DE102015113256A1 - Method and device for producing improved component edges - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft unter anderem ein Verfahren zur Herstellung eines Blech-Bauteils umfassend die Schritte: Bereitstellen eines Blechteils (8, 8', 8'') umfassend mindestens eine Schnittkante (14, 14', 14'', 16, 16', 16''), und Bearbeiten des Blechteils (8, 8', 8'') in einem Werkzeug (6, 6', 6''). Die Aufgabe, die Kantenkorrosion, die Kantenrissempfindlichkeit und die Kantenverletzungsgefahren für Blech-Bauteile effektiv zu verringern, wird dadurch gelöst, dass das Bearbeiten des Blechteils (8, 8', 8'') ein Stauchen im Bereich der mindestens einen Schnittkante (14, 14', 14'', 16, 16', 16'') umfasst, sodass zumindest abschnittsweise eine Abrundung der mindestens einen Schnittkante (14, 14', 14'', 16, 16', 16'') erzeugt wird. Zudem betrifft die Erfindung ein Werkzeug (6, 6', 6'') zur Herstellung eines Blech-Bauteils und ein Blech-Bauteil.The invention relates inter alia to a method for producing a sheet-metal component comprising the steps of providing a sheet-metal part (8, 8 ', 8' ') comprising at least one cutting edge (14, 14', 14 '', 16, 16 ', 16 ''), and machining the sheet metal part (8, 8 ', 8' ') in a tool (6, 6', 6 ''). The task of effectively reducing the edge corrosion, the edge crack sensitivity and the risk of edge damage for sheet metal components is achieved by machining the sheet metal part (8, 8 ', 8' ') in the region of the at least one cutting edge (14, 14 ', 14' ', 16, 16', 16 ''), so that a rounding of the at least one cutting edge (14, 14 ', 16', 16, 16 ', 16' ') is generated at least in sections. In addition, the invention relates to a tool (6, 6 ', 6' ') for producing a sheet-metal component and a sheet-metal component.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Blech-Bauteils umfassend die Schritte: Bereitstellen eines Blechteils umfassend mindestens eine Schnittkante und Bearbeiten des Blechteils in einem Werkzeug. Ebenfalls betrifft die Erfindung ein Werkzeug zur Herstellung eines Blech-Bauteils mit einem Aufnahmebereich zum Aufnehmen eines Blechteils umfassend mindestens eine Schnittkante und mit einem Gesenk und einem Stempel zum Bearbeiten des Blechteils. Zudem betrifft die Erfindung ein Blech-Bauteil.The invention relates to a method for producing a sheet metal component, comprising the steps of providing a sheet metal part comprising at least one cutting edge and machining the sheet metal part in a tool. Also, the invention relates to a tool for producing a sheet-metal component having a receiving area for receiving a sheet metal part comprising at least one cutting edge and with a die and a punch for processing the sheet metal part. In addition, the invention relates to a sheet-metal component.
Eingangs genannte Verfahren und Werkzeuge kommen insbesondere im Zuge der Fertigung von Blech-Bauteilen aus Stahl etwa für die Automobilindustrie, aber auch für andere Industriezweige zum Einsatz. An den fertigen Blech-Bauteilen entstehen jedoch vorzugsweise gerade oder ebene Schnittflächen mit geschnittenen Kanten oder Schnittkanten. Diese ebenen Schnittflächen erfüllen zwar zunächst die gewünschten Anforderungen an die gewünschte Funktion der Bauteile. Dennoch besitzen sie einige Nachteile.The aforementioned methods and tools are used in particular in the course of the production of sheet steel components made of steel, for example for the automotive industry, but also for other branches of industry. However, preferably straight or flat cut surfaces with cut edges or cut edges are produced on the finished sheet metal components. Although these flat cut surfaces initially meet the desired requirements for the desired function of the components. Nevertheless, they have some disadvantages.
Da die Schnittkanten und Schnittflächen offen und ungeschützt gegen äußere Einflüsse sind, besteht vor allem bei Bauteilen über 1 mm Dicke die Gefahr der Kantenkorrosion. Die Korrosionsgefahr lässt sich zwar insbesondere durch Schutzschichten, etwa durch kathodisches Tauchlackieren (KTL) oder andere Schutz-Lackierungen verringern, dennoch kommt es im Laufe der Bauteillebensdauer nicht selten zu Kantenkorrosionserscheinungen.Since the cut edges and cut surfaces are open and unprotected against external influences, there is a risk of edge corrosion, especially with components over 1 mm thick. Although the risk of corrosion can be reduced in particular by protective layers, for example by cathodic dip coating (KTL) or other protective coatings, it is not uncommon for edge corrosion phenomena to occur in the course of the component service life.
Ein weiterer Nachteil der scharfen Kanten ist deren Rissempfindlichkeit. Durch den vorangegangenen Schneidvorgang kann zwar an einer Schnittkante, das heißt an einer Seite der Schnittfläche des Blechs ein geringer Einzug entstehen, der bezüglich einer möglichen Kantenrissanfälligkeit wegen der lokalen Dehnung ungünstig ist. An der anderen Schnittkante, das heißt auf der anderen Seite der Schnittfläche entsteht meistens ein kleiner Grat, beispielsweise ist eine scharfe Kante ausgebildet. Die Kante mit dem Einzug ist bei Belastungen vor allem zyklischer Art im Sinne von wechselnden Betriebslasten der Ausgangspunkt für Mikrorisse. Allerdings ist auch die ebene Schnittfläche in der Regel nicht immer frei von Mikrorissen, die unter bestimmten Bedingungen zum Auslöser für Makrorisse sein können.Another disadvantage of the sharp edges is their crack sensitivity. By the preceding cutting process can occur at a cutting edge, that is on one side of the cut surface of the sheet a small indentation, which is unfavorable with respect to a possible edge crack susceptibility because of the local strain. On the other cutting edge, that is, on the other side of the cut surface usually creates a small burr, for example, a sharp edge is formed. The edge with the indentation is the starting point for microcracks under conditions of cyclical loading in the sense of changing operating loads. However, even the flat cut surface is usually not always free of microcracks, which can be the trigger for macrocracks under certain conditions.
Nachteilig ist schließlich auch die Scharfkantigkeit der Schnittkanten. Diese sorgt bei der (manuellen) Handhabung der Bauteile, zum Beispiel bei der Montage oder bei der Benutzung für nicht unerhebliche Verletzungsgefahren. Besonders ausgeprägt ist die Gefahr dabei, wenn Schnittgrate oder deren Reste vorhanden sind. Solche Bauteile dürfen daher nur mit schnittfesten Handschuhen angefasst werden.Finally, the sharpness of the cut edges is also disadvantageous. This ensures the (manual) handling of the components, for example, during assembly or during use for not inconsiderable risk of injury. The danger is especially pronounced when cutting burrs or their remains are present. Such components may therefore only be handled with cut-resistant gloves.
Es ist möglich, ein sogenanntes „beschnittfreies, kalibrierendes Tiefziehen” (BKT) einzusetzen, welches jedoch nicht frei von Nachteilen bezüglich der Kantenqualität ist. Dabei wird ein Blechteil zunächst in einem ersten Schritt tiefgezogen und anschließend in einem zweiten Schritt auf eine spezielle Weise kalibriert, also einem Stauchvorgang unterzogen. Der dabei verwendete Stauchstempel kann zwar die Schnittfläche etwas verdichten und etwa bestehende Mikrorisse ausheilen, dennoch entstehen dabei neue, zum Teil ungünstige Eigenschaften an den Kanten selbst. Da sich das zu stauchende Material über seine Länge nicht gleichförmig verteilt, verbreitern sich die Schnittkanten zu einer Art Trapez, dessen außen liegende Ecken durch die Stauchung besonders weit deformiert sind. Dies wiederum stellt einen Vorschädigungszustand dar, der letztlich die Kantenrissanfälligkeit, die zwar im Mittenbereich gut verhindert sein mag, am Rand wieder verstärkt. Zusätzlich werden die Kanten spitzer, was wiederum die Verletzungsgefahr bei der Handhabung erhöht.It is possible to use a so-called "trim-free, calibrating deep-drawing" (BKT), which is not, however, free of any disadvantages with regard to edge quality. In this case, a sheet metal part is first deep-drawn in a first step and then calibrated in a second step in a special way, so subjected to a compression process. Although the upsetting punch used in the process can densify the cut surface somewhat and heal existing microcracks, new, sometimes unfavorable properties are created on the edges themselves. Since the material to be upset does not uniformly spread over its length, the cut edges widen into a kind Trapezoid whose outer corners are deformed by the compression particularly far. This in turn represents a pre-damaged state, which ultimately reinforces edge edge susceptibility, which may well be prevented in the middle region, at the edge. In addition, the edges become sharper, which in turn increases the risk of injury during handling.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift
Diese Ansätze können die beschriebenen Nachteile jedoch nur vereinzelt oder punktuell beseitigen, was im Ergebnis nicht zufriedenstellend ist.However, these approaches can only occasionally or selectively eliminate the disadvantages described, which is not satisfactory as a result.
Vor diesem Hintergrund ist es daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren, ein Werkzeug und ein Blech-Bauteil anzugeben, welches die Kantenkorrosion, die Kantenrissempfindlichkeit und die Kantenverletzungsgefahren für Blech-Bauteile effektiv verringert, ohne dass Einbußen in der Funktionalität der Bauteile hingenommen werden müssen. Gleichzeitig soll die Betriebsfestigkeit der Bauteile erhöht werden.Against this background, it is therefore an object of the invention to provide a method, a tool and a sheet-metal component, which effectively reduces the edge corrosion, the edge crack sensitivity and edge damage for sheet metal components, without sacrificing the functionality of the components must be accepted. At the same time the durability of the components should be increased.
Die Aufgabe wird gemäß einer ersten Lehre der Erfindung bei einem gattungsgemäßen Verfahren dadurch gelöst, dass das Bearbeiten des Blechteils ein Stauchen im Bereich der mindestens einen Schnittkante umfasst, sodass zumindest abschnittsweise eine Abrundung der mindestens einen Schnittkante erzeugt wird.The object is achieved according to a first teaching of the invention in a generic method, characterized in that the processing of the sheet metal part includes a compression in the region of at least one cutting edge, so that at least partially a rounding of the at least one cutting edge is generated.
Es hat sich herausgestellt, dass durch die Kombination eines Stauchens der mindestens einen Schnittkante und dem Erzeugen einer zumindest abschnittsweisen einseitigen oder beidseitigen Abrundung der entsprechenden Schnittkante erreicht werden kann, dass zum einen die Kantenrissempfindlichkeit verringert wird. Durch das formgebende Stauchen der Schnittkanten können deren außen liegende Bereiche einer Druckumformung mit stark verdichtender Wirkung unterzogen werden, welche im Wesentlichen in Richtung der Blechmitte weist. Im Ergebnis können vorher vorhandene Mikrorisse wieder weitestgehend geschlossen werden. Dies ist vor allem dadurch möglich, dass die formgebende, lokal wie eine Massivumformung wirkende Stauchung stark auf die Kantenbereiche der Blech-Bauteile wirkt und vorhandene Mikrorisse weitestgehend beseitigt. Dies kann im Ergebnis effektiv zu einer Erhöhung der Betriebsdauer der Blech-Bauteile und des Korrosionsschutzes führen.It has been found that by the combination of a compression of the at least one cutting edge and generating at least one can be achieved in sections one or two-sided rounding of the corresponding cutting edge, that on the one hand, the edge crack sensitivity is reduced. As a result of the shaping upsetting of the cut edges, their outer regions can be subjected to pressure forming with a strongly compressing effect, which points essentially in the direction of the center of the sheet metal. As a result, previously existing microcracks can be largely closed again. This is especially possible because the shaping, locally acting as a massive deformation compression acts strongly on the edge regions of the sheet metal components and eliminates existing microcracks as far as possible. As a result, this can effectively lead to an increase in the service life of the sheet metal components and the corrosion protection.
Ist beispielsweise eine Korrosionsschutzschicht auf dem Blechteil vorgesehen, kann durch die zumindest abschnittsweise einseitige oder beidseitige Abrundung der Schnittkanten erreicht werden, dass die Korrosionsschutzschicht des Blech-Bauteils auch über den Kantenbereich hinweg im Wesentlichen geschlossen ist. Somit können also zusätzliche Schutzmaßnahmen zur Vermeidung der Kantenkorrosion entfallen und die Bauteile haben eine längere Lebensdauer.If, for example, a corrosion protection layer is provided on the sheet-metal part, it can be achieved by the rounding of the cut edges, which is at least partially one-sided or two-sided, that the corrosion protection layer of the sheet metal part is also essentially closed over the edge region. Thus, additional protective measures to avoid the edge corrosion can be omitted and the components have a longer life.
Schließlich wird durch die zumindest abschnittsweise einseitige oder beidseitige Abrundung erreicht, dass das Blech-Bauteil während der Handhabung praktisch völlig ungefährlich in Bezug auf Schnittgefahren durch die Schnittkanten ist, so dass sich notwendige Schutzmaßnahmen auf ein Minimum reduzieren lassen.Finally, it is achieved by the at least partially one-sided or two-sided rounding that the sheet-metal component during handling is virtually completely harmless with respect to Schnittgefahren by the cut edges, so that necessary protective measures can be reduced to a minimum.
Im Ergebnis wird so ein Verfahren bereitgestellt, welches die Kantenkorrosion, die Kantenrissempfindlichkeit und die Kantenverletzungsgefahren für Blech-Bauteile effektiv verringert, ohne dass Einbußen in der Funktionalität der Bauteile hingenommen werden müssen. Zudem wird die Betriebsfestigkeit der Bauteile erhöht.As a result, a method is provided which effectively reduces edge corrosion, edge crack sensitivity, and edge damage hazards for sheet metal components without sacrificing component functionality. In addition, the durability of the components is increased.
Das Blechteil besteht beispielsweise aus rostfreiem oder rostendem Stahl. Bevorzugt weist das Blechteil eine Dicke von mindestens 1 mm, insbesondere mindestens 1,8 mm auf. Insbesondere bei derartigen Dicken kann durch das Verfahren vorteilhaft die Korrosionsgefahr und die Kantenrissempfindlichkeit verringert werden. Das Blechteil kann beispielsweise eben, ein Halbzeug oder ein nahezu fertiges Bauteil sein. Das hergestellte Blech-Bauteil kann beispielsweise als Karosseriebauteil verwendet werden, insbesondere in einer Automobilkarosserie mit einer komplexen Geometrie.The sheet metal part consists for example of stainless or stainless steel. Preferably, the sheet metal part has a thickness of at least 1 mm, in particular at least 1.8 mm. Particularly with such thicknesses, the method advantageously reduces the risk of corrosion and the edge crack sensitivity. The sheet metal part may for example be flat, a semi-finished or an almost finished component. The sheet metal component produced can be used, for example, as a body component, in particular in an automobile body with a complex geometry.
Es ist denkbar das Verfahren sowohl in der Kaltumformung als auch in der indirekten Warmumformung einzusetzen. Das heißt, dass die Bearbeitung, insbesondere die Stauchung des Blechteils zumindest abschnittsweise als Kaltumformung oder als Warmumformung erfolgen kann. Es können jedoch auch noch weitere Bearbeitungsschritte vorgesehen sein, welche als Kaltumformung oder als Warmumformung erfolgen können.It is conceivable to use the method both in cold forming and in indirect hot forming. This means that the processing, in particular the compression of the sheet metal part can be done at least in sections as cold or hot working. However, it can also be provided further processing steps, which can be done as cold forming or hot working.
Die Abrundung kann sich beispielsweise über beide Schnittkanten einer Schnittfläche ziehen und die Form eines Kreisbogens, insbesondere eines im Scheitel abgeflachten Kreisbogens haben.The rounding can, for example, pull over both cut edges of a cut surface and have the shape of a circular arc, in particular a flattened arc in the apex.
Das Stauchen erfolgt bevorzugt mit einer Krafteinleitung auf die Schnittkante und/oder Schnittfläche des die Schnittkante aufweisenden Abschnitts des Blechteils.The compression is preferably carried out with a force on the cutting edge and / or cutting surface of the cutting edge portion having the sheet metal part.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens umfasst das Blechteil mindestens eine Schnittfläche mit zwei Schnittkanten, wobei das Stauchen der Schnittkanten eine insbesondere beidseitige Abrundung der Schnittfläche erzeugt. Hierdurch kann besonders effektiv eine eventuelle Korrosionsschutzschicht von der Oberfläche des Blechteils beidseitig über die Schnittkanten hinweg erweitert werden und die Kantenrissempfindlichkeit und Kantenverletzungsgefahr beidseitig verringert werden.According to a preferred embodiment of the method, the sheet metal part comprises at least one cut surface with two cut edges, the upsetting of the cut edges creating a rounding of the cut surface, in particular on both sides. As a result, a possible corrosion protection layer can be widened from the surface of the sheet metal part on both sides over the cut edges in a particularly effective manner, and the edge crack sensitivity and risk of edge damage can be reduced on both sides.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens weist das Blechteil eine einseitige oder zweiseitige Beschichtung, insbesondere eine Korrosionsschutzschicht, auf. Durch die Beschichtung kann zunächst die Oberseite und/oder Unterseite des Blechteils flächig mit zusätzlichen Eigenschaften versehen werden, beispielsweise mit einem zusätzlichen Korrosionsschutz. Das Stauchen und Erzeugen einer Abrundung der mindestens einen Schnittkante kann diese Funktionalität der Beschichtung, welche beispielsweise bis an die Schnittkanten heranreicht, über die Schnittkanten hinweg zumindest teilweise auch im Bereich der Schnittfläche vorgesehen werden. In günstigen Fällen kann die Beschichtung über die Schnittkanten hinweg nahezu geschlossen sein.According to a further preferred embodiment of the method, the sheet metal part has a one-sided or two-sided coating, in particular a corrosion protection layer. The coating can first of all provide the upper side and / or lower side of the sheet-metal part with additional properties, for example with additional corrosion protection. The upsetting and generating a rounding of the at least one cut edge can be provided over the cut edges at least partially also in the region of the cut surface this functionality of the coating, which for example reaches up to the cut edges. In favorable cases, the coating may be almost closed over the cut edges.
Wie bereits ausgeführt ist die Beschichtung des Blechteils beispielsweise eine Korrosionsschutzschicht. Diese ist vorzugsweise aus reinem Zink oder zinkhaltig und lässt sich beispielsweise mittels einer Feuerverzinkung auftragen.As already stated, the coating of the sheet metal part is, for example, a corrosion protection layer. This is preferably made of pure zinc or containing zinc and can be applied for example by means of a hot-dip galvanizing.
Beispielsweise umfasst das Verfahren ebenfalls den Schritt des Beschichtens des Blechteils.For example, the method also includes the step of coating the sheet metal part.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens umfasst das Blech-Bauteil einen Zargenbereich und/oder einen Flanschbereich, welcher durch das Stauchen in seiner Länge im Wesentlichen reduziert wird. Insbesondere in der Automobilindustrie sind Blech-Bauteile häufig mit einem Zargenbereich oder Flanschbereich ausgebildet werden, welche zudem in einer korrosionsfördernden Umgebung zum Einsatz kommen. Zudem stellen Zargen- oder Flanschbereiche, welche häufig besonders exponiert sind, bei der Handhabung der Blech-Bauteile eine besonders hohe Schnittgefahr dar. Außerdem können die Zargen- oder Flanschbereiche, beispielsweise als Trägerbauteile jeglicher Art, insbesondere als Führungsträger, Versteifungsträger oder Gewindeträger, hohen und/oder wechselnden Belastungen ausgesetzt sein, die eine hohe Betriebsfestigkeit erfordern.According to a further preferred embodiment of the method, the sheet-metal component comprises a frame region and / or a flange region which is substantially reduced in length by the upsetting. Especially in the Automotive industry sheet metal components are often formed with a Zargenbereich or flange, which are also used in a corrosive environment. In addition, Zargen- or flange, which are often particularly exposed, when handling the sheet metal components is a particularly high risk of cutting dar. In addition, the Zargen- or flange areas, for example as support components of any kind, especially as a guide support, stiffening support or thread carrier, high and / or be exposed to changing loads that require a high level of durability.
Vorteilhaft wird gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens die Längenreduktion des Zargenbereichs und/oder Flanschbereichs bei der Auslegung des Blech-Bauteils berücksichtigt. Da das Stauchen im Bereich der mindestens einen Schnittkante eine entsprechende Maßänderungen, beispielsweise der Zargenlänge oder der Flanschlänge, nach sich zieht, können die Zargen und Flansche mit einem entsprechenden Längenzuschlag vorgesehen werden, welche die Maßänderung durch das Stauchen berücksichtigt und dadurch ausgleicht.Advantageously, according to a further preferred embodiment of the method, the length reduction of the frame area and / or flange area is taken into account in the design of the sheet metal component. Since the upsetting in the region of at least one cutting edge a corresponding dimensional changes, for example, the frame length or the flange length, entails, the frames and flanges can be provided with a corresponding length addition, which takes into account the dimensional change by upsetting and thereby compensates.
Vorzugsweise wird das Verfahren mit einem beschnittfreien, kalibrierenden Tiefziehen kombiniert. Das bedeutet insbesondere, dass das Bearbeiten des Blechteils einen Tiefziehvorgang und einen anschließenden Kalibrierschritt umfasst. Während des Tiefziehvorgangs wird beispielsweise das Blechteil mit einer vorläufigen Geometrie aus einem im Wesentlichen ebenen Blech geformt. In dem anschließenden Kalibrierschritt kann das es dann zur gewünschten Endform umgeformt oder bei Bedarf auch noch weiteren Bearbeitungsschritten unterzogen werden. Dabei ist vorzugsweise kein weiterer Randbeschnitt notwendig. Das Stauchen im Bereich der mindestens einen Schnittkante lässt sich dabei beispielsweise mit dem Tiefziehvorgang oder vorzugsweise mit dem Kalibrierschritt kombinieren.Preferably, the method is combined with a crop-free, calibrating deep drawing. This means in particular that the processing of the sheet metal part comprises a deep-drawing process and a subsequent calibration step. During the deep drawing process, for example, the sheet metal part is formed with a preliminary geometry of a substantially flat sheet. In the subsequent calibration step, it can then be formed into the desired final shape or, if necessary, subjected to further processing steps. In this case, preferably no further edge trimming is necessary. The upsetting in the region of the at least one cutting edge can be combined, for example, with the thermoforming process or preferably with the calibration step.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens umfasst das Bearbeiten eine oder mehrere weitere Operationen, insbesondere Formoperationen, an dem Blechteil. Diese können insbesondere zumindest teilweise gleichzeitig mit dem Stauchen erfolgen. Zum Beispiel kann als weitere Operation ein Beschneiden, Lochen und/oder Nachformen vorgesehen sein, um nur einige Beispiele zu nennen. Die weiteren Operationen können zusammen mit dem Verfahren insbesondere in einem einzigen Werkzeug erfolgen, sodass auch eine vorteilhafte Integration des Verfahrens in bestehende Werkzeuge erfolgen kann.According to a further preferred embodiment of the method, the processing comprises one or more further operations, in particular molding operations, on the sheet metal part. These can be carried out in particular at least partially simultaneously with the upsetting. For example, as a further operation, trimming, punching and / or postforming may be provided, to name just a few examples. The further operations can be carried out together with the method, in particular in a single tool, so that an advantageous integration of the method can be done in existing tools.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens umfasst das Werkzeug einen Stempel und ein Gesenk und der Stempel und/oder das Gesenk weisen einen Formbereich zum Stauchen des Blechteils im Bereich der mindestens einen Schnittkante auf. Durch den Formbereich kann dann also zumindest abschnittsweise eine Abrundung an der mindestens einen Schnittkante erzeugt werden. Hierzu ist der Formbereich zumindest bereichsweise abgerundet. Der Stempel und/oder das Gesenk können gleichzeitig einem Tiefziehvorgang oder einem Kalibrierschritt dienen. Durch den Formbereich kann dann vorteilhaft das Stauchen zum Erzeugen einer Abrundung mit dem Stempel und/oder dem Gesenk erfolgen.According to a further preferred embodiment of the method, the tool comprises a punch and a die and the punch and / or the die have a molding area for upsetting the sheet metal part in the region of the at least one cutting edge. Thus, at least in sections, a rounding off of the at least one cut edge can be generated by the shaping region. For this purpose, the molding area is at least partially rounded. The punch and / or the die can simultaneously serve a deep-drawing process or a calibration step. The forming area can then advantageously be used to produce a rounding with the punch and / or the die.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens umfasst der Formbereich eine abgerundete Vertiefung im Stempel. Durch die abgerundete Vertiefung kann auf einfache Weise ein Stauchen des Blechteils im Bereich der mindestens einen Schnittkante erreicht werden. Dabei kann beispielsweise der die mindestens eine Schnittkante aufweisende Abschnitt des Blechteils beim Schließen von Gesenk und Stempel in die Vertiefung eingefädelt werden. Hierzu kann die Vertiefung beispielsweise einen V-förmigen Einlass aufweisen, was das Einfädeln vereinfacht.According to a further preferred embodiment of the method, the molding area comprises a rounded depression in the stamp. Due to the rounded depression can be achieved in a simple manner upsetting of the sheet metal part in the region of at least one cutting edge. In this case, for example, the section of the sheet metal part having the at least one cutting edge can be threaded into the recess when the die and punch are closed. For this purpose, the recess may for example have a V-shaped inlet, which simplifies threading.
Alternativ kann vorgesehen sein, dass gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführung des Verfahrens der Formbereich einen abgerundeten Absatz im Stempel und/oder Gesenk umfasst. Auch hierdurch kann auf einfache und effiziente Weise ein Stauchen des Blechteils im Bereich der mindestens einen Schnittkante erreicht werden, sodass zumindest abschnittsweise eine Abrundung der mindestens einen Schnittkante erzeugt wird.Alternatively it can be provided that according to a further preferred embodiment of the method, the molding area comprises a rounded shoulder in the punch and / or die. This also makes it possible to achieve a swaging of the sheet metal part in the region of the at least one cutting edge in a simple and efficient manner, so that a rounding of the at least one cut edge is generated at least in sections.
Gemäß einer zweiten Lehre der Erfindung wird die eingangs genannte Aufgabe bei einem gattungsgemäßen Werkzeug dadurch gelöst, dass das Gesenk und der Stempel derart eingerichtet sind, dass das Bearbeiten des Blechteils ein Stauchen im Bereich der mindestens einen Schnittkante umfasst, sodass zumindest abschnittsweise eine Abrundung der mindestens einen Schnittkante erzeugt wird.According to a second teaching of the invention, the object mentioned in a generic tool is achieved in that the die and the stamp are arranged such that the processing of the sheet metal part includes a compression in the region of at least one cutting edge, so at least partially a rounding of at least a cutting edge is generated.
Wie bereits in Bezug auf das Verfahren ausgeführt, kann ein Werkzeug bereitgestellt werden, welches eine Reduktion der Kantenkorrosion, der Kantenrissempfindlichkeit und der Kantenverletzungsgefahren für Blech-Bauteile erreicht.As already stated with respect to the method, a tool can be provided which achieves a reduction in edge corrosion, edge crack sensitivity, and edge damage for sheet metal components.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des Werkzeugs ist dieses dazu eingerichtet, eine oder mehrere weitere Operationen, insbesondere Formoperationen, an dem Blechteil vorzunehmen. Solche weiteren Operationen können etwa ein Beschneiden, Lochen oder Nachformen sein. Insbesondere kann das Werkzeug entsprechende Mittel zum Durchführen der weiteren Operationen aufweisen.According to a preferred embodiment of the tool, this is set up to perform one or more further operations, in particular molding operations, on the sheet metal part. Such other operations may be trimming, punching or reshaping. In particular, the tool may have corresponding means for performing the further operations.
Um mit dem Werkzeug das Stauchen möglichst effizient und effektiv durchzuführen, weist gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des Werkzeugs der Stempel und/oder das Gesenk einen Formbereich zum Stauchen des Blechteils im Bereich der mindestens einen Schnittkante auf. In order to perform the upsetting as efficiently and effectively as possible with the tool, according to a preferred embodiment of the tool, the punch and / or the die have a forming area for swaging the sheet metal part in the region of the at least one cutting edge.
Beispielsweise umfasst der Formbereich hierzu eine abgerundete Vertiefung im Stempel. Alternativ umfasst der Formbereich hierzu einen abgerundeten Absatz im Stempel und/oder Gesenk.For example, the molding area for this purpose comprises a rounded depression in the stamp. Alternatively, the molding area for this purpose comprises a rounded paragraph in the stamp and / or die.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des Werkzeugs weist der Formbereich einen V-förmigen Einlass zum Einfädeln der mindestens einen Schnittkante auf. Hierdurch kann erreicht werden, dass sich der Abschnitt mit der entsprechenden Schnittkante des Blechteils beim Schließen von Gesenk und Stempel selbständig und prozesssicher in den Formbereich einfädeln kann, ohne dass weitere Vorkehrungen am Werkzeug getroffen werden müssenAccording to a preferred embodiment of the tool, the molding area has a V-shaped inlet for threading the at least one cut edge. In this way, it can be achieved that the section with the corresponding cutting edge of the sheet metal part can thread independently and reliably into the molding area when closing the die and punch, without having to take any further precautions on the tool
Gemäß einer dritten Lehre der Erfindung wird die eingangs genannte Aufgabe auch durch ein Blech-Bauteil, insbesondere für eine Karosserie, hergestellt nach einem erfindungsgemäßen Verfahren, gelöst.According to a third teaching of the invention, the object mentioned above is also achieved by a sheet-metal component, in particular for a body, produced by a method according to the invention.
Im Unterschied zu den Blech-Bauteilen aus dem Stand der Technik können die erfindungsgemäßen Blech-Bauteile bei Vorsehen einer Korrosionsschutzschicht nicht nur eine erhöhte Korrosionsbeständigkeit im Bereich der abgerundeten Schnittkanten aufweisen, sondern gleichzeitig durch die erfolgte Stauchung und der damit verbundenen Druck- und Massivumformung auch eine verringerte Kantenrissempfindlichkeit aufgrund der Reduktion von Mikrorissen aufweisen.In contrast to the sheet-metal components from the prior art sheet metal components according to the invention can not only have an increased corrosion resistance in the area of the rounded edges when providing a corrosion protection layer, but at the same time by the compression and massive forming and compression have reduced edge crack sensitivity due to the reduction of microcracks.
Ein Blech-Bauteil mit derartigen Eigenschaften und insbesondere einer derartigen Betriebsfestigkeit war bisher nicht bekannt.A sheet-metal component with such properties and in particular such a fatigue strength was previously unknown.
Bezüglich weiterer vorteilhafter Ausgestaltungen des Werkzeugs und des Blech-Bauteils wird auf die Beschreibung des Verfahrens und die dort beschriebenen Vorteile verwiesen.With respect to further advantageous embodiments of the tool and the sheet-metal component, reference is made to the description of the method and the advantages described therein.
Durch die vorherige und folgende Beschreibung von Verfahrensschritten gemäß bevorzugter Ausführungsformen des Verfahrens sollen auch entsprechende Mittel zur Durchführung der Verfahrensschritte durch bevorzugte Ausführungsformen des Werkzeugs offenbart sein. Ebenfalls soll durch die Offenbarung von Mitteln zur Durchführung eines Verfahrensschrittes der entsprechende Verfahrensschritt offenbart sein.Through the preceding and following description of method steps according to preferred embodiments of the method, corresponding means for carrying out the method steps by preferred embodiments of the tool should also be disclosed. Likewise, by the disclosure of means for carrying out a method step, the corresponding method step should be disclosed.
Im Weiteren soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert werden. Die Zeichnung zeigt inIn addition, the invention will be explained in more detail with reference to embodiments in conjunction with the drawings. The drawing shows in
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Das Werkzeug
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US20110005292A1 (en) * | 2009-07-07 | 2011-01-13 | Honda Motor Co., Ltd. | Method of forming curled portion |
DE102009056471A1 (en) * | 2009-12-01 | 2011-05-12 | Daimler Ag | Molding tool for manufacturing metallic press components, particularly auto body components, has blank holder and die, between which press component is clamped and stamp is provided for molding chamfer having bend radius |
DE102013204449A1 (en) | 2013-03-14 | 2014-09-18 | Zf Friedrichshafen Ag | Method for producing a corrosion-protected sheet-metal part |
-
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- 2015-08-12 DE DE102015113256.7A patent/DE102015113256A1/en not_active Withdrawn
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