• 专利附录
  • 专利说明
  • 权利要求
  • 类似技术
  • 同族专利
  • 引用文献
  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:
    Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines gehärteten Blechprofils, wobei das Blechprofil auf eine Härtetemperatur erwärmt und nachfolgend in einem Formwerkzeug umgeformt und abgekühlt wird, sowie eine Vorrichtung zum gleichzeitigen Umformen und Härten eines Blechprofils 13 mit einem Formwerkzeug 2. Für eine präzise Lochung des Blechprofils schlägt die Erfindung vor, dass bei dem Verfahren während des Abkühlens durch Lochen mittels eines Lochwerkzeugs eine Ausnehmung in das Blechprofil eingebracht wird, wobei das Lochwerkzeug unmittelbar nach Lochung des Blechprofils aus diesem wieder herausgeführt wird. Für die Vorrichtung wird vorgeschlagen, dass das Formwerkzeug 2 ein Lochwerkzeug 12 mit einem Stempel 5 zum Lochen des Blechprofils 13 aufweist.
    公开号:DE102004019693A1
    申请号:DE200410019693
    申请日:2004-04-20
    公开日:2005-11-17
    发明作者:Dirk JÄSCHKE；Roland Malek
    申请人:Volkswagen AG；
    IPC主号:B21D28-10
    专利说明:
    [0001] DieErfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines gehärteten Blechprofils,wobei das Blechprofil auf eine Härtetemperaturerwärmtund nachfolgend in einem Formwerkzeug umgeformt und abgekühlt wird.Außerdembetrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum gleichzeitigen Umformenund Härteneines Blechprofils mit einem Formwerkzeug.
    [0002] Einvorgenanntes Verfahren zum Herstellen eines gehärteten Blechprofils ist aus DE 24 52 486 A1 bekannt.Danach erfolgt die Herstellung aus einer Platine in einem Presshärteverfahren,wobei ein aus härtbaremStahl bestehendes Blechprofil auf eine Härtetemperatur erhitzt wird.Anschließendwird es mittels einer Warmumformung in einem entsprechenden Pressenwerkzeugumgeformt. Abschließend wirddas Blechprofil ausgehärtet,wobei es in dem Pressenwerkzeug verbleibt.
    [0003] Weiterhinist das eingangs genannte Verfahren auch aus DE 101 49 221 C1 , DE 101 49 220 C1 , DE 101 20 919 A1 , DE 101 28 200 A1 bekannt.Dabei wird nach DE101 49 221 C1 an einer gegebenenfalls vorgeformten Platinezunächstzumindest eine topfartige Ausformung ausgebildet, und anschließend wirddie Platine in einem Pressenwerkzeug zu einem Blechprofil warm umgeformtund gehärtet. DE 101 49 220 C1 betriffteine Platine aus Stahlblech, an welcher zunächst ein Durchzug mit einemvorstehenden Kragen erzeugt wird, bevor die Platine erwärmt undin einem ebenfalls offenbarten Pressenwerkzeug zu einem Blechprofilwarm umgeformt und gehärtet wird.Nach DE 101 20 919A1 wird eine Platine in einem Pressenwerkzeug zu einemBlechprofil warm umgeformt und gehärtet. Am Blechprofil werdenaus der Ebene der Platine vorstehende Referenzpunkte erzeugt, diezur Lageorientierung des Blechprofils in nachfolgenden Fertigungsoperationendienen sollen. Bei dem Verfahren gemäß DE 101 28 200 A1 werden zunächst aneiner Platine Durchzügemit vorstehenden Kragen sowie zwei nutartige Sicken erzeugt. Auf denSicken liegend wird die Platine dann auf einem Fördermittel in einem Ofen erwärmt, anschließend in einemPressenwerkzeug zu einem Blechprofil warm umgeformt und dann gehärtet.
    [0004] Darüber hinausoffenbart DE 197 52156 A1 ein Verfahren zum Herstellen von Werkstücken durch Stanzen,bei dem ein Werkstoffstreifen vor dem Stanzen auf eine Halbwarmtemperaturzwischen 480°C und820°C (Anlasstemperatur)erwärmtwird. Dieses Verfahren sieht bei einem umzuformenden Werkstück eineTemperaturhaltung vor, wobei auf möglichst geringe Temperaturschwankungengeachtet werden soll. Ein gleichzeitiges Härten des Werkstücks istnach diesem Verfahren somit ausgeschlossen.
    [0005] EinVerfahren zur Herstellung eines Stahldrahtes zur Verwendung alsMaterial eines zweiteiligen Ölringesfür einenVerbrennungsmotor offenbart DE42 00 489 A1 . In dem Verfahren erfolgt ein Glühen desDrahtes mittels eines kontinuierlichen Glühofens, ein Bilden von Öldurchlasslöchern ineinem Stegabschnitt des Drahtes durch Stanzen und nachfolgend einUnterziehen des Drahtes einem kontinuierlichen Härte- und Anlassvorgang.
    [0006] Allgemeineine aus Stempel, Matrize und Zugbolzen bestehende Lochstanze, insbesondere für Metallblecheund Kunststoffplatten, wobei der Stempel in Form eines Messerkopfesmit einer durchgehenden axialen Bohrung zur Aufnahme eines Zugbolzensausgebildet ist und an seiner im Gebrauch der Matrize zugewandtenStirnflächeSchrägflächen aufweist,ist aus DE 38 19 369A1 bekannt.
    [0007] DerErfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangsgenannten Art zu schaffen, bei dem in einem rationellen und ökonomischen AblaufpräziseAusnehmungen in das Blechprofil einbringbar sind. Außerdem liegtder Erfindung die Aufgabe einer Schaffung einer Vorrichtung dereingangs genannten Art zugrunde, die auf einfache Weise eine Durchführung einessolchen Verfahrens erlaubt.
    [0008] Dieerstgenannte Aufgabe wird gelöstmit einem Verfahren der eingangs genannten Art, bei dem während desAbkühlensdurch Lochen mittels eines Lochwerkzeugs eine Ausnehmung in dasBlechprofil eingebracht wird, wobei das Lochwerkzeug unmittelbarnach Lochung des Blechprofils aus diesem wieder herausgeführt wird.Dabei fälltunter den Begriff des Lochens beispielsweise auch der Spezialfalldes Schaffens von Ausklinkungen, das heißt dass während des Abkühlens mittelseines Ausklinkwerkzeugs eine Ausnehmung in Form einer Ausklinkungin das Blechprofil eingebracht wird. Auf die erfindungsgemäße Weisewird in dem Blechprofil eine Lochung mit hoher Präzision undohne Beschädigungdes Lochungsrandes und/oder des Lochwerkzeuges eingebracht. VonVorteil ist es, wenn die Verweilzeit des Lochwerkzeugs in dem Blechprofilsehr kurz ist, da die Temperaturdifferenz, der das Blechprofil unterliegt,und damit auch die Volumenänderungdes Blechprofils dann vergleichsweise gering ist. Mit der Erfindungist auf besonders einfache Weise ein Aufschrumpfen oder Aufschwindendes abkühlenden undsich dabei zusammenziehenden Blechprofils auf das Lochwerkzeug sichervermieden. Hingegen würdebei Einsatz herkömmlicherLochverfahren, bei denen ein Lochstempel in einem gelochten Werkstück bis zur Öffnung desWerkzeugs verbleibt und erst beim Öffnen des Werkzeugs rückgeholtwird, ein Aufschrumpfen des Werkstücks auf den Stempel erfolgen.Bei dem erfindungsgemäßen Verfahrenwird das Lochwerkzeug nach dem Lochvorgang sofort wieder in seineAusgangsstellung zurückgefahren, wodurchein Aufschrumpfen des Werkstücksauf das Werkzeug zuverlässigverhindert wird. Die Verweilzeit des Blechprofils in dem Formwerkzeugund die Lochzeit könnengrundsätzlichvariiert werden.
    [0009] DasLochwerkzeug kann das Blechprofil beispielsweise in einer absätzigen Bewegunglochen. Füreine Werkzeug und Werkstücknur gering beanspruchende, präziseLochung wird hingegen gemäß einervorteilhaften Weiterbildung der Erfindung das Lochwerkzeug aus einerRuheposition in das Blechprofil dieses durchstoßend in ununterbrochener Bewegungeingeführt.Eine entsprechend vorteilhafte Ausgestaltung ergibt sich zudem,wenn gemäß einer anderenWeiterbildung der Erfindung das Lochwerkzeug nach dem Lochen inununterbrochener Bewegung aus dem Blechprofil heraus in seine Ruhepositionzurückgeführt wird.
    [0010] Grundsätzlich istes vorstellbar, dass das Lochwerkzeug, zum Beispiel in Form einesBolzens, zur Schaffung der Ausnehmung vollständig durch das Blechprofilhindurchtritt. Das erfindungsgemäße Verfahrenwird jedoch erheblich vereinfacht, wenn das Werkzeug zum Beispielals Stempel ausgebildet ist und beim Lochvorgang eine vorwärts undnach Bewegungsumkehr an einem Totpunkt eine rückwärts gerichtete Bewegung ausführt. Für eine dauerhafthohe Präzisionund Wartungsarmut des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es dannvon besonderem Vorteil, wenn gemäß einerWeiterbildung der Erfindung das Lochwerkzeug ausgehend von seiner Ruheposition über dasErreichen eines Totpunktes nach Durchstoßen des Blechprofils bis zurRückkehr indie Ruheposition eine ununterbrochene Bewegung mit sofortiger Richtungsumkehrim Totpunkt ausführt. DasLochwerkzeug befindet sich somit in ständiger Bewegung, solange esmit dem Blechprofil in Kontakt steht. Insbesondere in einer Großserienfertigung, beispielsweisein der Kraftfahrzeugproduktion, sind die vorgenannten Aspekte vonhoher, kostenmindernder Bedeutung. Außerdem weist das derart weitegebildeteVerfahren eine hohe Prozesssicherheit auf.
    [0011] Grundsätzlich kannder eigentliche Lochvorgang in einem frei definierbaren Zeitbereichwährend derVerweilzeit des Blechprofils in dem Formwerkzeug erfolgen; dabeiist es möglich,freizügigauf spezielle Randbedingungen und/oder gewünschte BearbeitungsergebnisseRücksichtzu nehmen. Um aber ein nachheriges Wandern in dem sich weiter abkühlendenBlechprofil weitestgehend auszuschließen und um somit die Fertigungspräzision zuerhöhen,ist es gemäß eineranderen Weiterbildung der Erfindung besonders günstig, wenn das Lochen desBlechprofils in einem mittleren Zeitbereich bezogen auf die gesamteVerweilzeit des Blechprofils in dem Formwerkzeug erfolgt.
    [0012] Dieoben zweitgenannte Aufgabe wird gelöst mit einer Vorrichtung dereingangs genannten Art, bei der das Formwerkzeug ein Lochwerkzeugmit einem Stempel zum Lochen des Blechprofils aufweist. Damit isteine besonders kostengünstigeVorrichtung geschaffen, die zudem eine hohe Betriebssicherheit aufweistund vergleichsweise geringer Wartung bedarf. Diese Vorrichtung istbesonders geeignet zur Durchführungdes oben genannten, erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstelleneines gehärteten Blechprofils.Dabei ist das Lochwerkzeug der erfindungsgemäßen Vorrichtung unmittelbarnach Lochung des Blechprofils aus diesem wieder herausführbar.
    [0013] Grundsätzlich könnte mansich vorstellen, einen einfachen pneumatischen Antrieb für den Stempelvorzusehen. Hingegen weist gemäß einervorteilhaften Weiterbildung der Erfindung der Stempel einen hydraulischenAntrieb auf. Damit kann einerseits in einem unkomplizierten Aufbaudurch eine Druckübersetzungeine Verstärkungder zum Lochen zur Verfügungstehenden Kraft verwirklicht werden, und andererseits ist ein betriebssichererEinsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtungauch bei zum Härten desBlechprofils erforderlichen hohen Temperaturen gewährleistet.Eine alternative Möglichkeitbesteht in einem rein mechanischen Antrieb des Stempels. Die verschiedenenAntriebsarten könnenauch miteinander kombiniert werden, so kann zum Beispiel bei einemhydraulisch angetriebenen Stempel eine pneumatische Druckübersetzungvorgesehen sein.
    [0014] DieErfindung lässtzahlreiche Ausführungsformenzu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist ein Ausführungsbeispieldavon in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben.In der Zeichnung zeigt in jeweils schematisierter Darstellung
    [0015] 1 einegeschnittene Seitenansicht eines Ausschnittes einer Vorrichtungmit einem Lochwerkzeug in einer ersten Arbeitsstufe,
    [0016] 2 dieVorrichtung nach 1 in einer zweiten Arbeitsstufeund
    [0017] 3 dieVorrichtung nach 1 in einer dritten Arbeitsstufe.
    [0018] Inden 1 bis 3 sind sich jeweils entsprechendeElemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
    [0019] In 1 istin geschnittener Seitenansicht ein Ausschnitt einer Vorrichtungzum Umformen und Härteneines Blechprofils 13 aus einer Platine 1 dargestellt.Dazu weist die Vorrichtung ein Formwerkzeug 2 mit einemersten Werkzeug 3 und einem zweiten Werkzeug 4 auf,zwischen welche Werkzeuge 3, 4 die Platine 1 eingelegtist. Die Platine 1 ist dabei auf eine Härtetemperatur von in etwa 950°C erwärmt. Daszweite Werkzeug 4 weist ein Lochwerkzeug 12 miteinem hydraulisch angetriebenen Stempel 5 zum Lochen desBlechprofils 13 auf. Der hydraulische Antrieb des Stempels 5 istdurch einen Pfeil 6 symbolisiert. Der Stempel 5 befindetsich in seiner Ruheposition, wobei er mit seinem kopfseitigen Ende 10 an derPlatine 1 anliegt. An mit dem Stempel 5 korrespondierenderStelle des ersten Werkzeugs 3 ist ein Schacht 7 vorgesehen,in den der Stempel 5 währenddes Lochvorgangs eingreifen kann. Eine Mittelachse 8 vonStempel 5 und Schacht 7 ist in diesem Ausführungsbeispielsenkrecht zur Platine 1 angeordnet, so dass eine gerade,nicht unter einem Winkel ausgeführteLochung erfolgen kann.
    [0020] 2 zeigtden Ausschnitt der Vorrichtung nach 1 zu einemZeitpunkt, an dem der Stempel 5 die Platine 1 durchstoßen undseinen Totpunkt, an dem eine Bewegungsumkehr erfolgt, erreicht hat. Ausder Platine 1 ist ein Segment 9 mittels des Stempels 5 herausgeschnittenund in den Schacht 7 des ersten Werkzeugs 3 hineingedrückt. Durchden Schacht 7 wird das Segment 9 aus der Vorrichtung abgeführt. Durchdas Herausschneiden des Segmentes 9 ist in der Platine 1 eineAusnehmung 11 entstanden, die in der hier gezeigten Arbeitsstufevon dem Stempel 5 durchgriffen wird. Der Lochvorgang erfolgtbei gleichzeitiger Abkühlungder Platine 1, zum Beispiel auf in etwa 400°C.
    [0021] Inder in 3 gezeigten Arbeitsstufe ist der Stempel 5 wiederin seine Ruheposition zurückgeführt. DieRückführung hatunmittelbar mit Erreichen des Totpunktes durch den Stempel 5 eingesetzt.In der Platine 1 bleibt die nunmehr offene Ausnehmung 11 zurück.
    1 Platine 2 Formwerkzeug 3 Werkzeug 4 Werkzeug 5 Stempel 6 Pfeil 7 Schacht 8 Mittelachse 9 Segment 10 Ende 11 Ausnehmung 12 Lochwerkzeug 13 Blechprofil
    权利要求:
    Claims (7)
    [1] Verfahren zum Herstellen eines gehärteten Blechprofils,wobei das Blechprofil auf eine Härtetemperaturerwärmtund nachfolgend in einem Formwerkzeug umgeformt und abgekühlt wird, dadurch gekennzeichnet,dass währenddes Abkühlens durchLochen mittels eines Lochwerkzeugs eine Ausnehmung in das Blechprofileingebracht wird, wobei das Lochwerkzeug unmittelbar nach Lochungdes Blechprofils aus diesem wieder herausgeführt wird.
    [2] Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,dass das Lochwerkzeug aus einer Ruheposition in das Blechprofildieses durchstoßendin ununterbrochener Bewegung eingeführt wird.
    [3] Verfahren nach zumindest einem der Ansprüche 1 und2, dadurch gekennzeichnet, dass das Lochwerkzeug nach dem Lochenin ununterbrochener Bewegung aus dem Blechprofil heraus in seine Ruhepositionzurückgeführt wird.
    [4] Verfahren nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet,dass das Lochwerkzeug ausgehend von seiner Ruheposition über dasErreichen eines Totpunktes nach Durchstoßen des Blechprofils bis zurRückkehrin die Ruheposition eine ununterbrochene Bewegung mit sofortigerRichtungsumkehr im Totpunkt ausführt.
    [5] Verfahren nach zumindest einem der vorhergehendenAnsprüche,dadurch gekennzeichnet, dass das Lochen des Blechprofils in einemmittleren Zeitbereich bezogen auf die gesamte Verweilzeit des Blechprofilsin dem Formwerkzeug erfolgt.
    [6] Vorrichtung zum gleichzeitigen Umformen und Härten einesBlechprofils mit einem Formwerkzeug, dadurch gekennzeichnet, dassdas Formwerkzeug (2) ein Lochwerkzeug (12) miteinem Stempel (5) zum Lochen des Blechprofils (13)aufweist.
    [7] Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,dass der Stempel (5) einen hydraulischen Antrieb aufweist.
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
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    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2005-11-17| OM8| Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law|
    2011-06-16| 8110| Request for examination paragraph 44|
    2011-06-16| 8120| Willingness to grant licences paragraph 23|
    2011-06-16| R084| Declaration of willingness to licence|Effective date: 20110405 |
    2011-06-16| R012| Request for examination validly filed|Effective date: 20110328 |
    2013-06-06| R016| Response to examination communication|
    2013-06-07| R016| Response to examination communication|
    2017-07-04| R018| Grant decision by examination section/examining division|
    2018-07-27| R020| Patent grant now final|
    2018-09-17| R082| Change of representative|
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    DE102004019693.1A|DE102004019693B4|2004-04-20|2004-04-20|Verfahren zum Herstellen eines gehärteten Blechprofils|DE102004019693.1A| DE102004019693B4|2004-04-20|2004-04-20|Verfahren zum Herstellen eines gehärteten Blechprofils|
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