(57)【要約】  寸法精度の高い板金部品を製造する方法が記載されている。この方法は、シートバーを予備成形品（１０，１０’）に形成するステップであって、予備成形品（１０，１０’）が少なくとも特定の領域で断面において展開長さが過剰であるステップと、少なくとも特定の領域において、断面における予備成形品（１０，１０’）の過剰な展開長さを利用することにより調整品（５０）を形成するために、少なくとも特定の領域において予備成形品（１０，１０’）を調整するステップであって、調整中、予備成形品（１０，１０’）の予備成形縁が、少なくとも特定の領域ではいかなる形状嵌めもなされないように配置されるステップと、板金部品（６０）を製造するために調整後に少なくとも特定の領域において調整品（５０）を裁断するステップとを含む。寸法精度の高い板金部品を製造するための装置についても記載されている。【選択図】図３ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
板金部品を製造する方法であって、
ブランクを予備成形品（１０，１０’）に形成するステップであって、前記予備成形品（１０，１０’）が少なくとも幾つかの領域で断面において展開長さが過剰であるステップと、
特にさらなる圧縮応力を生じさせるために、断面における前記予備成形品（１０，１０’）の過剰な前記展開長さを少なくとも部分的に利用しつつ、前記予備成形品（１０，１０’）を調整品（５０）になるよう少なくとも幾つかの領域において調整するステップであって、調整中、前記予備成形品（１０，１０’）の予備成形縁が、少なくとも幾つかの領域では、いかなる形状嵌めもなされないように配置されるステップと、
前記板金部品（６０）を製造するために調整後に前記調整品（５０）を少なくとも幾つかの領域において裁断するステップと
を含む方法。
【請求項２】
前記調整品（５０）がフランジ領域を有し、前記調整品（５０）の裁断には、前記フランジ領域を部分的に取り除くことが含まれる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記予備成形品（１０，１０’）の前記予備成形縁の方向への調整中における望ましくない材料の流れが、特に板金上側および／または板金下側での減速効果により、少なくとも幾つかの領域で減少または抑制される、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記ブランクを前記予備成形品（１０，１０’）に形成するときの材料の流れが、少なくとも幾つかの領域で減速する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記ブランクを前記予備成形品（１０，１０’）に形成するときに、１または複数の絞りビード（８ａ）、１または複数の絞りショルダ（９）、および／または多段形成が利用される、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記ブランクの形成から調整後の前記調整品（５０）の裁断までに、いかなる裁断も行われることなく実施される、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
少なくとも幾つかの領域で調整された領域が、調整後に前記調整品（５０）の裁断によって取り除かれる、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記ブランクを前記予備成形品（１０，１０’）に形成することが、最終的な幾何学的形状に特に近い前記予備成形品の幾何学的形状を生み出すことを目的とした補償手段を既に含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記予備成形品（１０，１０’）が、前記予備成形品（１０，１０’）のベース領域、前記予備成形品（１０，１０’）の壁領域、前記予備成形品（１０，１０’）の任意のフランジ領域、および／またはこれらの間の１または複数の移行領域において、材料の余剰分を有する、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記板金部品（６０）が、断面で見た場合、少なくとも部分的に実質的にハット形になるように構成されている、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記板金部品（６０）には、前記板金部品（６０）の主範囲に沿って断面にばらつきがある、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
特に請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法を実施することを目的とした、板金部品を製造するための装置であって、
予備成形品（１０，１０’）が少なくとも幾つかの領域で断面において展開長さが過剰になるように、ブランクを前記予備成形品（１０，１０‘）に形成するための形成手段（１）と、
調整中、前記予備成形品（１０，１０’）の予備成形縁が、少なくとも幾つかの領域では、いかなる形状嵌めもなされないように配置されるように、特にさらなる圧縮応力を生じさせるために、断面における前記予備成形品（１０，１０’）の過剰な前記展開長さを少なくとも部分的に利用しつつ、前記予備成形品（１０，１０’）を調整品（５０）になるよう少なくとも幾つかの領域において調整するための調整手段（２０，３０，４０）と、
前記板金部品（６０）を製造するために調整後に前記調整品（５０）を少なくとも幾つかの領域において裁断するための裁断手段と
を有する装置。
【請求項１３】
前記形成手段が、予備成形ラム（２）、予備成形ダイ（４）、場合によっては板金ホルダ（８）、好ましくは１または複数の絞りビード（８ａ）、および／または１または複数の絞りショルダ（９）を有する予備成形工具（１）を備える、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記調整手段が、１または複数の調整ラム（２２，３２，４２）および１または複数の調整ダイ（２４，３４，４４）を有する１または複数の調整工具（２０，３０，４０）を備える、請求項１２または１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記裁断手段が、調整後に前記調整品（５０）を裁断するための１または複数の裁断工具を備える、請求項１２〜１４のいずれか一項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、板金部品を製造するための方法、および特に本発明による方法を実施することを目的とした、板金部品を製造するための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
定評のある形成方法としての深絞りは、通常、複雑な幾何学的形状を有する板金部品を製造するために用いられる。本明細書の大部分の平坦な板金は、ブランクホルダまたは板金ホルダのそれぞれと、絞りリングまたはダイのそれぞれとの間に詰められ、ラムによりダイに引き入れられる。複数の形状付与作業により板金部品を製造することも一般的であり、この場合は複数の工具を使用する。
【０００３】
これらの従来の深絞り方法では、絞り後の不均一な応力状態の結果として板金部品が跳ね返りやすいこと、およびバッチ間のばらつきに影響を及ぼしやすいことが特に欠点である。予想される跳ね返りは、伝統的な補償手段により工具に対して反対方向に組み込まれるように形成工具の設計の際に既に考慮されており、したがって不均一な応力状態が緩和された後、理想的で寸法的に正確な部品が得られる。
【０００４】
しかし、工具におけるそのような補償手段は、通常、特定の跳ね返り状態を考慮して設計することしかできない。さらに、前述の補償手段は、実際の取付けに比較的時間がかかり、複雑であり、ほとんどの場合、複数回の反復または修正工具の研削作業のそれぞれを行い所望の結果に合うようにしなければならない。
【０００５】
しかし、材料バッチの交換後（特に板金またはブランクを製造するもとになるコイルの交換後）、この場合の跳ね返りはずれてばらつくことが多いため板金部品の寸法精度が維持できないことを本明細書では問題としている。
【０００６】
したがって、この跳ね返りおよび工程安定性が十分でないことが、例えばプレス体部品のような寸法的に正確な板金部品を製造するために高強度の鋼材料またはアルミニウム材料を使用する上での最大の障壁となっており、成形産業の大きな課題として立ちはだかっている。
【０００７】
従来技術から、可塑化につながる圧縮応力を板金部品に作用させ望ましくない跳ね返りを効果的に打ち消すことが知られている。
【０００８】
したがって、例えば独国特許出願公開第１０２００７０５９２５１号明細書、独国特許出願公開第１０２００８０３７６１２号明細書、独国特許出願公開第１０２００９０５９１９７号明細書、独国特許出願公開第１０２０１３１０３６１２号明細書、および独国特許出願公開第１０２０１３１０３７５１号明細書には、寸法的に正確な部品を製造するために材料の余剰分を利用する方法が記載されている。
【０００９】
通常、予備成形品が一つの方法ステップまたは場合によっては複数の方法ステップで作られる。この予備成形品は、部品の最終形状にできるだけ近くなってはいるが、所定の材料の余剰分が特定の部品部分に組み込まれているという差異を有する。次の方法ステップで部品全体を特に圧縮することにより、的を絞った方法で材料に圧縮応力をかける。少なくとも幾つかの領域で、ここでの部品の縁は、調整工具の表面に形状嵌めで支持される。材料の余剰分が圧縮工程において板金の厚さ方向にのみ動くことが好ましい。材料の余剰分は、比較的大きな展開長さの形態で特に設けられている。この方法により確かに上述の欠点が解消され、材料への投資が最小限になるが、この方法自体が別の望ましくない付随的効果を有する。
【００１０】
したがって、特に予備成形品を製造するために幾つかの手段が必要なことが実証されている。これらの手段により、予備成形品の部品周縁部ひいては次の調整に関連する予備成形縁の位置が精密に繰り返されることが保証される。製造された予備成形品の予備成形縁の空間位置を確実に精密に繰り返すことにより、原理上、次の調整ステップのための想定される材料の余剰分を予備成形品の各断面に理想的に配置することができるようになる。例えば、このようにここで見られる局所断面における展開長さは、板金部品の最終的な幾何学的形状に必要とされる展開長さより約１．０％〜３．０％大きい。予備成形品製造中の工程管理の結果として断面における展開長さが過剰にばらつくと、長さが不十分な場合、次の調整ステップにとって十分ではない材料の余剰分しか利用できない場合があり、そのため板金部品の寸法精度に関して妥協することになる可能性がある。対照的に、上で見た断面における予備成形品の展開長さが過剰である場合、次の調整工程中に、このように過剰に寸法決めされた材料の過剰分が崩れて凹凸が形成される場合がある。このことは光学的および／または寸法的欠陥を意味し得る。また、これにより調整工具が信頼性なく応力を受ける可能性がある。したがって、予備成形部の局所断面における展開長さが過剰にばらつく場合、圧縮工程中に調整工具の表面に上述の予備成形部の部品の縁を形状嵌めで支持することは、信頼できる工程という観点から実施不可能である。
【００１１】
したがって、前述の欠点は、調整効果が予備成形縁にもおよび、最適な調整効果を設定するために前述の予備成形縁を、実際の圧縮工程および／または調整工程が始まる直前に、十分精密に繰り返され再現可能な方法で調整工具内に配置しなければならないという事実に関連している。
【００１２】
予備成形縁の空間位置および材料の余剰分の局所的な分布を調整に必要とされる条件に確実に対応させるために、予備成形品の製造において特別な手段がとられる可能性がある。したがって、例えば、摩擦の影響ひいては断面における展開長さに関するバッチ間のばらつきの影響をできるだけ低く抑えるために、間隔をあけた板金ホルダを使用することができる。予備成形部の断面における局所的な展開長さ、ひいては調整工具内に配置された予備成形部の予備成形縁の位置は、板金ホルダまたは間隔をあけた板金ホルダを用いることなく、深絞りにより精密に繰り返されるように設定することができる場合が多い。
【００１３】
しかし、板金部品の幾何学的形状に起因して、これまでにとられた手段では、特定の板金部品における予備成形縁の厳密な位置を確実に定めることができないことが実証されている。したがって、生み出されるべき幾何学的形状に依存して、絞り加工中の材料の流れが、望ましくないしわが形成されないように、板金ホルダにより少なくとも幾つかの領域で減速することが非常に望ましい場合がある。このようにして製造された予備成形品は、必要とされる幾何学的形状を実際に満たすが、この場合の断面における展開長さは、こうして製造された予備成形品を次の調整工具内で加工できない程、または後に限られた範囲でしか加工できない程ばらつく。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】独国特許出願公開第１０２００７０５９２５１号明細書
【特許文献２】独国特許出願公開第１０２００８０３７６１２号明細書
【特許文献３】独国特許出願公開第１０２００９０５９１９７号明細書
【特許文献４】独国特許出願公開第１０２０１３１０３６１２号明細書
【特許文献５】独国特許出願公開第１０２０１３１０３７５１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
この状態から始まり、本発明の目的は、上述の欠点を軽減または排除することができる方法および装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
板金部品を製造する一般的な方法の場合、この目的は、本方法が、
ブランクを予備成形品に形成するステップであって、予備成形品が少なくとも幾つかの領域で断面において展開長さが過剰であるステップと、
特にさらなる圧縮応力を生じさせるために、断面における予備成形品の過剰な展開長さを少なくとも部分的に利用しつつ、予備成形品を調整品になるよう少なくとも幾つかの領域において調整するステップであって、調整中、予備成形品の予備成形縁が、少なくとも幾つかの領域では、いかなる形状嵌めもなされないように配置されるステップと、
板金部品を製造するために調整後に調整品を少なくとも幾つかの領域において裁断するステップとを含むという点において達成される。
【００１７】
従来技術とは対照的に、提案された方法の場合、一方では、少なくとも幾つかの領域において断面の展開長さが過剰な予備成形品が提案されている。同時に、調整中、予備成形品の予備成形縁は、少なくとも幾つかの領域において、いかなる形状嵌めもなされないように配置されている。少なくとも幾つかの領域におけるいかなる形状嵌めもなされない配置とは、予備成形縁の特定の領域を形状嵌めで配置することもできることを意味すると理解される。特に、いかなる形状嵌めもなされない配置とは、断面で見た場合、予備成形縁の外向きの動きが形状嵌めにより妨げられることがないことを意味すると理解されるべきである。換言すれば、予備成形縁は、少なくとも幾つかの領域においては、動くことを形状嵌めによって妨げられることがない。したがって、前述の予備成形縁は調整工具内で形状嵌めによって支持されるわけではないため、予備成形縁を調整工具内に厳密に位置付ける必要がない。したがって、例えば力を加えられた板金ホルダとダイとの間にブランクを詰めることにより、予備成形部を製造するために材料の流れに影響を与えることが可能になる。凹凸または亀裂の形成等の、断面における予備成形品の展開長さが不揃いなことによる典型的な悪影響を、軽減または回避することができる。したがって、次の調整において予備成形縁の厳密な位置が求められていたためこれまで使用することのできなかった形成方法を、予備成形品を形成する場合に用いることができる。したがって、例えば板金ホルダ、絞りビード、または複数の絞り段を使用して絞り加工を行うことができる。調整工具内の予備成形縁においてバッチおよびトライボロジーの作用として、これらまたは通常の形状嵌めによって生じる断面における予備成形品の展開長さの不揃いさは、もはや前述の形状嵌めが少なくとも幾つかの領域ではなされないため問題にならない。最終的に、調整後に実施される調整品の縁切り加工により最終的な幾何学的形状（完成寸法）になるように板金部品（特に断面における板金部品の所望の長さ）を得ることができる。本明細書の裁断工具には、基準となる幾何学的形状に近くなるように具体化できるという利点があり、本明細書の裁断工具は、現行方式のように跳ね返った予備成形品に合わせる必要がない。
【００１８】
板金部品は、ベース領域、壁領域、および／または任意のフランジ領域を有することが好ましい。したがって、調整品は、ベース領域、壁領域、および／または任意のフランジ領域を既に有していることが好ましい。予備成形品もまた、ベース領域、壁領域、および／または任意のフランジ領域を既に有することが好ましい。予備成形品は、例えば最終的な幾何学的形状に近い幾何学的形状を既に有しているが、望ましくない跳ね返りが生じている。ここまでの範囲では、予備成形品は、跳ね返った形成部品であると考えることができる。
【００１９】
特に、少なくとも幾つかの領域において断面における展開長さが過剰な予備成形品は、少なくとも幾つかの領域での断面におけるこの予備成形品の展開長さまたは延伸長さが、板金部品の最終的な幾何学的形状によって必要とされる展開長さまたは延伸長さよりも大きいということを意味すると理解される。少なくとも幾つかの領域での局所断面において、予備成形品は、好ましくは、次の調整に必要とされる展開長さよりも展開長さが大きい。例えば、少なくとも幾つかの領域での断面における予備成形品の展開長さは、３％より大きく、５％より大きいことが好ましく、板金部品の最終的な幾何学的形状に必要とされる展開長さよりも大きい。
【００２０】
例えば絞り加工または好ましくは深絞りのような形成加工は、例えば絞り工具内で行われる。調整において局所断面における展開長さの長さを精密に繰り返すことが重要ではないため、絞りビード、絞りショルダ、および／または多段深絞りを利用した深絞りを、提案された方法において使用することができるという利点がある。特に、形成加工はアイロンがけを含むことができる。
【００２１】
例えば、調整は調整工具内で実施される。調整品への予備成形品の調整は、少なくとも幾つかの領域において予備成形品の圧縮を含むことが好ましい。
【００２２】
例えば、調整品の裁断は裁断工具内で実施される。例えば、調整品の裁断は（特に切断刃を使用して、またはレーザ切断によって）実施される。例えば、必要な突起および／または穿孔もまた、裁断中に調整品に組み込まれる。
【００２３】
一例では、調整後の調整品の裁断は、別の工具内で実施される。しかし、例えば調整ラムの終端位置に到達した後に、調整工具内で裁断を実施することもまた可能である。
【００２４】
原理上、形成、調整、および／または裁断は、別々の装置内で実施される可能性がある。しかし、形成、調整、および／または裁断を、少なくとも部分的に複合装置内で実施することもまた可能である。
【００２５】
ブランクひいては予備成形品、調整品、および最終的な幾何学的形状を有する板金部品は、アルミニウム材料または鋼材料から製造されることが好ましい。例えば、例えば多相鋼のような高強度鋼が使用される。
【００２６】
本発明による方法の好ましい一実施形態によれば、調整品はフランジ領域を有し、調整品の裁断にはフランジ領域を部分的に取り除くことが含まれる。予備成形品がフランジ領域を既に有していることが特に好ましい。特に、この場合、少なくとも幾つかの領域での断面における予備成形品の過剰な展開長さの１つは、フランジ領域によって実現される。フランジ領域は、予備成形品の調整により少なくとも部分的に調整され、特に圧縮されることが好ましい。次に、調整品のフランジ領域の一部またはフランジ領域全体が、裁断によって取り除かれる。フランジ領域における調整されていない部分は、例えば裁断によって取り除くことができる。フランジ領域における少なくとも部分的に調整された領域もまた、例えば裁断によって取り除くことができる。
【００２７】
本発明による方法の好ましい一実施形態によれば、予備成形品の予備成形縁の方向への調整中における望ましくない材料の流れが、特に摩擦、圧入嵌め、および／または形状嵌めにより、特に板金上側および／または板金下側での減速効果によって、少なくとも幾つかの領域で減少または抑制される。これにより、過剰な材料が外側に流れて調整ができなくなる原因になることを防ぐ。少なくとも幾つかの領域においていかなる形状嵌めもなされない予備成形品の予備成形縁を調整中に配置する場合、このことは、特に、調整中に予備成形品の板金上側および／または板金下側に減速効果が及ぼされることによって達成され得る。望ましくない外向きの材料の流れは、このようにして専ら打ち消されることが好ましい。予備成形品、特に予備成形品のフランジ領域は、例えば調整工具内に詰められる。
【００２８】
本発明による方法の好ましい一実施形態によれば、ブランクを予備成形品に形成するときの材料の流れは、特に形状嵌めおよび／または圧入嵌めにより、少なくとも幾つかの領域において減速する。例えば板金ホルダを使用して、形成中、特に深絞り中に材料の流れを少なくとも幾つかの領域で減速させると、複雑な幾何学的形状の場合であっても、例えば望ましくないしわの形成を減少または回避することができ、特にほぼ凹凸が生じないように予備成形部を特に製造することができることが利点である。このため、局所断面における予備成形品の展開長さの長さは、実際、バッチにより状況に応じて変更される。しかし、このことは、少なくとも幾つかの領域ではいかなる形状嵌めもなされない予備成形縁を調整中に配置することにより、問題にはならない。
【００２９】
材料の流れを制御し、亀裂およびしわのない有利な幾何学的形状の板金部品を得るために、本発明による方法の好ましい一実施形態によれば、ブランクを予備成形品に形成、特に深絞りするときには、１または複数の絞りビード、１または複数の絞りショルダ、および／または多段形成が利用される。適切な予備成形品の製造における既存の限界を、こうして著しく広げることができる。
【００３０】
本発明による方法の好ましい一実施形態によれば、本方法では、ブランクの形成から調整後の調整品の裁断までに、いかなる裁断も実施されない。したがって、ブランクの製造とは別に、調整の前に特に中間裁断処理が入ることはない。
【００３１】
本発明による方法の好ましい一実施形態によれば、少なくとも幾つかの領域で調整された領域は、調整後、調整品の裁断によって取り除かれる。少なくとも幾つかの領域で調整された任意のフランジ領域は、調整後、裁断によって取り除かれることが好ましい。これにより、形成中、特に深絞り処理中に断面における予備成形品のさらなる展開長さが生じても、信頼できる工程により部品の望ましい最終的な幾何学的形状を得ることができる。さらに、最終的な板金部品を実質的に完全に平坦に、確実に調整することができる。
【００３２】
本発明による方法の好ましい一実施形態によれば、ブランクを予備成形品に形成することは、最終的な幾何学的形状に特に近い予備成形品の幾何学的形状を生み出すことを目的とした補償手段を既に含んでいる。例えば、予備成形品の形成（例えば壁領域の過剰な曲げ加工）は、例えば対応する設計の深絞り工具により、深絞りの際の予測される跳ね返りとは反対方向に実施される。少なくとも幾つかの領域において形状嵌めがなされない予備成形縁を配置することにより、予備成形品の跳ね返りのばらつき、またはバッチ交換によるばらつき、予備成形工具の摩耗、またはトライボロジー特性を調整によって均一化することができる。
【００３３】
本発明による方法の好ましい一実施形態によれば、予備成形品は、予備成形品のベース領域、予備成形品の壁領域、予備成形品の任意のフランジ領域、および／またはこれらの間の１または複数の移行領域において、材料の余剰分を有する。材料の余剰分を、少なくとも幾つかの領域における形状嵌めがなされない前述の領域に設けることができ、調整用に配置したものであるにもかかわらず調整中に使用することができることが実証されている。
【００３４】
本発明による方法の好ましい実施形態によれば、板金部品は、断面で見た場合、少なくとも部分的に実質的にハット形になるように構成されている。板金部品にもまた板金部品の主範囲に沿って断面にばらつきがある可能性がある。特に断面で見た場合にハット形である板金部品の場合、特に断面のばらつきと組み合わせて上述の方法により、製造中に生じることが多い細い傷、凹凸、および亀裂を減少または回避することができる。
【００３５】
板金部品を製造するための一般的な装置の場合、この目的は、
予備成形品が少なくとも幾つかの領域で断面において展開長さが過剰になるように、ブランクを予備成形品に形成するための形成手段と、
調整中、予備成形品の予備成形縁が、少なくとも幾つかの領域では、いかなる形状嵌めもなされないように配置されるように、特にさらなる圧縮応力を生じさせるために、断面における予備成形品の過剰な展開長さを少なくとも部分的に利用しつつ、予備成形品を調整品になるよう少なくとも幾つかの領域において調整するための調整手段と、
板金部品を製造するために調整後に調整品を少なくとも幾つかの領域において裁断するための裁断手段とを有する装置によって達成される。
【００３６】
本明細書の装置は、互いに異なるステップを実施するための１または複数の工具を備えることができる。特に、ここまでの範囲では、この装置は、複数の工具を有する工具システムを備えることができる。上述の方法に関連して既に説明されたように、本発明による装置の場合、従来技術とは対照的に、とりわけ少なくとも幾つかの領域において、調整の際に予備成形部の縁に形状嵌めによる固定はなされない。したがって、断面における展開長さが過剰な少なくとも幾つかの領域で、予備成形品は調整に悪影響を及ぼさない。例えば任意のフランジ領域の一部のような必要とされない材料を、裁断手段によって取り除くことができる。
【００３７】
本発明による装置の好ましい実施形態によれば、形成手段は、予備成形ラム、予備成形ダイ、場合によっては板金ホルダ、好ましくは１または複数の絞りビード、および／または１または複数の絞りショルダを有する予備成形工具を備える。この形成手段はまた、多段形成に特定されることができる。既に説明したように、局所断面における予備成形部の展開長さが形成の際に精密に繰り返される必要はない。このため絞りビード等の補助手段を特に使用することができる。
【００３８】
本発明による装置の好ましい実施形態によれば、調整手段は、１または複数の調整ラムおよび１または複数の調整ダイを有する１または複数の調整工具を備える。本明細書における予備成形品の十分に正確な位置決めは、ラムまたはダイの半径によって既に達成されている可能性がある。
【００３９】
本発明による装置の好ましい実施形態によれば、裁断手段は、少なくとも幾つかの領域で調整後に調整品を裁断するための１または複数の裁断工具を備える。例えば、裁断工具は、１または複数の切断刃を備える。代替的にまたは付加的に、裁断工具はレーザ切断の実施に特定されることができる。裁断工具はまた、必要とされる突起および／または穿孔を実現するために特定されることができる。
【００４０】
装置のさらに有利な設計の実施形態について、本方法の説明および後者の利点に関して言及する。
【００４１】
本方法の好ましい実施形態による方法ステップに関する上述および以下の説明により、本装置の好ましい実施形態によりこれらの方法ステップを実施するための対応する手段もまた開示される。一つの方法ステップを実施するための手段の開示は、それぞれの方法ステップを開示することと同様である。
【００４２】
本発明を、図面を用いて例示的な実施形態により以下により詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】形成ステップを実施するための予備成形工具の例示的な実施形態を示す図である。
【図２】予備成形後に跳ね返った予備成形品の例示的な実施形態を示す図である。
【図３ａ】調整ステップを実施するための調整工具の例示的な実施形態を示す図である。
【図３ｂ】調整ステップを実施するための調整工具の例示的な実施形態を示す図である。
【図４ａ】調整ステップを実施するための調整工具のさらなる例示的な実施形態を示す図である。
【図４ｂ】調整ステップを実施するための調整工具のさらなる例示的な実施形態を示す図である。
【図５】調整品の例示的な実施形態を示す図である。
【図６】裁断後の板金部品の例示的な実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
まず、図１は、本発明による方法の例示的な一実施形態による形成ステップを実施するための予備成形工具１の例示的な実施形態を示している。予備成形工具１は、予備成形ラム２および予備成形ダイ４を備える。さらに、任意のブランクホルダ６が示されている。ブランクホルダ６は、例えばスライドクッションまたはばねの表面に配置することができる。予備成形工具１はまた、絞りビード８ａを有する板金ホルダ８を有する。さらに、絞りショルダ９が設けられている。図１のブランクは、深絞りにより予備成形品１０になるよう既に形成済みである。
【００４５】
本明細書のブランクは、予備成形品１０の幾何学的形状が少なくとも次の調整ステップに必要とされる幾何学的形状と一致するように形成済みである。予備成形品１０では、ベース領域、および／もしくは壁領域、および／もしくはフランジ領域、ならびに／またはベース領域と壁領域との間の移行領域および／もしくは壁領域とフランジ領域との間の移行領域に材料が残されている。
【００４６】
こうして設けられた予備成形品１０は、この予備成形品１０の少なくとも幾つかの領域での断面における展開長さが次の調整に必要とされる展開長さよりも大きいという点で際立っている。したがって、絞りビード８ａまたは絞りショルダ９等の一般的な補助手段を予備成形品１０の製造に用いることも考えられる。特に重要な部品の場合には、予備成形品１０を複数の形成段で実現することも考えられる。適切な予備成形品１０の製造における既存の限界は、こうして著しく広がる。絞り加工、曲げ加工、エンボス加工、縁曲げ加工等の異なる組み合わせによる複数の形成段で予備成形品を製造することも考えられる。
【００４７】
不均一な応力状態の結果として、予備成形品１０は、予備成形工具１から取り出されると図２に示されるように跳ね返る。次に、図３ａおよび図３ｂに示されるように、取り出された予備成形品１０（形成部品）は、調整工具２０に受け入れられる。調整工具２０は、所望の最終的な幾何学的形状を再現し、かつ予備成形縁の領域に材料を追加する。調整工具２０は、調整ラム２２、調整ダイ２４、およびそれぞれ上方から吊り下げられたブランクホルダまたは板金ホルダ２６を備える。
【００４８】
調整ステップを実施するための調整工具３０，４０の例示的な代替形態が、図４ａおよび図４ｂに示されている。調整工具３０は、調整ラム３２および調整ダイ３４を有する二部型工具として具体化される。この場合、ブランクホルダを省くことができる。調整工具４０は、調整ラム４２、調整ダイ４４、上方で吊られたブランクホルダ４６を備える。この場合の予備成形品１０’のフランジ領域は、ショルダなしで形成されている。
【００４９】
調整中に材料が予備成形縁の方向に流れるのを抑制するように、予備成形品１０，１０’（形成部品）は、調整処理中に上述の調整工具２０，３０，４０内に固定される。しかし、予備成形品１０，１０’における予備成形縁は、少なくとも幾つかの領域において、調整中いかなる形状嵌めもなされないように、前述の調整工具２０，３０，４０内に配置されている。こうして予備成形品１０，１０’は、完全にまたは少なくとも部分的に、予備成形縁の動きが形状嵌めによって妨げられることなく調整される。本明細書における予備成形縁の方向への材料の望ましくない外向きの流れは、板金上側および板金下側での減速効果によってのみ生じるものであり、予備成形縁での減速効果によっては生じるわけではない。
【００５０】
この時点まで、予備成形品１０，１０’または調整品のそれぞれの裁断は行われない。調整品を作製する場合、このことは、裁断によって（例えば縁切り加工によって）後に取り除かれるべき裁断屑も、少なくとも部分的に調整工具２０，３０，４０内でまずは一緒に調整されることを意味する。このようにして寸法的に正確な調整品を得る。この調整品は、最終的な板金部品を得るために、その後最終的に裁断される。
【００５１】
例えば壁の過剰な曲げ加工等の補償手段は、予備成形品１０，１０’を得るために予備成形工具１の設計において既に採用されている可能性がある。予備成形品１０，１０’は、最終的な幾何学的形状に既に可能な限り一致させてある。予備成形品１０，１０’の跳ね返りのばらつきは調整の際にかなり均一化されるため、本明細書でも複雑な補正ループは必要とされない。同じことが、予備成形工具のバッチ交換および／または摩耗、ならびに／または工具および材料のトライボロジー特性から生じるばらつきにも当てはまる。
【００５２】
予備成形品１０から製造された調整品５０の例示的な実施形態が図５に示されている。切断されるべき領域が、破線５２により例示的に示されている。調整後に実施される裁断は、１または複数のステップで実施することができる。特に、このような裁断には、現行方式のように裁断工具を跳ね返った部品に合わせる必要がなく、代わりに基準となる幾何学的形状に近くなるように具体化することができるという利点がある。しかし、原理上、下端位置に到達した際に（本明細書には不図示）、縁切り加工を調整工具２０，３０，４０内に組み込んで行うこともまた考えられる。
【００５３】
最終寸法を有する板金部品６０が図６に示されている。板金部品６０は、縁切り加工により調整品５０から製造されたものである。
【００５４】
要約すると、以下の利点は、上述の方法および上述の装置の様々な例示的な設計の実施形態から特に引き出すことができる。
【００５５】
最初に設けられるべきブランクにより、切断刃の輪郭が単純になり、摩耗が少なくなる。さらに、通常は１つのブレード輪郭しか必要とされないため、単純に入れ子にすることができる。
【００５６】
予備成形品１０，１０’を形成することにより、特に、複雑な部品を製造することができる。これらの部品は、板金ホルダ８、絞りビード８ａ、および絞りショルダ９等の補助手段、ならびに／または多段形成によってのみ、ある程度実現することができる。さらに、現代の多相鋼の凝固を本明細書で利用することができる。これにより、特にエンボス加工および引き上げ加工を用いた工程管理と比較して、同等の部品性能において、板金の厚みを減らすことができ、したがって部品の重量を減らすことができる。最終的に、縁割れの危険性がある領域を減少または回避することができる。
【００５７】
調整により、特にバッチとは無関係に信頼できる工程で、圧縮工程および／または調整工程の開始直前まで閉じている調整工具２０，３０，４０内で、予備成形縁の位置を調整効果にいかなる影響も及ぼさないようにすることができるという利点が生じる。このことは、予備成形品１０，１０’が、調整ステップのために最終的な板金部品の縁を考慮することなく最適に設計され得ることを意味する。過剰な曲げ加工またはツルーイングによる伝統的な補償もまた省くことができる。原理上、伝統的な補償は上述の方法と組み合わせることもできる。工具上に支持された予備成形縁の領域には、調整工具内に予備成形縁を配置することにより、高い表面圧力がかかり得ないこともまた利点になる場合がある。調整工具には、少なくとも幾つかの領域において、圧縮工程および／または調整工程中にいかなる形状嵌めもなされない。したがって、調整工具の耐用年数を延ばすことができる。
【００５８】
調整品５０を最終寸法になるよう縁切りすることにより、大量生産で試されてきた既知の裁断方法を使用することができる。既知の裁断方法は、必要な突起および／または穿孔と組み合わされていてもよい。
【図１】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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