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DE10247301A1 - Deep drawing of metal plates, for vehicle components, inserts a heated plate at annealing temperature between the upper and lower dies, to be pressed and the base embossed and be cooled within the press - Google Patents

Deep drawing of metal plates, for vehicle components, inserts a heated plate at annealing temperature between the upper and lower dies, to be pressed and the base embossed and be cooled within the press Download PDF

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DE10247301A1
DE10247301A1 DE2002147301 DE10247301A DE10247301A1 DE 10247301 A1 DE10247301 A1 DE 10247301A1 DE 2002147301 DE2002147301 DE 2002147301 DE 10247301 A DE10247301 A DE 10247301A DE 10247301 A1 DE10247301 A1 DE 10247301A1
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DE
Germany
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deep
die
workpiece
tool
stamp
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE2002147301
Other languages
German (de)
Inventor
Udo Brummelte
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Brummelte & Lienen Werkzeugbau
Brummelte & Lienen Werkzeugbau GmbH
Original Assignee
Brummelte & Lienen Werkzeugbau
Brummelte & Lienen Werkzeugbau GmbH
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Priority to DE2003104979 priority patent/DE10304979A1/en
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    • 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
    • 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
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract

The deep drawing press assembly, to shape a metal plate (P) of hard steel, is for the production of workpieces in a U-shape and with an embossed section at the base. The plate is heated to annealing temperatures and inserted between the opened press tools (2,4), so that the ends and the front side are secured at the deep drawing zone (5) of the lower die. The edges are initially cooled by the press force (K) on the lower die which bends the plate into a curve, and then it is pressed into the shape of the lower die together with the embossing though a projection (42) at the base of the lower die and a matching recess (22) in the upper die. The workpiece is finally cooled within the deep drawing press.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Verformen von einem Blechzuschnitt aus härterem Stahl in einem Ziehpreßwerkzeug, wobei ein Werkstück mit im wesentlichen U-förmigen Querschnitt und ggf. mit einer Einprägung und/oder Sicke in dessen Grundbereich erzeugt wird, und zum Härten und/oder Vergüten durch ein Glühen und ein nachfolgendes Abschrecken in einer Form.The invention relates to a method and a device for deforming from a sheet metal blank harder Steel in a drawing press tool, being a workpiece with essentially U-shaped Cross-section and possibly with an embossing and / or bead in it Base area is generated, and for hardening and / or tempering by a glow and a subsequent quenching in a mold.

Es ist bekannt, derartig geformte Werkstücke aus gehärtetem Stahl als Mittelträger oder Stoßfänger in Kraftfahrzeugen zu verwenden, da sie eine dreifach höhere Festigkeit als üblicher hochwertiger Stahl aufweisen. Die bisher übliche Formgebung findet im kalten Zustand des Bleches statt. Das Werkzeug besteht aus einem Stempel, der der Innenausformung des U-Querschnitts dient, einem diesen umgebenden Blechhalter und einer Ziehmatrize, die komplementär zum Stempel und dem Blechhalter ausgebildet ist. Die Ziehmatrize enthält in ihrem Grund die Prägeform und der Stempel das Pendant dazu. Beim Ziehvorgang wird das Blech randseitig mit dem Blechhalter mit einem Gegendruck gegen die Matrize gedrückt, solange die Matrize sich über den Stempel bewegt, wobei der Blechhalter in Führungen gleitend mit der Matrize mitläuft und das Blech nach und nach aus dieser Einspannung herausgezogen wird. Hierbei wird das Blech an den äußeren Kanten der Matrize beim Austritt aus dem Gegenhalter fortlaufend gekrümmt und anschließend wieder geglättet, was an der Matrize einen erheblichen Kantenverschluß erbringt, hohe Ziehenergie verbraucht und das Blechgefüge durch einseitige Überdehnung und anschließende Stauchung stark verzerrt und zu Riß- und Faltenbildung führen kann. Wenn die U-Form im wesentlichen fertig ist, beginnt der Prägevorgang, bei dem das im Grundbereich der U-Form befindliche Material gedehnt und dadurch in seiner Dicke reduziert wird. Nach dem Öffnen der Presse werden die sperrigen Ziehteile in einem Glühofen aufgeheizt und von diesem aus in ein Abkühlwerkzeug zum Abschrecken verbracht, das aus einem gekühlten Stempel und einer gekühlten Matrize besteht, die der Innen- bzw. Außenform des fertigen Werkstückes gemäß geformt sind.It is known to be shaped like this Workpieces tempered Steel as a central girder or bumper in Motor vehicles to use because they have a three times higher strength than usual high quality steel. The usual shape takes place in cold state of the sheet instead. The tool consists of one Stamp, which serves the internal shaping of the U-cross section, one this surrounding sheet metal holder and a drawing die, which are complementary to the stamp and the sheet metal holder is formed. The bottom of the drawing die contains the embossing shape and the stamp is the equivalent. During the drawing process, the sheet is on the edge with the sheet metal holder with a counter pressure against the die pressed as long as the matrix is over the Stamp moves, the sheet holder sliding in guides with the die mitläuft and gradually pulled the sheet out of this clamping becomes. Here, the sheet is on the outer edges of the die Exit from the counterholder is continuously curved and then again smoothed which results in a substantial edge seal on the die, high drawing energy and the sheet metal structure due to one-sided overextension and subsequent Compression distorted and can lead to cracking and wrinkling. If the U shape is essentially finished, the embossing process begins, where the material in the base area of the U-shape is stretched and thereby reduced in thickness. After opening the press the bulky drawn parts are heated in an annealing furnace and by this into a cooling tool spent for quenching, which consists of a chilled punch and a chilled die, that of the inner or outer shape of the finished workpiece shaped accordingly are.

Es ist Aufgabe der Erfindung, die Vorrichtung und das Verfahren zur Herstellung der gehärteten und gezogenen und geprägten Werkstücke zu vereinfachen, die Standfestigkeit der Vorrichtung zu verbessern und qualitativ bessere Werkstücke damit herzustellen.It is an object of the invention Device and the method for producing the hardened and drawn and embossed workpieces to simplify to improve the stability of the device and better quality workpieces to manufacture with it.

Die Lösung besteht darin, daß der Blechzuschnitt glühend erhitzt in das geöffnete Ziehpreßwerkzeug eingebracht wird und dort randseitig seitlich sowie frontseitig zu einem Tiefziehbereich der Matrize beabstandet gegen eine Tiefziehkraft freiliegend abstützend gehalten wird, so daß der Blechzuschnitt randseitig leicht abgekühlt durch die Tiefziehkraft auf die Matrize zu zuerst eingebeult sich zur Matrize hin wölbt, und danach in die Matrize hineingedrückt wird und dann die entstandene Blechwölbung gestaucht und geprägt wird, und dann das Werkstück in dem Ziehpreßwerkzeug abgekühlt wird.The solution is that the sheet metal blank glowing heated into the open Ziehpreßwerkzeug is introduced and there on the edge side and front spaced from a deep-drawing area of the die against a deep-drawing force exposed supporting is held so that the Sheet metal cutting slightly cooled at the edges due to the deep-drawing force bulges towards the die, bulges towards the die, and then pressed into the die and then the resulting sheet metal curvature is compressed and embossed, and then the workpiece in the drawing press tool chilled becomes.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben. Ein geeignetes Werkzeug und das nach dem Verfahren hergestellte Werkstück sind in Nebenansprüchen angegeben.Advantageous configurations are in the subclaims specified. A suitable tool and the one made by the process workpiece are in subsidiary claims specified.

Vorzugsweise wird die Tiefziehkraft von einem Stempel aufgebracht. Es kann jedoch auch ein Unterdruck in der Matrize genutzt werden.The deep-drawing force is preferred applied by a stamp. However, it can also be a vacuum can be used in the die.

Das Verfahren benötigt somit zu seiner Durchführung nur einen Glühofen und ein einziges zweiteiliges Werkzeug, in dem das Ziehen der Werkstückflanken, das Prägen des Werkstückgrundes und bedarfsweise auch der Flanken, also die gesamte Formgebung und da Abkühlen, also das Härten, erfolgt. Es entfällt somit ein vollständiges Werkzeug mit einem beweglichen Niederhalter, sowie die Schritte der Beschickung und Entnahme daraus. Auch ist die Raumausnutzung und Beschickung des Glühofens wesentlich verbessert, da ebene Blechplatinen dort aufgeheizt werden anstatt räumlich sperriger Werkstücke.The method therefore only needs to be carried out an annealing furnace and a single two-part tool in which the drawing of the workpiece flanks, embossing of the workpiece base and if necessary also the flanks, i.e. the entire shape and because cooling, so the hardening, he follows. It does not apply thus a complete one Tool with a movable hold-down, as well as the steps of the Loading and unloading from it. Also, the use of space and Charging the annealing furnace essential improved because flat sheet metal plates are heated up there instead spatial bulky workpieces.

Das glühende Material läßt sich leichter verformen. Durch die vom Rand des Blechzuschnittes beginnende Abkühlung wird ein Beulvorgang eingeleitet, der die Tiefziehverformung unterstützt. Da der Rand des Bleches nur matrizenseitig gegen den Stempel abgestützt und nicht eingeklemmt ist, entfällt eine Hin- und Rückkrümmung des Bleches, so daß die Entstehung von Rissen und Falte im Blech vermieden wird und die Kanten des statischen Randhalters sich kaum abnutzen und keine Riefen darin entstehen, die wiederum im Blech unerwünschte Riefen erzeugen würden.The glowing material can be deform more easily. By starting from the edge of the sheet metal blank cooling down a buckling process is initiated that supports the deep-drawing deformation. There the edge of the sheet is only supported on the die side against the stamp and is not pinched, one is omitted Back and forth curvature of the Sheet metal so that the The formation of cracks and folds in the sheet is avoided and the Edges of the static edge holder hardly wear out and no scoring arise in it, which in turn would produce undesirable grooves in the sheet.

Da sich das Blech beim Eindrücken in die Matrize durch seine Spannung vor dem Stempel aufwölbt, besteht vor dem Prägen dort ein nützlicher Materialüberschuß, der den geprägten Grund des Werkstückes durch Stauchung verstärkt.Since the sheet is pressed into the die bulges in front of the punch due to its tension before embossing a useful one there Excess material that the imprinted Reason of the workpiece reinforced by upsetting.

Vorteilhaft kann der Zuschnitt des Bleches mit einem randseitigen Überstand über das U-Profil hinaus versehen sein, der zwischen einem Randbereich des Stempels und der den U-Bereich umgebenden Matrizenbereich seitlich als Kragen ausgeformt wird.The cutting of the Sheets with an overhang on the edge over the U-profile can also be provided between an edge area of the Stamp and the die area surrounding the U area laterally is shaped as a collar.

Der U-Querschnitt kann bevorzugt, wie bei den bekannten Werkstücken, die in der Kfz-Technik Verwendung finden, in der Erstreckungsrichtung des Werkstückes unterschiedlich tief, unterschiedlich weit, gerundet und/oder mit trapezförmigen, seitlich divergierenden Flanken ausgebildet sein. Auch eine endseitige Verflachung, Aufstellung oder Nuteinprägung des Werkstückes sind durch entsprechende Gestaltung der Matrize und des Stempels ohne weiteres im gleichen Schritt herstellbar. Ausnehmungen, die beispielsweise zur späteren Befestigung dienen, werden bevorzugt in die Blechplatine eingebracht. Sie können aber in Sonderfällen auch in das gehärtete Werkstück mit einem Laser ausgeschnitten werden. Gesamtwirtschaftlich gesehen sinken die Herstellkosten der gehärteten Werkstücke auf ca. 30% der bisherigen.As in the known workpieces used in motor vehicle technology, the U cross section can preferably be of different depths, different widths, rounded and / or with trapezoidal, laterally diverging flanks in the direction of extension of the workpiece. Also an end flattening, installation or groove impression supply of the workpiece can be easily produced in the same step by appropriate design of the die and the stamp. Recesses that are used for later attachment, for example, are preferably made in the sheet metal plate. In special cases, however, they can also be cut out into the hardened workpiece with a laser. In macroeconomic terms, the manufacturing costs of the hardened workpieces drop to approx. 30% of the previous ones.

Vorzugsweise wird die Matrize unten und der Stempel oben in der Presse angeordnet. Als Randauflagen für den Blechzuschnitt dienen auswechselbare Einsätze, die beabstandet den Ziehbereich der Matrize umgeben und überragen. Die Kanten der Randauflagen, über die das glühende Blech gezogen wird, sind vorzugsweise abgerundet, so daß der Verschleiß minimiert ist. Zweckmäßig wird die Randauflage aus einem gegenüber dem Blech weicheren Opfermetall, z.B. Kupfer oder Messing, hergestellt, wodurch der Ziehvorgang erleichtert und das Blech geschont wird.Preferably the die is at the bottom and the stamp placed in the top of the press. As edge supports for the Interchangeable inserts serve to cut sheet metal, which space the drawing area surrounded and towered over the matrix. The edges of the edging, over the the glowing Sheet metal is preferably rounded, so that wear is minimized is. Will be expedient the edge overlay from one opposite sacrificial metal softer on the sheet, e.g. Copper or brass, made, making the drawing process easier and protecting the sheet.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den 13 dargestellt.Advantageous embodiments are in the 1 - 3 shown.

1 zeigt einen Werkzeugquerschnitt nach Einführung der Blechplatine; 1 shows a cross section of the tool after the introduction of the sheet metal;

2 zeigt den Werkzeugquerschnitt nach dem Einbeulen der Platine, 2 shows the cross section of the tool after denting the board,

3 zeigt den Querschnitt des Werkzeugs nach dem Ziehen und Prägen beim Abkühlen des Werkstückes. 3 shows the cross section of the tool after drawing and embossing when the workpiece cools.

1 zeigt das Zieh-Prägewerkzeug 1 zwischen dessen Stempel 2 und Platinenauflager 3, das in der Matrize 4, den Tiefziehbereich 5 umgebend und diesem gegenüber stehend angeordnet ist, eine glühende Blechplatine P eingelegt und randseitig gehalten ist. Das Platinenauflager 3 ist wie das ganze Werkzeug 2, 4 gekühlt, so daß das Blech an seinen Berührungsbereichen bereits abgekühlt wird. 1 shows the drawing embossing tool 1 between its stamp 2 and board supports 3 that in the die 4 , the deep-drawing area 5 surrounding and arranged opposite this, a glowing sheet metal plate P is inserted and held on the edge. The board support 3 is like the whole tool 2 . 4 cooled so that the sheet is already cooled at its contact areas.

2 zeigt den Zustand des Werkzeuges nach einer Teilabsenkung des Stempels 2, wodurch die Platine P1 eingebeult vorgeformt ist. Sie erstreckt sich seitlich von den Kanten 30 des Platinenauflagers 3 und über die Frontkanten 20 des Stempels 2, vor dem sich eine Beule B ausbildet. 2 shows the condition of the tool after a partial lowering of the punch 2 , whereby the board P1 is dented pre-formed. It extends laterally from the edges 30 of the board support 3 and over the front edges 20 of the stamp 2 , in front of which a bulge B forms.

3 zeigt den geschlossenen Werkzeugzustand, in dem das auf der Platine gezogene und geprägte Werkstück W seine endgültige Form zwischen dem Stempel 2 und dem Tiefziehbereich 5 der Matrize 4 erhalten hat und durch Abkühlen gehärtet wird. 3 shows the closed tool state, in which the workpiece W drawn and embossed on the board has its final shape between the stamp 2 and the deep-drawing area 5 the die 4 received and hardened by cooling.

Die durchgebogene Platine P1 hat randseitig zwischen den Ziehphasen in 2 und 3 das Platinenauflager 3 verlassen und ist in der Endphase des Ziehens und Pressens zwischen einem sich seitlich erstreckenden Stempelrand 21 und der dazu parallelen Matrizenoberfläche 41 als verstärkender Randbereich von dem trapezförmigen U-Profil des Werkstückes W seitlich abgebogen.The bent plate P1 has the edge between the drawing phases in 2 and 3 the board support 3 left and is in the final phase of drawing and pressing between a laterally extending stamp edge 21 and the parallel die surface 41 bent as a reinforcing edge area from the trapezoidal U-profile of the workpiece W.

Im Grundbereich WG des Werkstückes W ist eine Einprägung durch einen dortigen Vorsprung 42 in der Matrize 4 und eine dazu komplementäre Nut 22 im Stempel 2 erzeugt, indem die Beule B, 2, dort hinein zusammengestaucht worden ist.In the base area WG of the workpiece W there is an embossing by a protrusion there 42 in the die 4 and a complementary groove 22 in the stamp 2 generated by the bump B, 2 , has been compressed into there.

Vorzugsweise ist in der Matrize 4 am Grundbereich WG ein Auswerfer 44 vertikal verschieblich angeordnet, der unten auf einer Grundplatte 7 beim Zieh- und Preßvorgang abgestützt ruht und nach dem Abkühlen des Werkstückes W mit einem Hubmittel 8 angehoben wird.Preferably in the die 4 an ejector on the WG base area 44 vertically displaceable, the bottom on a base plate 7 rests supported during the drawing and pressing process and after the workpiece W has cooled with a lifting device 8th is raised.

Der dargestellte Form- bzw. Werkstückquerschnitt ist beispielhaft. Da die Verformung im warmen Zustand des Bleches erfolgt, können auch andere Formen, z.B. mit steileren Flanken, erzeugt werden, als bei der Kaltpreßtechnik bisher ohne Materialzerstörung möglich waren. Insbesondere lassen sich auch Kästen und Wannen sowie mehrdimensional gekrümmte Bauteile mit der neuartigen Technologie herstellen.The shape or workpiece cross section shown is exemplary. Because the deformation when the sheet is warm done, can other shapes, e.g. with steeper flanks, than in cold press technology so far without material destruction possible were. In particular, boxes and trays as well as multi-dimensionally curved components can also be used with the new technology.

Wegen der enormen Kostensenkung lassen sich ganz neue Anwendungsgebiete für die leichten, höchstfesten gehärteten Stahlblechbauteile erschließen, was insbesondere für die Herstellung Brennstoff sparender Kraftfahrzeuge von Bedeutung ist. Solche warmgeformte Strukturteile sind beispielsweise Türaufprallträger, Stoßfänger, A-Säulen, B-Säulen, Dachrahmen.Because of the enormous cost reduction completely new areas of application for the light, highest strength hardened Open up sheet steel components, what especially for the production of fuel-saving motor vehicles of importance is. Such thermoformed structural parts are, for example, door impact beams, bumpers, A-pillars, B-pillars, roof frames.

Auf dem Platinenauflager 3 erfolgt durch die Tiefziehkraft K eine weitgehende Vorverformung und erst in der letzten Phase des Pressens erfolgt eine Endformung in der Matrize 4, so daß eine Abkühlung erst danach eintritt.On the board support 3 the deep-drawing force K results in extensive pre-deformation and only in the last phase of the pressing is final shaping in the die 4 , so that cooling only occurs afterwards.

Es ist in einer Variante des Verfahrens auch möglich, statt mit einem Stempel 2 oder zusätzlich dazu durch Unterdruck V die Platine P, P1 in die Matrize hineinzuziehen. Insbesondere das Vorformen bei der Auflage auf dem Platinenauflager 3 kann durch Vakuumbeaufschlagung erfolgen, wobei das Platinenzentrum solange noch nicht mit dem kalten Stempel 2 in Berührung kommt.In a variant of the method, it is also possible instead of using a stamp 2 or in addition to pull the board P, P1 into the die by means of negative pressure V. In particular preforming when resting on the board support 3 can be done by vacuum application, whereby the board center is not yet with the cold stamp 2 comes into contact.

Da die meisten Strukturbleche in der Seitenansicht, also quer zu den Figurenansichten, unterschiedliche Höhen haben, d.h. wenn der Stempelboden und die Flanschfläche unterschiedliche Höhen aufweisen, gibt man dementsprechend dem Auflager 3 die gleiche Höhenprofilierung, wie der Stempelboden hat, damit sich das warme Blech gleichzeitig und gleichmäßig um den Stempel legen kann und so Blechdoppelungen vermieden werden.Since most of the structural sheets have different heights in the side view, that is to say transversely to the figure views, ie if the stamp base and the flange surface have different heights, the support is given accordingly 3 the same height profile as the stamp base, so that the warm sheet can lay around the stamp at the same time and evenly, thus avoiding sheet duplication

Das Opfermetall des Auflagers 3 hat einen möglichst großen materialschonenden Radius an seiner Kante 30 zur Werkzeugmitte hin und kann aus dem Vollen gefräst werden. Es kann als Austauschsegmente aufgeteilt, aufgeschraubt oder in eine Nut locker eingesetzt werden. Das Opfermaterial kann gehärteter Stahl, Messing, Rotguß, Ampco oder ähnliches Material sein.The sacrificial metal of the pad 3 has the largest possible material-friendly radius on its edge 30 towards the center of the tool and can be milled from the solid. It can be divided up as replacement segments, screwed on or inserted loosely in a groove. The sacrificial material can be hardened steel, brass, gunmetal, ampco or similar material.

Durch die Anwendung des neuen Verfahrens entsteht ein tiefgezogenes und gehärtetes Werkstück W aus Stahl, mit etwa U-förmigem Querschnitt, dessen seitliche Flanken keine merklichen Ziehriefen und keine Materialschwächung aufweisen und dessen Grundbereich WG eine Materialverdickung und -verdichtung oder dessen verdickter und verdichteter Grundbereich WG eine Prägung aufweist.The application of the new process creates a deep-drawn and hardened Workpiece W made of steel, with approximately U-shaped Cross-section, the side flanks of which have no noticeable drawing marks and no material weakening have and its base area WG a material thickening and compression or whose thickened and compressed base area WG has an embossing.

11
Zieh-Prägewerkzeug (Umformwerkzeug)Drawing and stamping tool (Forming tool)
22
Stempelstamp
33
PlatinenauflagerPlatinenauflager
44
Matrizedie
55
Tiefziehbereich von 4Thermoforming area from 4
77
Grundplattebaseplate
88th
Hubmittellifting means
2020
Kante an 2edge on 2nd
2121
Stempelrandstamp edge
2222
PrägenutPrägenut
3030
Ziehkante an 3drawing edge on 3rd
4141
Matrizenranddie lip
4242
Prägevorsprungembossing projection
4444
Auswerferejector
PP
Platine warm (Blechzuschnitt)circuit board warm (sheet cutting)
P1P1
Platine vorgeformtcircuit board preformed
BB
Beule von P1 vor 2bump from P1 to 2
KK
TiefziehkraftThermoforming force
WW
Werkstückworkpiece
WGWG
WerkstückgrundbereichWorkpiece ground area
WRWR
WerkstückrandbereichWorkpiece edge area
VV
Vakuumvacuum

Claims (21)

Verfahren zum Verformen von einem Blechzuschnitt (P) aus härterem Stahl in einem Ziehpreßwerkzeug (2, 4), wobei ein Werkstück (W) mit im wesentlichen U-förmigen Querschnitt und ggf. mit einer Einprägung und/oder Sicke in dessen Grundbereich (WG) erzeugt wird, und zum Härten und/oder Vergüten durch ein Glühen und ein nachfolgendes Abschrecken in einer Form, dadurch gekennzeichnet, daß der der Blechzuschnitt (P) glühend erhitzt in das geöffnete Ziehpreßwerkzeug (2, 4) eingebracht wird und dort randseitig seitlich sowie frontseitig zu einem Tiefziehbereich (5) der Matrize (4) beabstandet gegen eine Tiefziehkraft (K) freiliegend abstützend gehalten wird, so daß der Blechzuschnitt (P) randseitig leicht abgekühlt durch die Tiefziehkraft (K) auf die Matrize (4) zu zuerst eingebeult sich zur Matrize (4) hin wölbt, und danach in die Matrize (4) hineingedrückt wird und dann die entstandene Blechwölbung (B) gestaucht und geprägt wird, und dann das Werkstück (W) in dem Ziehpreßwerkzeug (2, 4) abgekühlt wird.Method for deforming a sheet metal blank (P) made of harder steel in a drawing press tool ( 2 . 4 ), whereby a workpiece (W) with an essentially U-shaped cross-section and possibly with an embossing and / or corrugation is produced in its base region (WG), and for hardening and / or tempering by annealing and subsequent quenching in one Mold, characterized in that the sheet metal blank (P) is heated to a glowing temperature in the open drawing press tool ( 2 . 4 ) is introduced and there to the side and front of a deep-drawing area ( 5 ) the die ( 4 ) spaced against a deep-drawing force (K), so that the sheet metal blank (P) is slightly cooled at the edges by the deep-drawing force (K) on the die ( 4 ) first bulged to the die ( 4 ) and then into the die ( 4 ) is pressed in and then the resulting sheet metal curvature (B) is compressed and embossed, and then the workpiece (W) in the drawing press tool ( 2 . 4 ) is cooled. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefziehkraft (K) durch einen Stempel (2) aufgebracht wird.A method according to claim 1, characterized in that the deep-drawing force (K) by a stamp ( 2 ) is applied. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefziehkraft (K) zumindest zeitweilig oder teilweise durch ein matrizenseitiges Vakuum (V) aufgebracht wird.A method according to claim 1 or 2, characterized in that that the Thermoforming force (K) at least temporarily or partially through a vacuum (V) on the die side is applied. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstück (W) nach dem Härten mit einem Auswerfer (44) aus der Matrize (4) herausgedrückt wird, der während der Einwirkung der Tiefziehkraft (K) auf einer Grundplatte (7), die die Matrize (4) trägt, abgestützt ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the workpiece (W) after hardening with an ejector ( 44 ) from the die ( 4 ) is pressed out, which during the action of the deep-drawing force (K) on a base plate ( 7 ) that the matrix ( 4 ) is supported. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Stempel (2) mindestens eine Prägenut (22) über einen dazu passenden Prägevorsprung (42) der Matrize (4) drückt.Method according to one of claims 2 to 4, characterized in that the stamp ( 2 ) at least one embossing groove ( 22 ) via a matching embossing projection ( 42 ) the die ( 4 ) presses. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Werkstückrandbereich (WR) zwischen einem sich seitlich erstreckenden Stempelrand (21) und einem dazu parallelen Matrizenrand (41) beim Prägen von dem U-förmigen Querschnitt des Werkstückes (W) abgewinkelt wird.Method according to one of claims 2 to 5, characterized in that a workpiece edge region (WR) between a laterally extending stamp edge ( 21 ) and a parallel die edge ( 41 ) is angled during embossing from the U-shaped cross section of the workpiece (W). Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Blechzuschnitt (P) über eine abgerundete Kante (30) des Platinenauflagers (3) in die gewölbte Form (P1) vorgezogen wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the sheet metal blank (P) has a rounded edge ( 30 ) of the board support ( 3 ) into the curved shape (P1). Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Platinenauflager (3) mit seiner Auflagerfläche jeweils annähernd gleich beabstandet zu einem Boden des Tiefziehbereiches (5) ausgebildet ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the blank support ( 3 ) with its support surface in each case approximately equally spaced from a bottom of the deep-drawing area ( 5 ) is trained. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der U-förmige Querschnitt des Werkzeuges (2, 4) unterschiedlich weit, tief und/oder profiliert ausgebildet ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the U-shaped cross section of the tool ( 2 . 4 ) is differently wide, deep and / or profiled. Werkzeug zum Ziehen und Prägen von härtbarem Stahl mit einer Matrize (4) mit einem etwa U-förmig im Querschnitt ausgebildeten Tiefziehbereich (5) und einem Auflager für einen Blechzuschnitt (P), den eine Tiefziehkraft (K) in den Tiefziehbereich (5) drückt, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug (W) zwecks Abkühlung und Härtung des jeweils glühend eingebrachten Blechzuschnittes (P) gekühlt ist und der Tiefziehbereich (5) von einem Platinenauflager (3) seitlich und frontseitig beabstandet umgeben ist, so daß der Blechzuschnitt (P) in den Tiefziehbereich (5) hinein ausbeulend vorgeformt annähernd dessen Querschnitt erhält, bevor er diesen sich abkühlend berührt.Tool for drawing and stamping hardenable steel with a die ( 4 ) with an approximately U-shaped deep-drawn area ( 5 ) and a support for a sheet metal blank (P) that a deep-drawing force (K) in the deep-drawing area ( 5 ) presses, in particular to carry out the method according to claims 1 to 9, characterized in that the tool (W) is cooled for the purpose of cooling and hardening of the sheet-metal blank (P) which is introduced in a glowing manner and the deep-drawing area ( 5 ) from a board support ( 3 ) is surrounded at the sides and at the front at a distance, so that the sheet metal blank (P) enters the deep-drawing area ( 5 ) preformed into a bulge, approximately getting its cross section before it coolly touches it. Werkzeug nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß koaxial zur Matrize (4) ein zu dieser passender Stempel (2) verschieblich angeordnet ist, der die Tiefziehkraft (K) zumindest teilweise aufbringt.Tool according to claim 10, characterized in that coaxial to the die ( 4 ) a stamp matching this ( 2 ) is arranged displaceably, which at least partially applies the deep-drawing force (K). Werkzeug nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Tiefziehbereich (5) steuerbar mit einem Vakuum (V) verbindbar ist, das zumindest teilweise die Tiefziehkraft (K) erbringt.Tool according to one of claims 10 or 11, characterized in that the deep-drawing area ( 5 ) is controllably connectable with a vacuum (V) which at least partially provides the deep-drawing force (K). Werkzeug nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der U-förmige Querschnitt des Tiefziehbereiches (5) annähernd trapezförmig mit divergierenden Flanken ausgebildet ist.Tool according to one of claims 10 to 12, characterized in that the U-shaped cross section of the deep-drawing area ( 5 ) is approximately trapezoidal with diverging flanks. Werkzeug nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Stempel (2) seitlich und/oder frontseitig mindestens eine Prägenut (22) und der Tiefziehbereich dazu jeweils einen Prägevorsprung (42) aufweisen.Tool according to one of claims 11 to 13, characterized in that the stamp ( 2 ) at least one embossing groove on the side and / or front ( 22 ) and the deep-drawing area each have an embossing projection ( 42 ) exhibit. Werkzeug nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Stempel (2) einen seitlichen Stempelrand (21) und die Matrize (4) dazu parallel einen Matrizenrand (41) zum Pressen eines seitlichen Werkstückrandbereiches (WR) aufweisen.Tool according to one of claims 11 to 14, characterized in that the stamp ( 2 ) a side stamp margin ( 21 ) and the die ( 4 ) parallel to this a matrix edge ( 41 ) for pressing a lateral workpiece edge area (WR). Werkzeug nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Tiefziehbereich (5) bodenseitig ein Auswerfer (44) angeordnet ist, der mit einem Hubmittel (8) in Wirkverbindung steht.Tool according to one of claims 10 to 15, characterized in that in the deep-drawing area ( 5 ) an ejector on the bottom ( 44 ) is arranged, which with a lifting means ( 8th ) is in operative connection. Werkzeug nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Platinenauflager (3) lösbar in der Matrize (4) frontseitig angeordnet ist.Tool according to one of claims 10 to 16, characterized in that the blank support ( 3 ) detachable in the die ( 4 ) is arranged on the front. Werkzeug nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Platinenauflager (3) aus einem gleitfähigen Material, wie Messing, Rotguß, Ampco, hergestellt ist.Tool according to claim 17, characterized in that the blank support ( 3 ) is made of a lubricious material such as brass, gunmetal, Ampco. Werkzeug nach einem der Ansprüche 10 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Platinenauflager (3) eine abgerundete Ziehkante (30) zum Tiefziehbereich (5) hin aufweist.Tool according to one of claims 10 to 18, characterized in that the blank support ( 3 ) a rounded pull edge ( 30 ) to the deep-drawing area ( 5 ) has. Tiefgezogenes und gehärtetes Werkstück (W) aus Stahl, mit etwa U-förmigem Querschnitt, dessen seitliche Flanken keine merklichen Ziehriefen und keine Materialschwächung aufweisen und dessen Grundbereich (WG) eine Materialverdickung und -verdichtung aufweist.Deep-drawn and hardened workpiece (W) Steel, with approximately U-shaped Cross-section, the side flanks of which have no noticeable drawing marks and no material weakening have and its basic area (WG) a material thickening and compression having. Tiefgezogenes und gehärtetes Werkstück (W) nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der verdickte und verdichtete Grundbereich (WG) eine Prägung aufweist.Deep-drawn and hardened workpiece (W) Claim 20, characterized in that the thickened and compressed Basic area (WG) an embossing having.
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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2889467A1 (en) * 2005-08-05 2007-02-09 Thyssenkrupp Sofedit MANUFACTURING BY HOT BONDING, OF A METALLIC PART INCORPORATING ABSORPTION AND DISSIPATION FUNCTION AND / OR TRANSMISSION OF THE ENERGY OF A SHOCK
DE102006017317A1 (en) * 2006-04-11 2007-10-18 Benteler Automobiltechnik Gmbh Method of thermoforming with extended thermoforming limits
DE102007008117B3 (en) * 2007-02-19 2008-08-21 Voestalpine Anarbeitung Gmbh Method and device for tempered forming of hot-rolled steel material
DE102007039096A1 (en) 2007-08-18 2009-02-19 Audi Ag Method for hot-forming and hardening a sheet metal component in an extrusion press tool, comprises introducing a heated sheet metal section in the opened cooled extrusion press tool between a stencil and a stamp, and closing the press tool
EP1688287A3 (en) * 2005-02-08 2009-12-30 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Side door of vehicle with door reinforcing
DE102009056728A1 (en) * 2009-12-04 2011-06-09 Benteler Automobiltechnik Gmbh Method and device for molding flanges during hot forming
DE102010044788B4 (en) 2010-09-09 2019-04-11 Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover Forming tool and method for producing a thermoformed sheet metal component
CN113500141A (en) * 2021-07-16 2021-10-15 深圳市鹏福创新科技有限公司 High-light-transmission light and thin cover plate and production process thereof
CN114700407A (en) * 2022-04-12 2022-07-05 河南航天液压气动技术有限公司 Forming method for pultrusion processing of hemispherical parts
CN117355382A (en) * 2021-05-25 2024-01-05 恩尼国际股份有限公司 Imprinting dies for stamping tools
CN120421440A (en) * 2025-07-09 2025-08-05 合肥工业大学 Integrated forming device and process for thin-wall cap-shaped part

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1688287A3 (en) * 2005-02-08 2009-12-30 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Side door of vehicle with door reinforcing
FR2889467A1 (en) * 2005-08-05 2007-02-09 Thyssenkrupp Sofedit MANUFACTURING BY HOT BONDING, OF A METALLIC PART INCORPORATING ABSORPTION AND DISSIPATION FUNCTION AND / OR TRANSMISSION OF THE ENERGY OF A SHOCK
DE102006017317A1 (en) * 2006-04-11 2007-10-18 Benteler Automobiltechnik Gmbh Method of thermoforming with extended thermoforming limits
DE102006017317B4 (en) * 2006-04-11 2009-09-10 Benteler Automobiltechnik Gmbh Method of thermoforming with extended thermoforming limits
DE102007008117B3 (en) * 2007-02-19 2008-08-21 Voestalpine Anarbeitung Gmbh Method and device for tempered forming of hot-rolled steel material
DE102007008117B8 (en) * 2007-02-19 2009-04-23 Voestalpine Anarbeitung Gmbh Method and device for tempered forming of hot-rolled steel material
DE102007039096A1 (en) 2007-08-18 2009-02-19 Audi Ag Method for hot-forming and hardening a sheet metal component in an extrusion press tool, comprises introducing a heated sheet metal section in the opened cooled extrusion press tool between a stencil and a stamp, and closing the press tool
DE102007039096B4 (en) * 2007-08-18 2010-04-08 Audi Ag Method and device for hot forming and hardening of a sheet metal component
DE102009056728A1 (en) * 2009-12-04 2011-06-09 Benteler Automobiltechnik Gmbh Method and device for molding flanges during hot forming
US8631675B2 (en) 2009-12-04 2014-01-21 Benteler Automobiltechnik Gmbh Method and apparatus for forming flanges during hot-forming
DE102010044788B4 (en) 2010-09-09 2019-04-11 Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover Forming tool and method for producing a thermoformed sheet metal component
CN117355382A (en) * 2021-05-25 2024-01-05 恩尼国际股份有限公司 Imprinting dies for stamping tools
CN113500141A (en) * 2021-07-16 2021-10-15 深圳市鹏福创新科技有限公司 High-light-transmission light and thin cover plate and production process thereof
CN113500141B (en) * 2021-07-16 2023-06-23 深圳市鹏福创新科技有限公司 High-light-transmission light and thin cover plate and production process thereof
CN114700407A (en) * 2022-04-12 2022-07-05 河南航天液压气动技术有限公司 Forming method for pultrusion processing of hemispherical parts
CN120421440A (en) * 2025-07-09 2025-08-05 合肥工业大学 Integrated forming device and process for thin-wall cap-shaped part

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