing a recess in the still warm sheet material
DE102014017488B4 (en) Method for the molding or press hardening of a metal component and hydraulic press for carrying out the method
DE202014004486U1 (en) guiding device
DE102016100589A1 (en) Method and apparatus for thermoforming steel sheets
EP2783795B1 (en) Clamping jaw
DE102015215184B4 (en) Tool for heat treatment of undercut components
DE19858837B4 (en) Press for hydroforming
DE3208867A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR BENDING LONG-STRETCHED PARTS
DE202008008067U1 (en) Device for fixing a component during a heat treatment
DE102014112320B4 (en) Press forming tool with compensation pad
DE102014110400B4 (en) Etagenpressumformwerkzeug
DE102017102139B3 (en) Forming tool for producing a hollow component and method for producing a Umformbauteils
DE102008004898A1 (en) Workpiece lifter for pressing tool, has carrier brought into position against catch stop of head piece for attachment by lift of securing lifter, so that securing lifter with securing section projects opposite contact surface
DE102023107386A1 (en) Adaptive shape
DE102021201896A1 (en) Forming process for a sheet metal part

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee