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EP2548670B1 - Umformwerkzeug und Verfahren zur Herstellung von Formbauteilen aus Metallplatinen - Google Patents

Umformwerkzeug und Verfahren zur Herstellung von Formbauteilen aus Metallplatinen Download PDF

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Publication number
EP2548670B1
EP2548670B1 EP12176670.3A EP12176670A EP2548670B1 EP 2548670 B1 EP2548670 B1 EP 2548670B1 EP 12176670 A EP12176670 A EP 12176670A EP 2548670 B1 EP2548670 B1 EP 2548670B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
tool
forming
formed body
forming tool
tool part
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.)
Active
Application number
EP12176670.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2548670A1 (de
Inventor
Jochen Dörr
Jochem Grewe
Hans-Jürgen Knaup
Gero Müllers
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.)
Benteler Automobiltechnik GmbH
Original Assignee
Benteler Automobiltechnik GmbH
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 Benteler Automobiltechnik GmbH filed Critical Benteler Automobiltechnik GmbH
Publication of EP2548670A1 publication Critical patent/EP2548670A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2548670B1 publication Critical patent/EP2548670B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D37/00—Tools as parts of machines covered by this subclass
    • B21D37/16—Heating or cooling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D22/00—Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/02—Stamping using rigid devices or tools
    • B21D22/022—Stamping using rigid devices or tools by heating the blank or stamping associated with heat treatment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D22/00—Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/20—Deep-drawing
    • B21D22/208—Deep-drawing by heating the blank or deep-drawing associated with heat treatment

Definitions

  • the invention relates to a forming tool and a method for producing molded components made of metal plates, preferably of light metal.
  • Tempered forming processes increase the cut-off ratio in metal blanks, especially in light metal blanks, such as aluminum blanks.
  • a reduction in weight can be achieved by reducing the wall thicknesses and the assembly effort can be reduced by avoiding multi-part components.
  • the EP 1 601 478 B1 describes the deep drawing of heated aluminum blanks in an at least partially heated tool at 150 ° C to 350 ° C in the presence of a compatible with the subsequent operations lubricant.
  • the DE 10 2006 046 305 A1 discloses an apparatus for at least partially forming sheets beyond the forming limits.
  • the DE 101 62 437 A1 describes a forming tool with a shaping engraving for the production of workpieces made of metallic materials, especially aluminum.
  • the forming tool is divided into engraving segments with engraving surfaces for setting different temperature fields.
  • the CH 657 548 A5 includes a forming tool for isothermal forming of metals in the art.
  • This consists of an inner molded body, referred to there as a die body, an immediately surrounding, annularly arranged, electrically and thermally insulating ceramic body in which an inductive heating coil is embedded, a radial prestress generating pressing body and arranged between the ceramic body and the compact annular Component which serves the magnetic field control and can be designed as an annular electrical conductor for shielding or as a magnetic segment or magnetic ring for conducting the magnetic field.
  • the EP 1 645 345 A2 discloses a hot forming tool which is heatable by means of a plurality of electric heating cartridges.
  • the heating cartridges are arranged in the tool body or bodies such that the temperature of the molding surface or molding surfaces is kept within a predeterminable temperature range. The temperature at a location on or in the tool is detected and the heating cartridges simultaneously switched on and off depending on the measured temperature.
  • a heatable tool for drop forging of long, flat or disc-shaped workpieces in closed die emerges.
  • the tool comprises a press ram, an ejector punch and a floating insert, in the direction of movement of the ram movably biased die insert.
  • the moldings of hot or warm forging tools are exposed to high thermal and mechanical stresses during operation. This applies in particular for the contact surfaces of the shaped bodies coming into contact with the metal plates to be formed.
  • the invention aims at improving the efficiency and process reliability of component production with tempered tools.
  • the invention is therefore, starting from the prior art, based on the object to show a system engineering and application technology improved forming device and a method for the production of molded parts from metal blanks with improved efficiency and process reliability in component manufacturing.
  • the objective part of the object is achieved by a forming tool according to claim 1.
  • the forming tool for the production of molded components made of metal plates has a tool upper part and a lower tool part.
  • the upper tool part and the lower tool part comprise heatable molded bodies, between which the Metal blanks are reshaped.
  • At least one shaped body in the upper tool part and / or in the lower tool part is arranged in a bearing, wherein the bearing is designed such that thermal expansions of the shaped body during the heating phase are made possible.
  • the invention aims at the core to an isothermal deformation under elevated temperature.
  • a uniform temperature of the tool and workpiece or metal plate is desired as a function of location and time for the entire deformation process.
  • isotherm is to be understood as meaning a temperature with the accuracy of +/- 25 ° C. This requires that the tool or the moldings are heated. Accordingly, a heating device is provided, by means of which the shaped bodies are heated to the required forming temperature. To ensure the isothermal deformation, the forming tool or the shaped body is heated homogeneously and kept at a preselected forming temperature during series production.
  • thermo expansions of the moldings and / or the metal blanks to be formed are made possible in or by the storage according to the invention.
  • both the expansion of the tool steel of the moldings and the metal plate to be formed are taken into account in the geometric design of the moldings.
  • the forming tool according to the invention and the method according to the invention increase the cost-effectiveness and process reliability of component production with tempered tools. In addition, only then the applicability and Durability ensured for series operation.
  • the invention enables isothermal hot or warm forging with short cycle times. Problems from the thermal expansion difference between tool steel of the moldings and the material of the metal plate to be formed are largely eliminated. In addition, the use of materials can be reduced by reducing the costs of further processing, even with demanding geometries.
  • the storage comprises three, in particular at least four staggered bearings.
  • the four bearings on a pitch circle are offset by 90 ° to each other.
  • the bearing or each bearing has a guided in an expansion groove sliding block.
  • On the upper mold body and on the lower mold body and / or on a hold-down guide segments are provided, via which the upper mold body and the lower mold body and / or the hold-down during the forming process are relative to each other position-oriented.
  • the moldings can be massive, so-called monobloc bodies.
  • the shaped bodies can also be advantageously segmented and composed of individual shaped body segments. This improves the assembly and also allows easy interchangeability of the moldings or individual molded body segments.
  • at least one shaped-body segment can also be arranged to be vertically displaceable relative to adjacent shaped-body segments.
  • a heating device For controlling the temperature of the molded body, a heating device is provided.
  • the tempering can be carried out preferably by an electrical resistance heating, for example via cartridge heaters, or inductively by means of an inductive heating coil.
  • the heating device may be in contact with a surface of the molded body as a separate tool component on the outside.
  • the heater or components thereof may also be integrated into the moldings.
  • thermoforming of steel blanks in particular of high-strength steels, is carried out in a temperature range of 900 ° C to 1250 ° C.
  • the hot forging of sheet steel plates takes place at 650 ° C to 900 ° C.
  • the warm forging of corrugated metal boards is carried out at a temperature between 150 ° C and 550 ° C depending on the material.
  • High-strength aluminum alloys of the 7xxx series or magnesium alloys only have a significant deformability at elevated temperatures, which requires tempered tools. It has been found that alloys of the 7xxx series are sufficiently ductile at higher temperatures so that they can be hot-formed in a forming tool.
  • the storage according to the invention contributes significantly to the economy and process reliability in the production of components made of high-strength aluminum alloys.
  • a temperature between 150 ° C. and 350 ° C. preferably a temperature between 200 ° C. and 300 ° C.
  • the forming tool has a heating device by means of which the temperature of the mold jaws to a temperature of 150 ° C to 350 ° C, preferably between 200 ° C and 300 ° C.
  • the metal plate is preferably made of light metal, in particular of aluminum or an aluminum alloy, preferably of a naturally hard aluminum alloy of the 5xxx series.
  • Such materials of the Al-Mg group (5xxxer) are, for example, natural-hard aluminum alloys Al-Mg3 (EN-AW 5754) or Al-Mg4.5Mn (EN-AW 5083).
  • light metal in particular aluminum or an aluminum alloy and magnesium or a magnesium alloy lightweight construction is taken into account.
  • the invention enables the production of molded parts with uninterrupted fiber flow and tight dimensional tolerances. There are high to very high degrees of deformation feasible.
  • the invention enables low forming times and avoidance of concatenated reforming reheat process steps.
  • the finished molded components have largely homogeneous mechanical properties with low residual stresses in the finished Molded component, which can lead to problems in subsequent process sections, such as a trimming. After the forming process, the mold component can be trimmed to remove excess material. It is advantageous to cool the mold component of the Endberough.
  • the moldings are arranged incorporating insulation in the upper tool part and / or lower tool part.
  • the shaping tool components or the shaped bodies are also thermally decoupled from other system components and assemblies of the forming tool. In this way, an impairment of the system components and aggregates is avoided by an inadmissible temperature effect and ensures the reliability for the operating personnel.
  • the insulation can be supported by cooling.
  • the cooling is arranged in particular on the side of the insulation facing away from the tool between the base body of the upper or lower part of the tool.
  • the active surfaces of the moldings are provided with a coating.
  • the coating is carried out by nitriding or a chemical or physical vapor deposition from the gas phase (CVD or PVD).
  • a coating in the form of a DLC (diamond like carbon) layer has at least as good wear, friction and corrosion-reducing properties.
  • the moldings consist of a tool steel, in particular of a chromium-containing special steel with additions of molybdenum and vanadium.
  • a tool steel for the moldings is used, which, based on a warm forging, in the working temperature range of 150 ° C to 400 ° C shows the lowest possible starting effect.
  • the inventive method for producing a molded component from a metal plate provides that a metal plate heated to a forming temperature and in a forming tool between a heated moldings of a Tool shell and a heated moldings of a tool lower part is formed to form the mold component. During the forming process thermal expansion of the moldings are compensated.
  • the storage gives the moldings degrees of freedom in the two-dimensional plane of the moldings.
  • the moldings are secured by the bearing against rotation.
  • the storage thus captivates the molding (s) while providing thermal expansion.
  • the storage maintains a fictitious fixed point of the molding or bodies, without hindering the thermal expansion.
  • the fictitious fixed point of the storage is ideally located near the center of gravity of the moldings.
  • the invention relates to a mold component, in particular an automobile component, which is shaped by the method according to this invention.
  • a mold component in particular an automobile component, which is shaped by the method according to this invention.
  • it is a molded component selected from the group consisting of: bumpers, door impact beams, roof rails, side rails, instrument panel beams, A, B, C or D pillars, pillar reinforcement, transmission tunnels and sills or sill reinforcements.
  • FIGS. 1 to 4 are mutually corresponding components or component components provided with the same reference numerals.
  • each forming tool 1A, 1B, 1C has a tool lower part 2 and a tool upper part 3.
  • the lower tool part 2 and the upper tool part 3 are displaceable relative to each other.
  • a heated lower mold body 4 and in the upper mold part 3 a heated upper mold body 5 is integrated. Between the lower mold body 4 and the upper mold body 5, a mold space 6 is formed.
  • the lower tool part 2 and the upper tool part 3 each have a base body 7 and 8, in which the lower mold body 4 and the upper mold body 5 is received.
  • the heater 9 is integrated into the moldings 4 and 5, respectively.
  • the surfaces of the molded bodies 4, 5 or of the heating device 9 facing the main body 7, 8 are surrounded by an insulation 10.
  • the insulation 10 contributes to the support of an isothermal transformation.
  • the insulation 10 protects adjacent system components and units of the forming tools 1A, 1B, 1C against adverse effects of temperature.
  • a cooling 11 is integrated with cooling components, which ensure the dissipation of residual heat from the heated moldings 4, 5.
  • the shaped bodies 4, 5 are segmented and are formed from individual molded body segments 12, 13, 14, 15.
  • the active surfaces of the shaped bodies 4, 5 or of the shaped body segments 12, 13, 14, 15 are provided with a coating.
  • a coating may, for example, be nitrided or be designed as a DLC layer.
  • the coating is advantageous due to the high tendency to react between the moldings 4, 5, which consist of steel, and also ensures a high surface quality of the molded components in the series.
  • a hold-down 16 is further integrated, which is associated with the lower mold body 4 and encloses this.
  • the hold-down 16 is vertically displaceable separately to the lower tool part 2 and the lower mold body 4.
  • a piston-cylinder system 17 is provided for the linear displacement.
  • FIGS. 1 . 3 and 4 each show the forming tool 1A, 1B, 1C in the open position.
  • the upper tool part 3 and the lower tool part 2 are moved relative to each other and closed.
  • guide elements 18, 19 are provided which ensure a linear movement of the upper tool part 3 and lower tool part 2 to each other.
  • the guide elements 18, 19 are formed by a rod body on the main body 7 of the tool lower part 2 and a corresponding receptacle in the main body 8 of the upper tool part 3.
  • guide elements 20, 21 are provided on the upper mold body 5 and on the lower mold body 4 or the hold-down 16, which is assigned to the lower mold body 4, via which the upper mold body 5 and the lower mold body 4 or the hold-down 16 are positionally oriented relative to each other during the forming process.
  • the guide elements 20 on the upper mold body 5 are formed by slightly conical pins which engage in the closing operation of the forming tool 1B, 1C in the guide elements 21 formed by recordings on the lower mold body 4.
  • the receptacles 21 are provided in the outer molded body segment 15, which forms part of the blank holder 16.
  • the forming tool 1A, 1B, 1C is located in the in the FIGS. 1 . 3 and 4 shown open position.
  • the hold-down 16 is located in the standby position shown, which is displaced upward in the image plane with respect to the lower mold body 4.
  • the tool upper part 3 is displaced downwards.
  • the guide elements 18, 19 come between the upper die 3 and the lower tool part 2 for engagement.
  • the guide elements 20 in the form of the pins on the upper mold body 5 move into the guide elements 21 in the form of the receptacles on the hold-down 16.
  • the hold-down 16 is fixed.
  • the inserted metal plate first comes into contact with the upper mold body 5 and is clamped between the upper mold body 5 and the hold-down 16.
  • a shaped component is formed from the metal plate in the mold space 6 between the lower mold body 4 and the upper mold body 5.
  • the moldings 4, 5 By heating the moldings 4, 5 to forming temperature, there is a thermal expansion of the moldings 4, 5.
  • the metal plate is heated to forming temperature and thereby expands.
  • At least one shaped body 4, 5 in the upper tool part 3 and / or in the lower tool part 2 is arranged in a bearing 22.
  • the bearing 22 is designed such that thermal expansions of the molded body 4 or 5 are compensated during the forming process.
  • the bearing 22 comprises, as in the FIG. 2 to recognize four bearings 23 - 26 in a cross arrangement, which are arranged offset on a pitch circle of 90 ° to each other.
  • Each bearing 23 - 26 has an expansion groove 27 and a sliding block 28.
  • the sliding block 28 is guided in the expansion groove 27.
  • the expansion groove allows the unimpeded expansion of the molding during the heating or cooling phase of the tool.
  • the sliding block 28 is fixed to the lower heat plate 29 of the heater 9, whereas the expansion groove 27 is part of a groove body 30 which is fixed to the lower cooling plate 31 of the cooling 11.
  • the sliding block 28 is set directly on the lower mold body 4.
  • the groove body 30 is disposed on the cooling plate 31 of the cooling 11 and joined.
  • the groove body can also be fixed directly to the base body 7, 8. In this case, then the cooling 11 in the main body 7, 8 is integrated.
  • thermal expansion of the moldings 4, 5 are compensated defined.
  • the movements resulting from a force introduction as a consequence of a thermal expansion of the metal plate to be formed are also compensated by the bearing 22.
  • the bearing 22 ties the shaped body 4 in the plane (x - y).
  • a rotation of the moldings 4, 5 is prevented.
  • the bearing 22 ensures that a fictitious fixed point FP of the molded body or bodies 4, 5 is maintained without the thermal expansion of the molded bodies 4, 5 being hindered.
  • the fixed point FP is close to the center of gravity of the moldings 4, 5.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Umformwerkzeug sowie ein Verfahren zur Herstellung von Formbauteilen aus Metallplatinen, vorzugsweise aus Leichtmetall.
  • Temperierte Umformprozesse vergrößern das Grenzziehverhältnis bei Metallplatinen, insbesondere bei Leichtmetallplatinen, beispielsweise Aluminiumplatinen. Darüber hinaus ergibt sich einerseits ein Substitutionspotential für Leichtmetall gegenüber Stahlbauteilen. Andererseits kann eine Gewichtsreduzierung durch Verringerung der Wandstärken erreicht und der Montageaufwand durch Vermeidung mehrteiliger Bauteile reduziert werden.
  • Die EP 1 601 478 B1 beschreibt das Tiefziehen von erwärmten Aluminiumplatinen in einem zumindest teilweise auf 150 °C bis 350 °C erwärmtem Werkzeug in Anwesenheit eines mit den späteren Arbeitsgängen kompatiblen Schmiermittels.
  • Die DE 10 2006 046 305 A1 offenbart eine Vorrichtung zum mindestens partiellen Umformen von Blechen über die Formgebungsgrenzen hinaus.
  • Die DE 101 62 437 A1 erläutert ein Umformwerkzeug mit einer formgebenden Gravur zum Herstellen von Werkstücken aus metallischen Werkstoffen, insbesondere Aluminium. Das Umformwerkzeug ist in Gravursegmenten mit Gravurflächen unterteilt zum Einstellen unterschiedlicher Temperaturfelder.
  • Durch die CH 657 548 A5 zählt ein Umformwerkzeug für isothermes Umformen von Metallen zum Stand der Technik. Dieses besteht aus einem inneren Formkörper, dort als Gesenkkörper bezeichnet, einem diesen unmittelbar umgebenden, ringförmig angeordneten, elektrisch und thermisch isolierenden Keramikkörper, in welchem eine induktive Heizspule eingebettet ist, einem eine radiale Vorspannung erzeugenden Presskörper sowie einem zwischen dem Keramikkörper und dem Presskörper angeordneten ringförmigen Bauelement, welches der magnetischen Feldsteuerung dient und als ringförmiger elektrischer Leiter zur Abschirmung oder als magnetisches Segment bzw. magnetischer Ring zur Leitung des Magnetfeldes ausgebildet sein kann.
  • Die EP 1 645 345 A2 offenbart ein Heißformwerkzeug, welches mittels einer Vielzahl elektrischer Heizpatronen aufheizbar ist. Die Heizpatronen sind in dem bzw. den Werkzeugkörpern so angeordnet, dass die Temperatur der Formfläche bzw. Formflächen innerhalb eines vorbestimmbaren Temperaturbereichs gehalten wird. Die Temperatur an einem Ort auf oder in dem Werkzeug wird detektiert und die Heizpatronen in Abhängigkeit von der gemessenen Temperatur gleichzeitig ein- und ausgeschaltet.
  • Aus der DD 128 836 A3 geht ein beheizbares Werkzeug zum Gesenkschmieden von langen, flachen oder scheibenförmigen Werkstücken in geschlossenem Gesenk hervor. Das Werkzeug umfasst einen Pressstempel, einen Auswerferstempel und eine schwimmend angeordnet, in Bewegungsrichtung des Pressstempels beweglich vorgespannten Gesenkeinsatz. Es sind Heizelemente zwischen dem Gesenkeinsatz und einer Gesenkhalteplatte in Ausnehmungen einer Auflageplatte angeordnet. Ferner ist die Gesenkhalteplatte über Flachführungen mit radialen Ausdehnungsspalten schwimmend gelagert.
  • Die Formkörper von Warm- bzw. Halbwarmumformwerkzeugen sind im Betrieb hohen thermischen und mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt. Dies gilt insbesondere für die mit den umzuformenden Metallplatinen in Berührung kommenden Wirkflächen der Formkörper.
  • Ein weiteres Problem bei der Warm- oder Halbwarmumformung resultiert aus der thermischen Ausdehnung der verschiedenen Werkstoffe, einerseits der Werkstoffe der umzuformenden Metallplatinen und andererseits der Werkstoffe der Umformwerkzeuge. Infolge der thermischen Ausdehnung kann es hier zur nachteiligen Beeinflussung des Umformvorgangs und der herzustellenden Formbauteile kommen.
  • Zudem besteht schon bei der Aufheizung von Werkzeugteilen auf Betriebstemperatur eine zwischen den verschiedenen Komponenten unterschiedliche Materialausdehnung, was sich auch aus der Notwendigkeit ergibt, heiße, mit den zu formenden Bauteilen in Kontakt stehende Komponenten, insbesondere hitzeempfindliche Komponenten, zu entkoppeln.
  • Die Erfindung zielt auf einer Verbesserung der Wirtschaftlichkeit und Prozesssicherheit der Bauteilfertigung mit temperierten Werkzeugen ab.
  • Der Erfindung liegt daher, ausgehend vom Stand der Technik, die Aufgabe zugrunde, eine anlagentechnisch und anwendungstechnisch verbesserte Umformvorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung von Formbauteilen aus Metallplatinen aufzuzeigen mit verbesserter Wirtschaftlichkeit und Prozesssicherheit bei der Bauteilfertigung.
  • Der gegenständliche Teil der Aufgabe wird durch ein Umformwerkzeug gemäß Anspruch 1 gelöst.
  • Die Lösung des verfahrensmäßigen Teils der Aufgabe zeigt Anspruch 10 auf.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Das Umformwerkzeug zur Herstellung von Formbauteilen aus Metallplatinen weist ein Werkzeugoberteil und ein Werkzeugunterteil auf. Das Werkzeugoberteil und das Werkzeugunterteil umfassen beheizbare Formkörper, zwischen denen die Metallplatinen umgeformt werden. Zumindest ein Formkörper im Werkzeugoberteil und/oder im Werkzeugunterteil ist in einer Lagerung angeordnet, wobei die Lagerung derart ausgebildet ist, dass thermische Ausdehnungen des Formkörpers während der Aufheizphase ermöglicht werden.
  • Die Erfindung zielt im Kern auf eine isotherme Umformung unter erhöhter Temperatur ab. Hierbei ist eine gleichmäßige Temperatur von Werkzeug und Werkstück bzw. Metallplatine in Funktion des Ortes und der Zeit für den gesamten Verformungsprozess angestrebt. Im Rahmen der Erfindung ist unter Isotherm eine Temperatur mit der Genauigkeit von +/- 25°C zu verstehen. Dies bedingt, dass das Werkzeug bzw. die Formkörper beheizt werden. Demzufolge ist eine Heizeinrichtung vorgesehen, mittels der die Formkörper auf die erforderliche Umformtemperatur erhitzt werden. Zur Sicherstellung der isothermen Umformung wird das Umformwerkzeug bzw. die Formkörper homogen erwärmt und während der Serienfertigung auf einer vorgewählten Umformtemperatur gehalten. Dies geschieht durch geeignete geometrische Anordnung der Heizeinrichtung, insbesondere einer Widerstandserwärmungselemente, zum Beispiel Heizpatronen, mit geeigneter Leistung und durch Einteilung bzw. Anordnung einer Anzahl von Heizelementen in einem Regelkreis, die durch eine Wärmeverteilungssimulation ermittelt werden. Alternativ kann vorgesehen werden, eine Regelung auf Basis der Erfassung der Bauteiltemperatur während des Umformvorgangs durchzuführen. Die Temperaturdehnungen der Formkörper und/oder der umzuformenden Metallplatinen werden in bzw. durch die erfindungsgemäße Lagerung ermöglicht. Hierzu werden sowohl die Ausdehnung des Werkzeugstahls der Formkörper als auch die umzuformende Metallplatine bei der geometrischen Auslegung der Formkörper berücksichtigt. In diesem Zusammenhang ist besonders die Beachtung der Wärmeausdehnungskoeffizienten der eingesetzten Werkstoffe des Formkörpers auf der Einen und Formbauteil auf der Anderen Seite zu verstehen. Für die Praxis ist davon auszugehen, dass eine thermische Ausdehnung in der Größenordnung bis zu mehreren Millimetern ermöglicht werden muss.
  • Das erfindungsgemäße Umformwerkzeug und das erfindungsgemäße Verfahren erhöhen die Wirtschaftlichkeit und Prozesssicherheit der Bauteilfertigung mit temperierten Werkzeugen. Zudem wird erst dadurch die Anwendbarkeit und Dauerhaltbarkeit für einen Serienbetrieb sichergestellt. Die Erfindung ermöglicht eine isotherme Warm- bzw. Halbwarmumformung mit kurzen Zykluszeiten. Probleme aus der Wärmeausdehnungsdifferenz zwischen Werkzeugstahl der Formkörper und dem Werkstoff der umzuformenden Metallplatine werden weitestgehend eliminiert. Zudem kann der Materialeinsatz bei Reduzierung der Weiterbearbeitungskosten auch bei anspruchsvollen Geometrien reduziert werden.
  • Vorzugsweise umfasst die Lagerung drei, insbesondere mindestens vier zueinander versetzte Lager. Insbesondere sind die vier Lager auf einem Teilkreis um 90° zueinander versetzt. Besonders vorteilhaft weist die Lagerung bzw. jedes Lager einen in einer Dehnungsnut geführten Nutstein auf.
  • Am oberen Formkörper und am unteren Formkörper und/oder an einem Niederhalter sind Führungssegmente vorgesehen, über welche der obere Formkörper und der untere Formkörper und/oder der Niederhalter beim Umformvorgang relativ zueinander lageorientierbar sind.
  • Die Formkörper können massiv, also so genannte Monoblockkörper, sein. Im Rahmen der Erfindung können die Formkörper auch vorteilhafter Weise segmentiert sein und aus einzelnen Formkörpersegmenten zusammengesetzt sein. Dies verbessert die Montage und ermöglicht auch eine leichte Austauschbarkeit der Formkörper bzw. einzelner Formkörpersegmente. Im Rahmen der Erfindung kann auch zumindest ein Formkörpersegment relativ zu benachbarten Formkörpersegmenten vertikal verlagerbar angeordnet sein.
  • Zur Temperierung der Formkörper ist eine Heizeinrichtung vorgesehen. Die Temperierung kann vorzugsweise durch eine elektrische Widerstandserwärmung, beispielsweise über Heizpatronen, oder auch induktiv mittels einer induktiven Heizspule erfolgen. Die Heizeinrichtung kann als separate Werkzeugkomponente außen mit einer Fläche der Formkörper mit diesen in Kontakt stehen. Die Heizeinrichtung oder Komponenten davon können auch in die Formkörper integriert sein.
  • Die Warmformung von Stahlplatinen, insbesondere aus hochfesten Stählen, wird in einem Temperaturbereich von 900 °C bis 1.250 °C durchgeführt.
  • Die Halbwarmumformung von Stahlblechplatinen erfolgt bei 650 °C bis 900 °C.
  • Die Halbwarmumformung von Leichmetallplatinen wird je nach Werkstoff bei einer Temperatur zwischen 150 °C und 550 °C durchgeführt.
  • Hochfeste Aluminiumlegierungen der 7xxx-Reihe oder Magnesiumlegierungen besitzen erst bei höheren Temperaturen ein nennenswertes Formänderungsvermögen, welches temperierte Werkzeuge voraussetzt. Es hat sich gezeigt, dass Legierungen der 7xxx-Reihe bei höheren Temperaturen ausreichend dehnbar sind, so dass sie in einem Umformwerkzeug warm umgeformt werden können. Die erfindungsgemäße Lagerung trägt wesentlich zur Wirtschaftlichkeit und Prozesssicherheit bei der Bauteilfertigung aus hochfesten Aluminiumlegierungen bei.
  • Im Rahmen der Erfindung wird bei einer Aluminiumlegierung der 5xxx-Reihe eine Temperatur zwischen 150 °C und 350 °C, vorzugsweise eine Temperatur zwischen 200 °C und 300 °C als vorteilhaft angesehen. Hierzu weist das Umformwerkzeug eine Heizeinrichtung auf, mittels der die Temperierung der Formbacken auf eine Temperatur von 150 °C bis 350 °C, vorzugsweise zwischen 200 °C und 300 °C erfolgt.
  • Vorzugsweise besteht die Metallplatine aus Leichtmetall, insbesondere aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, vorzugsweise aus einer naturharten Aluminiumlegierung der 5xxxer Serie. Solche Werkstoffe der Al-Mg-Gruppe (5xxxer) sind beispielsweise naturharte Aluminiumlegierungen Al-Mg3 (EN-AW 5754) oder Al-Mg4.5Mn (EN-AW 5083). Durch die Verwendung von Leichtmetall, insbesondere Aluminium bzw. einer Aluminiumlegierung sowie Magnesium bzw. einer Magnesiumlegierung wird dem Leichtbau Rechnung getragen.
  • Im Rahmen der Erfindung wird - wie bereits ausgeführt - eine isotherme Warm- bzw. Halbwarmumformung angestrebt. Die Erfindung ermöglicht die Fertigung von Formbauteilen mit nicht unterbrochenem Faserverlauf und engen Maßtoleranzen. Es sind hohe bis sehr hohe Umformgrade realisierbar. Gleichzeitig ermöglicht die Erfindung niedrige Umformzeiten und eine Vermeidung von verketteten Umform-Wiedererwärmungsprozessschritten. Die fertigen Formbauteile haben weitgehend homogene mechanische Eigenschaften bei geringen Eigenspannungen im fertigen Formbauteil, welche bei nachfolgenden Prozessschnitten, beispielsweise einem Beschnitt, zu Problemen führen können. Nach dem Umformvorgang kann das Formbauteil beschnitten werden, um überflüssiges Material zu entfernen. Vorteilhaft ist dabei die Abkühlung des Formbauteils von dem Endbeschnitt.
  • Zur Unterstützung der isothermen Umformung sind die Formkörper unter Eingliederung einer Isolierung im Werkzeugoberteil und/oder Werkzeugunterteil angeordnet. Durch die Isolierung werden zudem die formgebenden Werkzeugkomponenten bzw. die Formkörper von anderen Anlagenkomponenten und -aggregaten des Umformwerkzeugs thermisch entkoppelt. Auf diese Weise wird eine Beeinträchtigung der Anlagenkomponenten und -aggregate durch eine unzulässige Temperatureinwirkung vermieden und die Betriebssicherheit auch für das Bedienpersonal gewährleistet.
  • Die Isolierung kann durch eine Kühlung unterstützt werden. Die Kühlung ist insbesondere auf der dem Werkzeug abgewandten Seite der Isolierung angeordnet zwischen dem Grundkörper des Werkzeugober- bzw. -unterteils.
  • Zweckmäßigerweise sind die Wirkflächen der Formkörper mit einer Beschichtung versehen. Insbesondere ist die Beschichtung durch Nitrieren oder eine chemische bzw. physische Schichtabscheidung aus der Gasphase (CVD bzw. PVD) ausgeführt. Eine Beschichtung in Form einer DLC-Schicht (Diamond like Carbon) weist mindestens ebenso gute verschleiß-, reibungs- und korrosionsmindernde Eigenschaften auf.
  • Zweckmäßiger Weise bestehen die Formkörper aus einem Werkzeugstahl, insbesondere aus einem Chrom-haltigen Sonderstahl mit Zusätzen von Molybdän und Vanadium. Bevorzugt kommt ein Werkzeugstahl für die Formkörper zur Anwendung, der, bezogen auf ein Halbwarmumformwerkzeug, im Arbeitstemperaturbereich von 150 °C bis 400 °C einen möglichst geringen Anlasseffekt zeigt.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Formbauteils aus einer Metallplatine sieht vor, dass eine Metallplatine auf eine Umformtemperatur erwärmt und in einem Umformwerkzeug zwischen einem beheizten Formkörper eines Werkzeugoberteils und einem beheizten Formkörper eines Werkzeugunterteils zum Formbauteil umgeformt wird. Beim Umformvorgang werden thermische Ausdehnungen der Formkörper kompensiert.
  • Besonders effektiv werden Abmessungsveränderungen in Folge von thermischen Ausdehnungen der Formkörper bei gleichzeitiger definierter Position der Formkörper im Werkzeugoberteil bzw. Werkzeugunterteil ermöglicht.
  • Die Lagerung gibt den Formkörpern Freiheitsgrade in der zweidimensionalen Ebene der Formkörper. Zudem sind die Formkörper durch die Lagerung gegen Verdrehung gesichert. Die Lagerung fesselt so den/die Formkörper unter Gewährung einer thermischen Ausdehnung. Hierbei hält die Lagerung einen fiktiven Fixpunkt des bzw. der Formkörper bei, ohne die thermische Ausdehnung zu behindern. Der fiktive Fixpunkt der Lagerung befindet sich hierbei idealer Weise nahe des MasseSchwerpunkts der Formkörper.
  • In einem vorteilhaften Aspekt bezieht sich die Erfindung auf ein Formbauteil, insbesondere ein Automobilbauteil, welches durch das Verfahren gemäß dieser Erfindung geformt wird. Insbesondere handelt es sich um ein Formbauteil ausgewählt aus der Gruppe: Stoßfänger, Türaufprallträger, Dachholm, Seitenholm, Instrumententafelträger, A-, B-, C- oder D-Säulen, Säulenverstärkung, Getriebetunnel und Schweller oder Schweller-Verstärkungen.
  • Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
    • Figur 1
    in technisch vereinfachter Darstellungsweise ein erfindungsgemäßes Umformwerkzeug in einer vertikalen Schnittdarstellung;
    Figur 2
    das Schema einer erfindungsgemäßen Lagerung in einer Draufsicht;
    Figur 3
    schematisiert eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Umformwerkzeugs und
    Figur 4
    schematisiert eine dritte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Umformwerkzeugs.
  • In den Figuren 1 bis 4 sind einander entsprechende Bauteile bzw. Bauteilkomponenten mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
  • In den Figuren 1, 3 und 4 ist jeweils ein Umformwerkzeug 1A, 1B, 1C dargestellt. Jedes Umformwerkzeug 1A, 1B, 1C weist ein Werkzeugunterteil 2 und ein Werkzeugoberteil 3 auf. Das Werkzeugunterteil 2 und das Werkzeugoberteil 3 sind relativ zueinander verlagerbar. Im Werkzeugunterteil 2 ist ein beheizbarer unterer Formkörper 4 und im Werkzeugoberteil 3 ist ein beheizbarer oberer Formkörper 5 integriert. Zwischen dem unteren Formkörper 4 und dem oberen Formkörper 5 ist ein Formraum 6 ausgebildet.
  • Das Werkzeugunterteil 2 und das Werkzeugoberteil 3 weisen jeweils einen Grundkörper 7 bzw. 8 auf, in dem der untere Formkörper 4 bzw. der obere Formkörper 5 aufgenommen ist. Die Beheizung der Formkörper 4, 5 erfolgt über eine Heizeinrichtung 9. Bei dem Umformwerkzeug 1C gemäß der Figur 4 ist die Heizeinrichtung 9 in die Formkörper 4 bzw. 5 integriert. Die zum Grundkörper 7, 8 gerichteten Flächen der Formkörper 4, 5 bzw. der Heizeinrichtung 9 sind von einer Isolierung 10 umgeben. Die Isolierung 10 trägt zur Unterstützung einer isothermen Umformung bei. Zudem schützt die Isolierung 10 benachbarte Anlagenkomponenten und Aggregate der Umformwerkzeuge 1A, 1B, 1C gegen nachteilige Temperatureinflüsse.
  • Jeweils zwischen der Isolierung 10 und dem Grundkörper 7 bzw. 8 ist eine Kühlung 11 integriert mit Kühlkomponenten, die die Ableitung von Restwärme aus den beheizten Formkörpern 4, 5 sicherstellen.
  • Man erkennt, dass die Formkörper 4, 5 segmentiert sind und aus einzelnen Formkörpersegmenten 12, 13, 14, 15 gebildet sind. Die Wirkflächen der Formkörper 4, 5 bzw. der Formkörpersegmente 12, 13, 14, 15 sind mit einer Beschichtung versehen. Eine solche Beschichtung kann zum Beispiel nitriert sein oder als DLC-Schicht ausgeführt sein. Die Beschichtung ist vorteilhaft aufgrund der hohen Reaktionsneigung zwischen den Formkörpern 4, 5, die aus Stahl bestehen, und stellt zudem eine hohe Oberflächenqualität der Formbauteile in der Serie sicher.
  • Im Werkzeugunterteil 2 ist des Weiteren ein Niederhalter 16 integriert, der dem unteren Formkörper 4 zugeordnet ist und diesen umschließt. Der Niederhalter 16 ist separat zum Werkzeugunterteil 2 bzw. zum unteren Formkörper 4 vertikal verlagerbar. Für die Linearverlagerung ist ein Kolben-Zylinder-System 17 vorgesehen.
  • Die Figuren 1, 3 und 4 zeigen jeweils das Umformwerkzeug 1A, 1B, 1C in geöffneter Stellung. Beim Umformvorgang werden das Werkzeugoberteil 3 und das Werkzeugunterteil 2 relativ zueinander bewegt und geschlossen. Am Werkzeugunterteil 2 und am Werkzeugoberteil 3 sind Führungselemente 18, 19 vorgesehen, die eine lineare Bewegung von Werkzeugoberteil 3 und Werkzeugunterteil 2 zueinander sicherstellen. Im den hier dargestellten Ausführungsbeispielen sind die Führungselemente 18, 19 durch einen Stangenkörper am Grundkörper 7 des Werkzeugunterteils 2 und eine entsprechende Aufnahme im Grundkörper 8 des Werkzeugoberteils 3 gebildet.
  • Weiterhin erkennt man in den Figuren 3 und 4 bei den Umformwerkzeugen 1B bzw. 1C, dass am oberen Formkörper 5 und am unteren Formkörper 4 bzw. dem Niederhalter 16, der dem unteren Formkörper 4 zugeordnet ist, Führungselemente 20, 21 vorgesehen sind, über welche der obere Formkörper 5 und der untere Formkörper 4 bzw. der Niederhalter 16 beim Umformvorgang relativ zueinander lageorientierbar sind.
  • Die Führungselemente 20 am oberen Formkörper 5 werden durch leicht konische Zapfen gebildet, die beim Schließvorgang des Umformwerkzeugs 1B, 1C in die durch Aufnahmen gebildeten Führungselemente 21 am unteren Formkörper 4 eingreifen. Die Aufnahmen 21 sind im äußeren Formkörpersegment 15 vorgesehen, welches Bestandteil des Niederhalters 16 bildet.
  • Zum Umformen einer Metallplatine wird diese auf eine Umformtemperatur erwärmt und in den Formraum 6 zwischen unterem Formkörper 4 und oberen Formkörper 5 eingelegt. Das Umformwerkzeug 1A, 1B, 1C befindet sich in der in den Figuren 1, 3 und 4 dargestellten Offenstellung. Der Niederhalter 16 befindet sich in der dargestellten Bereitschaftsposition, die gegenüber dem unteren Formkörper 4 in Bildebene nach oben verlagert ist.
  • Zum Umformen wird das Werkzeugoberteil 3 nach unten verlagert. Hierbei kommen die Führungselemente 18, 19 zwischen dem Werkzeugoberteil 3 und dem Werkzeugunterteil 2 zum Eingriff. Des Weiteren bewegen sich die Führungselemente 20 in Form der Zapfen am oberen Formkörper 5 in die Führungselemente 21 in Form der Aufnahmen am Niederhalter 16. Hierdurch wird der Niederhalter 16 fixiert. Bei der Abwärtsbewegung des Werkzeugoberteils 3 gelangt die eingelegte Metallplatine zunächst mit dem oberen Formkörper 5 in Kontakt und wird zwischen dem oberen Formkörper 5 und dem Niederhalter 16 eingespannt. Bei der weiteren Abwärtsbewegung wird aus der Metallplatine im Formraum 6 zwischen dem unteren Formkörper 4 und dem oberen Formkörper 5 ein Formbauteil geformt.
  • Durch die Erwärmung der Formkörper 4, 5 auf Umformtemperatur kommt es zu einer thermischen Ausdehnung der Formkörper 4, 5. Auch die Metallplatine ist auf Umformtemperatur erwärmt und dehnt sich hierdurch aus. Zumindest ein Formkörper 4, 5 im Werkzeugoberteil 3 und/oder im Werkzeugunterteil 2 ist in einer Lagerung 22 angeordnet. Die Lagerung 22 ist derart ausgebildet, dass thermische Ausdehnungen des Formkörpers 4 bzw. 5 beim Umformvorgang kompensiert werden. In den hier dargestellten Ausführungsbeispielen gemäßen der Figuren 1, 3 und 4 ist die Lagerung 22 dem unteren Formkörper 4 zugeordnet.
  • Die Lagerung 22 umfasst, wie in der Figur 2 zu erkennen, vier Lager 23 - 26 in einer Kreuzanordnung, die auf einem Teilkreis von 90° zueinander versetzt angeordnet sind. Jedes Lager 23 - 26 weist eine Dehnungsnut 27 und einen Nutstein 28 auf. Der Nutstein 28 ist in der Dehnungsnut 27 geführt. Die Dehnungsnut ermöglicht dabei die ungehinderte Dehnung des Formkörpers während der Aufheiz- oder Abkühlphase des Werkzeuges.
  • Bei den Umformwerkzeugen 1A und 1B ist der Nutstein 28 an der unteren Wärmeplatte 29 der Heizeinrichtung 9 festgelegt, wohingegen die Dehnungsnut 27 Bestandteil eines Nutkörpers 30 ist, welcher an der unteren Kühlplatte 31 der Kühlung 11 befestigt ist.
  • Bei dem Umformwerkzeug 1C, wie in der Figur 4 dargestellt, ist der Nutstein 28 unmittelbar am unteren Formkörper 4 festgelegt. Der Nutkörper 30 ist auf der Kühlplatte 31 der Kühlung 11 angeordnet und gefügt.
  • Grundsätzlich kann der Nutkörper auch direkt am Grundkörper 7, 8 festgelegt sein. In diesem Falle ist dann die Kühlung 11 im Grundkörper 7, 8 integriert.
  • Durch die Lagerung 22 werden thermische Ausdehnungen der Formkörper 4, 5 definiert kompensiert. Auch die durch eine Krafteinleitung in Folge einer thermischen Ausdehnung der umzuformenden Metallplatine resultierenden Bewegungen werden durch die Lagerung 22 ausgeglichen. Die Lagerung 22 fesselt den Formkörper 4 in der Ebene (x - y). Zudem wird eine Verdrehung der Formkörper 4, 5 verhindert. Die Lagerung 22 gewährleistet, dass ein fiktiver Fixpunkt FP des bzw. der Formkörper 4, 5 beibehalten wird, ohne dass die thermische Ausdehnung der Formkörper 4, 5 behindert wird. Idealerweise liegt der Fixpunkt FP nahe des Masseschwerpunkts der Formkörper 4, 5.
    • Bezugszeichen:
    • 1A -
    Umformwerkzeug
    1B -
    Umformwerkzeug
    1C -
    Umformwerkzeug
    2 -
    Werkzeugunterteil
    3 -
    Werkzeugoberteil
    4 -
    Formkörper
    5 -
    Formkörper
    6 -
    Formraum
    7 -
    Grundkörper
    8 -
    Grundkörper
    9 -
    Heizeinrichtung
    10 -
    Isolierung
    11 -
    Kühlung
    12 -
    Formkörpersegment
    13 -
    Formkörpersegment
    14 -
    Formkörpersegment
    15 -
    Formkörpersegment
    16 -
    Niederhalter
    17 -
    Kolben-Zylinder-System
    18 -
    Führungselement
    19 -
    Führungselement / Aufnahme
    20 -
    Führungselement
    21 -
    Führungselement / Aufnahmen
    22 -
    Lagerung
    23 -
    Lager
    24 -
    Lager
    25 -
    Lager
    26 -
    Lager
    27 -
    Dehnungsnut
    28 -
    Nutstein
    29 -
    Wärmeplatte
    30 -
    Nutkörper
    31 -
    Kühlplatte
    FP -
    fiktiver Fixpunkt

Claims (10)

  1. Umformwerkzeug zur Herstellung von Formbauteilen aus Metallplatinen, vorzugsweise aus Leichtmetall, welches ein Werkzeugoberteil (3) und ein Werkzeugunterteil (2) aufweist, wobei das Werkzeugoberteil (3) und das Werkzeugunterteil (2) beheizbare Formkörper (4, 5) umfassen und zumindest ein Formkörper (4, 5) im Werkzeugoberteil (3) und/oder im Werkzeugunterteil (2) in einer Lagerung (22) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerung (22) derart ausgebildet ist, dass thermische Ausdehnungen des Formkörpers (4, 5) beim Aufheizvorgang ermöglicht werden und dass am oberen Formkörper (5) und am unteren Formkörper (4) und/oder an einem Niederhalter (16) Führungselemente (20, 21) vorgesehen sind, über welche der obere Formkörper (5) und der untere Formkörper (5) und/oder der Niederhalter (16) beim Umformvorgang relativ zueinander lageorientierbar sind.
  2. Umformwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerung (24) zumindest drei, vorzugsweise mindestens vier, zueinander versetzte Lager (23 - 26) umfasst.
  3. Umformwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerung (22) einen in einer Dehnungsnut (27) geführten Nutstein (28) aufweist.
  4. Umformwerkzeug nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Formkörper (4, 5) segmentiert ist/sind.
  5. Umformwerkzeug nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Heizeinrichtung (9) vorgesehen ist zur Temperierung der Formkörper (4, 5) auf eine Temperatur von 150 °C bis 350 °C, vorzugsweise auf eine Temperatur von 200 °C bis 300 °C.
  6. Umformwerkzeug nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Formkörper (4, 5) unter Eingliederung einer Isolierung (10) im Werkzeugoberteil (3) und/oder im Werkzeugunterteil (2) angeordnet sind.
  7. Umformwerkzeug nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Wirkflächen der Formkörper (4, 5) eine Beschichtung aufweisen.
  8. Umformwerkzeug nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kühlung (11) vorgesehen ist.
  9. Umformwerkzeug nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Formkörper (4, 5) aus einem Werkzeugstahl bestehen, insbesondere aus einem Chrom-haltigen Sonderstahl mit Zusätzen von Molybdän und Vanadium.
  10. Verfahren zur Herstellung von Formbauteilen aus einer Metallplatine, vorzugsweise aus einer Leichtmetallplatine, bei welchem die Metallplatine auf eine Umformtemperatur erwärmt und in einem Umformwerkzeug zwischen einem beheizten Formkörper (4, 5) eines Werkzeugoberteils (3) und einem beheizten Formkörper (4, 5) eines Werkzeugunterteils (2) zum Formbauteil umgeformt wird, dadurch gekennzeichnet, dass beim Aufheizvorgang eine thermische Ausdehnung der Formkörper (4, 5) ermöglicht wird, wobei Abmessungsveränderungen der Formkörper (4, 5) in Folge der thermischen Ausdehnung bei definierter Position der Formkörper (4, 5) im Werkzeugoberteil (3) und/oder Werkzeugunterteil (2) ermöglicht werden und am oberen Formkörper (5) und am unteren Formkörper (4) und/oder am Niederhalter (16) Führungselemente (20, 21) vorgesehen sind, über welche der obere Formkörper (5) und der untere Formkörper (4) und/oder der Niederhalter (16) beim Umformvorgang relativ zueinander lageorientierbar sind.
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