DE-102024132330-A1 - Werkzeugeinrichtung zur Bearbeitung eines Rohlings eines Blechbauteils und Verfahren zum Betreiben einer solchen Werkzeugeinrichtung

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Werkzeugeinrichtung (3) zur Bearbeitung eines Rohlings (2) eines Blechbauteils (1), mit einem Werkzeug (3) einer Matrize (4) und mit einem Blechhalter (6), mittels welchem der Rohling (2) mit einem Kontaktdruck zwischen der Matrize (4) und dem Blechhalter (6) gehalten ist. Zur Schaffung einer Werkzeugeinrichtung (3), mittels welcher auf einfachere uns schnellere Weise auf Schwankungen von Halbzeugeigenschaften, insbesondere der Blechdicke, oder Veränderungen der Prozessbedingungen reagiert werden kann, ist an der Matrize (4) und/oder dem Blechhalter (6) wenigstens ein kraftgesteuertes Element (19) angeordnet, durch dessen Kraft der Kontaktdruck des Rohlings (2) zwischen der Matrize (4) und dem Blechhalter (6) zumindest lokal veränderbar ist.

Inventors

• Ingo Heinle
• Bertram Suck

Assignees

• BAYERISCHE MOTOREN WERKE AKTIENGESELLSCHAFT

Dates

Publication Date

20260507

Application Date

20241106

Claims (10)

1. Werkzeugeinrichtung (3) zur Bearbeitung eines Rohlings (2) eines Blechbauteils (1), mit einem Werkzeug (3) einer Matrize (4) und mit einem Blechhalter (6), mittels welchem der Rohling (2) mit einem Kontaktdruck zwischen der Matrize (4) und dem Blechhalter (6) gehalten ist, dadurch gekennzeichnet , dass an der Matrize (4) und/oder dem Blechhalter (6) wenigstens ein kraftgesteuertes Element (19) angeordnet ist, durch dessen Kraft der Kontaktdruck des Rohlings (2) zwischen der Matrize (4) und dem Blechhalter (6) zumindest lokal veränderbar ist.
2. Werkzeugeinrichtung (3) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , dass das wenigstens eine kraftgesteuerte Element (19) als Federelement, und insbesondere als Gasdruckfeder, ausgebildet ist.
3. Werkzeugeinrichtung (3) nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet , dass die Kraft des kraftgesteuerten Elements (19) zwischen und oder während jeweiligen Hüben des Werkzeugs (3a) veränderbar ist.
4. Werkzeugeinrichtung (3) nach Anspruch 2 und 3 , dadurch gekennzeichnet , dass eine Steuerungseinrichtung zum Steuern der wenigstens einen Gasdruckfeder (19) oder dergleichen Federelement mit einem Gas, insbesondere Stickstoff, vorgesehen ist.
5. Werkzeugeinrichtung (3) nach Anspruch 4 , dadurch gekennzeichnet , dass eine Mehrzahl von Gasdruckfedern (19) oder dergleichen Federelemente am Werkzeug (3a) angeordnet sind, welche mittels der Steuerungs - oder Regelungseinrichtung separat steuerbar/regelbar sind.
6. Werkzeugeinrichtung (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass zwischen dem Werkzeug (3) und der Matrize (4) wenigstens ein Abstandshalter, insbesondere eine Ziehhilfe (13), angeordnet ist.
7. Werkzeugeinrichtung (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , dass das kraftgesteuerte Element (19) zwischen der Matrize (4) und dem Blechhalter (6) oder zwischen dem Blechhalter (6) und dem Rohling (2) oder zwischen der Matrize (4) und dem Rohling (2) wirkt.
8. Verfahren zum Betreiben einer Werkzeugeinrichtung (3) zur Bearbeitung eines Rohlings (2) eines Blechbauteils (1), welche ein Werkzeug (3) mit einer Matrize (4) und mit einem Blechhalter (6) umfasst, mittels welchem der Rohling (2) mit einem Kontaktdruck an der Matrize (4) angedrückt wird, dadurch gekennzeichnet , dass mit der Kraft wenigstens eines an der Matrize (4) und/oder dem Blechhalter (6) angeordneten kraftgesteuerten Elements (19) der Kontaktdruck zwischen der Matrize (4) und dem Blechhalter (6) zumindest lokal verändert wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8 , dadurch gekennzeichnet , dass die Kraft des kraftgesteuerten Elements (19) zwischen und oder während jeweiligen Hüben des Werkzeugs (3a) verändert wird.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9 , dadurch gekennzeichnet , dass eine Mehrzahl von am Werkzeug (3a) angeordneten kraftgesteuerten Elementen (19), insbesondere Gasdruckfedern oder dergleichen Federelementen, mittels einer Steuerungs- oder Regelungseinrichtung separat gesteuert/geregelt werden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Werkzeugeinrichtung zur Bearbeitung eines Rohlings eines Blechbauteils gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betrieben einer solchen Werkzeugeinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 8. Derartige Werkzeugeinrichtungen werden beispielsweise eingesetzt, um im Automobilbau Blechbauteile wie Karosseriebauteile beziehungsweise Rohbauteile zu bearbeiten, beispielsweise umzuformen. Zur Bearbeitung eines Rohlings beziehungsweise Halbzeugs, insbesondere einer Blechplatine, des Blechbauteils ist hierbei ein jeweiliges Werkzeug vorgesehen mit einer Matrize und mit einem Blechhalter, mittels welchem der Rohling mit einem Kontaktdruck beziehungsweise einer Blechhaltekraft an der Matrize andrückbar ist. Schwankungen von Halbzeugeigenschaften oder Veränderungen der Prozessbedingungen wie zum Beispiel der Temperatur von Werkzeugoberflächen können zu der Notwendigkeit führen, die Höhe der Distanzierung zwischen Blechhalter und Matrize und somit des Kontaktdrucks und der Blechhaltekraft anzupassen. Eine solche Anpassung erfolgt aktuell über Abstandshalter zwischen der Matrize und dem Blechhalter in Form von Ziehhilfen und ist mit einem erheblichen Aufwand verbunden, da jede einzelne Distanzierung manuell verstellt werden muss. Hierfür muss eine Schraube der Ziehhilfe geöffnet werden, anschließend erfolgt ein Verschieben der beiden Blöcke orthogonal zur Ziehrichtung. Abschließend wird einer der beiden Blöcke wieder durch Anziehen der zugehörigen Schraube örtlich fixiert. Sind mehrere Distanzierungen zu verstellen, so kann dieser Vorgang inklusive des Betretens und Verlassens der Pressenanlage durch eine Werkerin oder Werker mehrere Minuten dauern. Handelt es sich um einen ebenen Blechhalter, dessen Flächennormale mit der Ziehrichtung übereinstimmt, so müssen bei einer erheblichen Schwankung der Blechdicke gegeben falls alle Ziehhilfen beziehungsweise Distanzierungen nachgestellt werden. Nimmt beispielsweise die Blechdicke zu, so erhöht sich bei einer unveränderten Einstellung der Ziehhilfen der Kontaktdruck zwischen Matrize, Blech und Blechhalter. Bei einer verringerten Blechdicke verhält sich der Kontaktdruck entsprechend invers. Bei einem ebenen Blechhalter werden alle Ziehhilfen in gleicher Weise verändert, wenn auf eine Veränderung der Blechdicke reagiert wird. Dieser Aussage liegt die Annahme zugrunde, dass sich die Blechdicke in Längs- und Querrichtung des ursprünglich auf einem Coil aufgewickelten Bands in etwa gleichförmig zu oder abnimmt. Somit kann bei Schwankungen der Blechdicke ein mehrmaliges Verstellen der Ziehhilfen erforderlich sein. Bei einem stark gekrümmten Blechhalter kann es vorkommen, dass die Flächennormale des Blechhalters, der Matrize und des Blechs in der Nähe der jeweiligen Ziehhilfe stark zur Flächennormale der Kontaktflächen der Distanzierung geneigt ist. Bei einer Zunahme der Blechdicke muss in einem solchen Fall für jede Ziehhilfe eine gesonderte Veränderung der Distanzierung ermittelt werden. Dies kann mit einem erheblichen zeitlichen Aufwand verbunden sein. Ebenso können auch Schwankungen der elasto-plastischen Materialeigenschaften oder die tribologischen Eigenschaften zur Notwendigkeit der Anpassung von Ziehhilfen führen. Eine weitere bekannte Möglichkeit ist der Einsatz von Verdrängerzylindern, die mit dem Blechhalter verbunden sind, mittels welchen der Kontaktdruck zwischen Blechhalter, Blech und Matrize verändert werden kann. Allerdings stehen in der Regel nur wenige, beispielsweise 4-8 solcher Zylinder in einer üblichen Presse zur Verfügung. Deshalb wird häufig auf die erwähnten Ziehhilfen zurückgegriffen, da diese es ermöglichen, lokal den beschriebenen Kontaktdruck zu verändern. Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Werkzeugeinrichtung und ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, mittels welchen auf einfachere uns schnellere Weise auf Schwankungen von Halbzeugeigenschaften, insbesondere der Blechdicke, oder Veränderungen der Prozessbedingungen reagiert werden kann. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Werkzeugeinrichtung und ein Verfahren mit den Merkmalen der Patentansprüche 1 beziehungsweise 8 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche und der Beschreibung. Eine erfindungsgemäße Werkzeugeinrichtung zur Bearbeitung eines Rohlings, insbesondere einer Blechplatine, eines Blechbauteils, insbesondere einer Kraftwagenkarosserie umfasst ein Werkzeug mit einer Matrize und mit einem Blechhalter, mittels welchem das jeweilige Halbzeug in Form des Rohlings/der Blechplatine mit einem Kontaktdruck zwischen der Matrize und dem Blechhalter gehalten beziehungsweise haltbar beziehungsweise zwischen dem Blechhalter und der Matrize einklemmbar ist. Nach dem Aufbauen des Kontaktdrucks zwischen der Matrize, dem Blechhalter und dem Rohling wird beispielsweise die Matrize heruntergefahren, bis das Umformwerkzeug geschlossen ist