用于制造具有板材成型件边棱的板材成型件的工具

摘要

本发明涉及一种工具(100)，用于制造具有板材成型件边棱的板材成型件，所述工具(100)具有第一工具部件(110)和能够相对第一工具部件运动的第二工具部件(120)，其中，这些工具部件(110、120)具有用于造型的工具作用面(112、122)，并且这些工具部件中的至少一个工具部件(110)的工具作用面(112)设计有至少一个产生板材成型件边棱的工具边棱(115)，并且另一个工具部件(120)的工具作用面(122)设计有相对置的工具凹槽(125)。为了构造明显的板材成型件边棱，在此规定，工具作用面(112)在至少一个这种工具边棱(115)的两侧在局部设计有平面余量(A)，使得板材(M)在变型时被压入相对置的工具凹槽(125)内，并且板材成型件边棱在此能够在工具凹槽(125)的一侧上成型。

说明书

技术领域

本发明涉及一种工具，用于通过板材的变型制造板材成型件，其中，被 制造的板材成型件具有至少一个明显的板材成型件边棱。

背景技术

在本发明的框架内，明显的板材成型件边棱应理解为在板材成型件上以 极小的边棱的半径构造的平面过渡，其中，板材成型件边棱参考板材成型件 随后的装配情况或遮挡情况应位于可见的部件区域。板材成型件边棱可以具 有穿过板材成型件延伸的空间走向。这种板材成型件边棱有时也被称为设计 边棱，其中，这也不完全符合，因为这种板材成型件边棱也可以具有技术功 能，并且例如用作加固元件、风道元件和导流元件等类似元件。

这种类型的具有明显的板材成型件边棱的板材成型件的制造被证明是 困难且耗费的。

在DE102011115219A1中建议了一种分为两步骤的制造方法。在第 一步骤中首先将板坯置入第一拉伸工具中，在其中基本制造成型出板材成型 件，并且位置固定地预成型出具有较大边棱半径的板材成型件边棱。在第二 步骤中，板材成型件被置入第二拉伸工具中，在其中，板材成型件随后完成 成型并且完成成型出具有较小边棱半径的板材成型件边棱。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种制造具有明显的板材成型件边 棱的板材成型件的另外的可行性。

所述技术问题按照本发明通过一种工具解决，该工具用于制造具有板材 成型件边棱的板材成型件，所述工具具有第一工具部件和能够相对第一工具 部件运动的第二工具部件，其中，这些工具部件具有用于造型的工具作用面， 并且这些工具部件中的至少一个工具部件的工具作用面设计有至少一个产 生板材成型件边棱的工具边棱，并且另一个工具部件的工具作用面设计有相 对应的工具凹槽。按照本发明规定，在至少一个工具边棱的两侧，(相关工 具部件的)(相邻的)工具作用面在局部设计有平面余量(也就是平面升高)，由 此使得板材在变型时可被压入或挤入另一个工具部件的相对置的工具凹槽 内，并且在此或在此时能够在工具凹槽的一侧上成型或可成型板材成型件边 棱。

在按照本发明的工具中的板材的变型以已知的方式在工具部件之间通 过工具的闭合且尤其通过挤压操作的闭合实现。工具部件尤其涉及实施挤压 的工具的工具下部件和工具上部件。按照本发明的工具尤其设计为实施挤压 的深冲工具。通过按照本发明的工具制造的板材成型件尤其涉及用于机动车 车身的车身外蒙皮件。

在按照本发明的工具中，板材由于在工具边棱的两侧设计的平面余量， 在变型时(即在工具的闭合运动时)被压入相对置的工具凹槽中，由此在工具 凹槽的一侧实现或可实现板材成型件边棱的成型。与由现有技术已知的工具 不同的是，板材成型件边棱不是通过板材在工具边棱上(或围绕工具边棱)的 基本自由的弯曲实现的，而是通过板材在与工具边棱对置的工具凹槽中的成 型构造的，为此，板材由于工具边棱以外的平面余量被压入工具凹槽中并且 在其中塑性变型。工具边棱、工具边棱两侧的平面余量区域和工具凹槽为此 构成一个成型单元。板材成型件边棱在待制造的板材成型件上的成型由此在 板材成型件边棱外侧，而不是在现有实践中在板材成型件边棱内侧进行。本 发明由此基于从边棱内侧到边棱外侧成型的逆向原理。从而制造出非常明显 的板材成型件边棱，其可以具有非常小的边棱半径，由此实现可见的锐角边 棱的观感。(板材成型件边棱上的)可制造出的边棱外半径可以小于板材厚度 的1.5倍并且优选小于板材厚度的1.2倍。可制造出的边棱外半径优选小于 板材厚度。

按照本发明的工具以有利的方式在仅一个工作步骤或工作流程中准确 地构造出明显的板材成型件边棱。此外，可以通过按照本发明的工具避免制 造的板材成型件的不规则边棱(Nachlaufkanten)。此外可以明显降低加工耗 费。

优选地规定，工具凹槽设计为切口形状的并且具有锐角边棱的切口底 面，其中尤其是，在切口底面中的侧切口面相互不会受到倒圆或磨圆或切割 或沉割或退刀槽的影响。尤其优选地规定，工具凹槽设在可更换的工具插件 上，其中，工具插件可以设计为一体件或多体件。由此，可以简化工具的制 造和维护。工具凹槽和/或工具插件可以被硬化处理。工具边棱同样也可以被 硬化处理。

优选地，与锐角边棱形状的工具凹槽相对置的工具边棱具有较小的边棱 半径，并且尤其设计具有1.0mm至1.5mm的边棱半径。工具边棱上的较小 的边棱半径有利于明显的板材成型件边棱的成型，并且另一方面防止对板材 的损伤。此外，倒圆的工具边棱不易出现损伤和磨损。此外，可以实现较高 的深冲度，因为在尖锐的凸模边棱上的拉伸是有难度的。

余量高度可以大约是板材厚度的10％、优选大约15％、特别优选大约 20％且尤其优选大约25％，按照本发明的工具为此设计和加工。余量高度在 此尤其沿平面法向测量(类似于平面偏移)。

优选规定，在工具边棱的两侧设计有具有平面余量或所谓的余量区域的 条状的区域，其可具有10mm至40mm且尤其20mm至30mm的宽度。特别 优选的是，该条状的余量区域或余量段相对工具边棱对称地设计。优选地， 条状的余量区域无梯级地过渡到相邻的工具作用面的平面区域。

按照本发明的工具优选应用于制造具有板材成型件边棱的由铝板或夹 心板构成的板材成型件。夹心板是一种复合板，其尤其由两个较薄的例如由 钢板或铝板构成的盖板以及例如由聚合物构成的塑料芯组成。尤其对于铝板 材料和夹心板材料，被证明，明显的板材成型件边棱的构造至今是非常困难 的，因为例如较高的铝板厚度(与钢板相比)或者夹心板的弹性特性导致强行 较大的边棱半径(所谓的倒圆效应)。在使用按照本发明的工具时，不会再出 现现有技术中的缺点或者仅在缩小的范围内出现。

附图说明

以下示例性地且以非限制的方式参照示意的且未按比例的附图进一步 阐述本发明。在附图中示出和/或以下所描述的特征可以是本发明的通用特 征，与具体特征组合无关。

图1示出按照本发明的工具的局部剖视图。

具体实施方式

所述工具100包括具有工具作用面112的工具下部件110和与之相对运 行的具有工具作用面122的工具上部件120。通过使工具上部件120下降， 能够以已知的方式使工具作用面112和122之间的板材M变型。示图显示 出板材变型的最终状态，其中，工具上部件120处于其下端的移动止点。

为了在板材M中产生明显的板材成型件边棱，工具下部件110在所示 区域内设计有工具边棱115，并且工具上部件120设计有与工具边棱115相 对置的切口形状的工具凹槽125。工具凹槽125包含在可更换的工具插件127 中，其中，工具插件127可以设计为多体件形式，如虚线所示的那样。同样 地，工具边棱115也可以设计在可更换的工具插件上。工具边棱115具有例 如1.0mm至1.5mm的边棱半径R。相对置的工具凹槽125设计具有锐角边 棱的切口底面。

相对工具边棱115的两侧，在工具下部件110上的工具作用面112在局 部设计有平面余量区域A，其(垂直于示图平面)条状地沿工具边棱115延伸。 余量高度X例如大约是板材厚度S的20％。从工具边棱115开始，对称设 计的余量区域A的宽度B大约是20mm至30mm。

在变型加工时，在平面余量区域A中在局部向板材M作用升高的压力。 从而，板材M被压或被挤向相对置的锐角边棱的工具凹槽125。由此产生类 似于冲压或挤压的材料流动(如通过两个箭头所示的)，因此在板材M中在工 具凹槽125一侧成型出待制造的板材成型件边棱。边棱外侧的造型在制造出 的板材成型件的之后的外侧或可见侧形成明显的，也就是说视觉可见的锐角 边棱形状的板材成型件边棱。

在工具凹槽125的区域内加入工具上部件120的工具作用面122并由此 保持未加工的。由此可以在工具凹槽125的区域内省去了所谓的刮削余量 (Tuschieraufmaβ)，这简化了工具的制造和加工。

附图标记列表

100工具

110工具下部件

112工具作用面

115工具边棱

120工具上部件

122工具作用面

125工具凹槽

127工具插件

A余量区域

B宽度

M板材

R边棱半径

S板材厚度

X余量高度