UMFORMWERKZEUG, ZUR FORMGEBENDEN BEARBEITUNG EINES WERKSTÜCKS SOWIE VERFAHREN ZUM ANORDNEN EINER TEMPERIEREINRICHTUNG AN EINEM UMFORMWERKZEUG

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Umformwerkzeug, zur formgebenden Bearbeitung eines Werkstücks, insbesondere eines flächigen Blechs, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Darüber hinaus betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zum Anordnen einer Temperiereinrichtung an einem Umformwerkzeug, gemäß dem unabhängigen Anspruch 8.

[0002] Aus dem Stand der Technik sind Umformvorrichtungen bzw. Umformwerkzeuge bekannt, die beispielsweise in Pressen der formgebenden Bearbeitung von Blechen dienen. Im Allgemeinen weisen diese Umformeinrichtungen eine Matrize mit einer formgebenden Oberfläche und eine Patrize, beispielsweise ein Stempel, mit einer der formgebenden Oberfläche der Matrize korrespondierenden eigenen formgebenden Oberfläche, auf. Das Blech wird zwischen die Matrize und den Stempel eingebracht und durch eine Relativbewegung des Stempels in Richtung der Matrize oder durch eine Bewegung der Matrize in Richtung des Stempels umgeformt, wobei das Blech zwischen Matrize und Stempel geklemmt wird.

[0003] Um das Umformergebnis zu verbessern, und um zu vermeiden, dass sich in den Randbereichen der Matrize das umzuformende Werkstück, d.h. das Blech aufstellt, werden Niederhalter verwendet. Diese Niederhalter, auch Blechhalter genannt, halten das Blech an der Matrize, so dass es sich nicht aufstellen kann. Andererseits gewährleisten die Niederhalter ein Nachfließen des Blechmaterials, so dass Spannungsrisse vermieden werden.

[0004] Das Umformwerkzeug weist Bereiche mit niedrigeren Umformgraden und Bereiche mit höheren Umformgraden auf. In Bereichen mit hohem Umformgrad tritt eine starke Verformung des Werkstücks, d.h. des Blechs auf. Versuche haben gezeigt, dass in diesen Bereichen ein Reißen des Blechs auftreten kann. Diese Rissbildung ist darauf zurückzuführen, dass bei einer hohen Werkstückfrequenz bzw. Hubzahl, sich in Abschnitten mit hohen Umformgraden das Werkzeug erwärmt. Dabei erreicht es in diesen Abschnitten hohe Temperaturen, die über der Raumtemperatur liegen bzw. über der Temperatur, die das Blech vor der Umformung aufweist, hinausgehen. Bei der Umformung eines Bleches entsteht insbesondere in Bereichen mit hohen Umformgraden Reibung zwischen dem Blech und dem Umformwerkzeug, wodurch sich das Werkzeug erwärmt. In Folge dessen kommt es zu Ausdehnung des Werkzeugs und damit zu einer Formänderung. In Abhängigkeit von Reibung und Umformgrad kommt es zu lokal unterschiedlichen Ausdehnungen des Werkzeugs. Dadurch wird der Spielraum für ein nachfolgendes umzuformendes Blech an diesen Stellen reduziert, so dass Risse entstehen können.

[0005] Derartige Probleme bedingen eine Überarbeitung des Werkzeugs. Dabei ist es aus dem Stand der Technik bekannt, ein oder mehrere Segmente einer Umformwerkzeughälfte, d.h. der Matrize oder der Patrize auszuschneiden. In diese Ausschnitte werden dann Einsätze eingebracht, die mit mehreren Bohrungen versehen werden. Diese Bohrungen werden derart miteinander kombiniert, dass in einem Einsatz ein Kühlkreislauf erzeugt werden kann. Dabei wird von einer Außenseite des Werkzeugeinsatzes eine erste Bohrung erzeugt. Anschließend wird eine zweite Bohrung so positioniert, dass sie im Inneren des Werkzeugeinsatzes die erste Bohrung schneidet. Gemäß dieses Verfahrens werden mehrere Bohrungen eingebracht. Danach werden nicht benötigte Öffnungen an der Oberfläche des Werkzeugeinsatzes durch Stopfen verschlossen, mit Ausnahme eines Einlasses und eines Auslasses. Daraus ergibt sich ein Kühlkreislauf, durch den ein Medium fließen kann. Anschließend wird der Einsatz in die Matrize oder die Patrize eingesetzt. Diese Methode hat jedoch den Nachteil, dass die Gussstruktur der Matrize, der Patrize oder des Blechniederhalters nicht mehr geschlossen ist, sondern aus unterschiedlichen Einzelteilen (Gussstruktur und Einsatz) besteht. Insbesondere wenn die Matrize aus einem Gussmaterial ausgebildet ist, besteht die Gefahr, dass beim bestimmungsgemäßen Gebrauch die Matrize zerstört wird. Dass Heraustrennen eines Segments aus dem Umformwerkzeug aus Gussmaterial stellt somit eine Schwächung der Gussstruktur dar. Wenn beispielsweise der Stempel nun das Werkstück umformt und mit dem Blech in die Patrize eindringt, erzeugt er eine Druckbelastung auf die Matrize, die in der Kavität in radialer Richtung wie auch in axialer Richtung wirken kann. Diese Druckbelastung kann dazu führen, dass die Werkzeughälfte, deren Gussstruktur geschwächt ist zerstört wird.

[0006] Alternativ zum Einbringen von Kühlkanälen besteht die Möglichkeit, das Werkzeug vollständig zu erneuern. Dabei können auch neue Werkzeuge von vornherein mit Einsätzen versehen werden wobei die Gussstruktur an diese Einsätze optimiert ist. Dies stellt jedoch eine wirtschaftlich äußerst unbefriedigende Lösung dar.

[0007] Aus der Offenlegungsschrift DE 10 2010 027 554 A1, die die Basis für den Oberbegriff des Anspruchs 1 bildet, ist ein Umformwerkzeug sowie ein Verfahren zum Warmumformen und partiellen Presshärten eines Werkstückes aus Stahlblech bekannt.

[0008] Die europäische Patentanmeldung EP 2 567 763 A1 betrifft ein Formwerkzeug zum Warmumformen von Metallblechen, insbesondere Presshärten von Metallblechen, mit mehreren aneinanderliegenden, eine Formfläche definierenden Werkzeugteilen.

[0009] Die europäische Patentanmeldung EP 1 990 109 A1 betrifft ein Warmumformverfahren und eine Warmumformvorrichtung zum Umformen eines Metallblechs.

[0010] Die vorliegende Erfindung macht es sich zur Aufgabe, eine alternative Lösung anzugeben, mit der Bereiche mit hohem Umformgrad eines Umformwerkzeuges temperierbar sind. Es ist eine besondere Aufgabe der Erfindung, ein Umformwerkzeug und ein Verfahren anzugeben, mit dem eine nachträgliche Temperierung bzw. Kühlung kritischer Bereiche des Umformwerkzeuges realisierbar ist.

[0011] Diese Aufgabe wird mit einem Umformwerkzeug mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 und mit einem Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 8 gelöst. Die abhängigen Ansprüche stellen vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung dar.

[0012] Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ein Umformwerkzeug gemäß Anspruch 1 vor.

[0013] Mit anderen Worten: mindestens eines der drei Elemente kann in einem Abschnitt mit einer oder mehreren Temperiereinrichtungen versehen sein. Vorteilhafterweise ist die Temperiereinrichtung in der Nähe von Bereichen des Umformwerkzeuges angebracht, in denen hohe Umformgrade erzielt werden, sogenannte kritische Bereiche.

[0014] Weiterhin können die Matrize, der Niederhalter und/oder die Patrize abschnittsweise mindestens einen formgebenden Einsatz aufweisen, der temperierbar ist. Die Temperiereinheit kann dadurch auch in einzelnen Segmenten bzw. in Einzelelementen des Umformwerkzeuges bzw. Umformwerkzeughälften vorgesehen sein.

[0015] Darüber hinaus ist zur Temperierung mindestens eine Vertiefung, insbesondere eine Sacklochbohrung vorgesehen sein, die mit einem Medium durchspülbar ist. Solche Vertiefungen, wie bspw. Sacklochbohrungen, sind auf besonders einfache Weise in das Umformwerkzeug einzubringen. Dies kann sowohl bei der Neuherstellung des Werkzeuges als auch nachträglich bei einer Überarbeitung oder Optimierung eines bestehenden

[0016] Umformwerkzeuges erfolgen. Die Durchspülung der Vertiefung mit einem Medium bietet den Vorteil, dass durch eine Regelung oder Steuerung der Vorlauftemperatur des Mediums die Temperatur des Werkzeuges im kritischen Bereich des Werkzeugs kontinuierlich einstellbar ist.

[0017] Zusätzlich ist in die Vertiefung ein Umlenkblech eingebracht werden, zum Führen des Mediums. Dadurch kann auf einfache Weise ein Strömungskanal realisiert werden, in dem das Medium von einem Einlass entlang des Umlenkblechs bis zum werkzeugseitigen inneren Ende der Sacklochbohrung fließen kann. An diesem inneren Ende der Sacklockbohrung wird das Medium umgelenkt und wiederum entlang des Umlenkblechs zu einem Auslass geführt.

[0018] Zusätzlich kann die Oberfläche des Werkzeugs in der Vertiefung mit einem Dichtmittel versehen ist. Dies bietet Vorteile, insbesondere wenn das Werkzeug aus einem porösen Material wie beispielsweise Gussmaterial ausgebildet ist. Da Gusswerkstoffe undicht sind, kann das Kühlmedium in das Material des Werkzeugs eindringen. Um dies zu verhindern, wird gemäß dieser Ausführungsform zumindest innerhalb der Vertiefung die Oberfläche des Werkzeugs mit Hilfe eines Dichtmittels abgedichtet. Dazu eignen sich alle Dichtmittel mit denen Gussporen verschließbar sind, beispielsweise Kühlerdichtmittel, Wasserglas, usw.. Solche Dichtmittel werden vor der Inbetriebnahme des Werkzeuges dem Kühlmedium beigemischt und durch den Strömungskanal bzw. das Kühlsystem geleitet. Damit werden auf besonders einfache und praktikabele Weise die Poren des Gussmaterials verschlossen, die sich an der Oberfläche des Werkzeugs im Bereich der Vertiefung befinden. Alternativ dazu kann zur Abdichtung die Oberfläche der Vertiefung mit einem Farbanstrich, einem Gießharz oder mit Klebstoff versehen werden. Weiterhin kann die Oberfläche auch durch Verzinnen mit Weichlot abgedichtet werden.

[0019] In einer weiteren Ausführungsform kann das Umlenkblech derart in einem Einsatz, beispielsweise einer Hülse angeordnet sein, dass das Medium zwischen dem Umlenkblech und der inneren Wandung der Hülse geführt wird. Die Verwendung einer Hülse bietet insbesondere dann Vorteile, wenn das Umformwerkzeug aus einem Material ausgebildet ist, das nicht dicht ist. Beispielsweise wenn das Umformwerkzeug aus Gussmaterial wie Grauguss besteht, erzeugt die Hülse ein bezüglich des Mediums dichtes Gefäß, in welchem das Medium geführt werden kann.

[0020] In einer weiteren Ausführungsform kann die äußere Wandung der Hülse mit der inneren Wandung der Vertiefung in berührendem Kontakt stehen. Je größer die Kontaktfläche ist, beispielsweise durch Generierung einer Passgenauigkeit zwischen der äußeren Wandung der Hülse und der inneren Wandung der Vertiefung in dem Werkzeug, desto besser ist der Wärmeübergang aus dem Medium über die Hülse in das Werkzeug und umgekehrt. Mit anderen Worten: je besser die Passgenauigkeit zwischen Hülse und Werkzeug, desto besser ist der Wärmetransfer bzw. die Wärmeableitung aus dem Werkzeug in das Medium. Eine saugende Passung hat sich hier als besonders zweckdienlich erwiesen. Saugende Passungen im Sinne der Erfindung sind Spielpassungen mit geringem Spiel, wobei eine Montage oder Demontage ohne Werkzeug, d.h. von Hand möglich ist.

[0021] Zur weiteren Verbesserung des Wärmeübergangs, kann die Hülse aus einem Material mit hoher Wärmeleitfähigkeit ausgebildet sein. Als solches Material eignen sich insbesondere Kupfer oder ähnliche Materialien.

[0022] Alternativ dazu oder zusätzlich kann die äußere Wandung der Hülse mit einem Wärmeleitmittel, insbesondere einer wärmeleitenden Beschichtung oder einer Wärmeleitpaste versehen sein.

[0023] In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Anordnen einer Temperiereinrichtung an einem Umformwerkzeug, zur formgebenden

[0024] Bearbeitung eines Werkstückes, insbesondere eines flächigen Blechs mit einer Matrize, einem Niederhalter und einer Patrize, mit den Schritten:

• Ermittlung eines kritischen Bereichs des Werkzeugs mit einem hohen Umformgrad,
• Bestimmung der Position für die Anordnung der Temperiereinrichtung in der Matrize, der Patrize und/oder dem Niederhalter,
• Erzeugen mindestens einer Vertiefung an der vorbestimmten Position in der Matrize, der Patrize und/oder dem Niederhalter,
• Einbringen eines Umlenkblechs in die Vertiefung, wobei ein Einlass zum Einbringen eines Mediums in die Vertiefung und ein Auslass zum Abführen des Mediums aus der Vertiefung vorgesehen sind und
• Anschließen des Ein- und Auslasses an ein Kühlaggregat.

[0025] Mit diesem Verfahren kann auf einfache und kostengünstige Weise eine Temperiereinheit in oder an einem Umformwerkzeug vorgesehen werden. Dieses Verfahren eignet sich besonders zum nachträglichen Einbau einer Temperiereinheit in ein Umformwerkzeug.

[0026] Darüber hinaus kann in die Vertiefung ein Einsatz, beispielsweise eine Hülse eingebracht werden. Wie eingangs bereits erwähnt, bietet die Hülse den Vorteil, dass auch bei Umformwerkzeugen, die aus einem porösen Material gebildet sind, durch die das Medium hindurchfließen kann, eine Kühlung realisiert werden kann.

[0027] In einer weiteren Alternative des Verfahrens, kann nach dem Erzeugen der Vertiefung, die Oberfläche des Werkzeugs in der Vertiefung mit einem Dichtmittel versehen werden. Hierzu wird in die Vertiefung ein Dichtmittel eingebracht, dass die Poren des Materials verschließt, aus dem das Werkzeug besteht. Solche Dichtmittel werden vor der Inbetriebnahme des Werkzeuges dem Kühlmedium beigemischt und durch den Strömungskanal bzw. das Kühlsystem geleitet. Damit werden auf besonders einfache und praktikabele Weise die Poren des Gussmaterials verschlossen, die sich an der Oberfläche des Werkzeugs im Bereich der Vertiefung befinden. Alternativ dazu kann zur Abdichtung die Oberfläche der Vertiefung mit einem Farbanstrich, einem Gießharz oder mit Klebstoff versehen werden. Weiterhin kann die Oberfläche auch durch Verzinnen mit Weichlot abgedichtet werden. Durch die Abdichtung des Werkzeugmaterials kann auf die Verwendung einer Hülse verzichtet werden. Somit wird durch die Reduktion der Bauteileanzahl das Verfahren rationalisiert.

[0028] Als Medium zum Temperieren bzw. Kühlen des Umformwerkzeuges eignen sich gasförmige oder flüssige Medien wie bspw. Wasser, Öle oder Emulsionen. Für die Verwendung als Medium, bzw. als Kühlmittel eignet sich beispielsweise auch Wasser, das gegebenenfalls mit einem Frostschutzmittel versehen ist. Dadurch kann das Medium auch auf Temperaturen unter 0°C temperiert werden.

[0029] Im Folgenden wird die Erfindung anhand der Figurenbeschreibung näher erläutert. Die Ansprüche, die Figuren und die Beschreibung enthalten eine Vielzahl von Merkmalen, die im Folgenden im Zusammenhang mit beispielhaft beschriebenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erläutert werden. Der Fachmann wird diese Merkmale auch einzeln und in anderen Kombinationen betrachten, um weitere Ausführungsformen zu bilden, die an entsprechende Anwendungen der Erfindung angepasst sind.

[0030] Es zeigen in schematischer Darstellung:

Fig. 1

eine Schnittdarstellung durch ein Umformwerkzeug und

Fig. 2

eine Schnittdarstellung durch einen Niederhalter gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

[0031] Fig. 1 zeigt ein Umformwerkzeug 10, das eine Matrize 11, einen Niederhalter 12 und eine Patrize in Form eines Stempels 13 umfasst. Mit dem Umformwerkzeug 10 kann ein Werkstück 20 formgebend umgeformt werden.

[0032] Fig. 1 zeigt das Ende des Umformprozesses. Die Matrize 11, der Niederhalter 12 und der Stempel 13 sind zueinander beweglich gelagert, in

[0033] Fig. 1 entspräche eine solche Bewegungsrichtung der Hochrichtung. Ein ursprünglich sich flächig erstreckendes Blech 20 wird zwischen der Matrize 11 und dem Niederhalter 12 eingebracht und mit Hilfe des Niederhalters 12 gegen die Matrize 11 gedrückt. Danach wird der Stempel 13 relativ zu der Patrize 11 bewegt, wobei er einen Abschnitt des Werkstücks 20 umformt. In

[0034] Fig. 1 findet beispielhaft und nicht einschränkend eine Umformung des Blechs 20 zu einem topf- oder napfförmigen Bauteil statt. Bei der Umformung erwärmt sich in kritischen Bereichen nicht nur das Werkstück 20, sondern auch das Werkzeug 10. Dies geschieht insbesondere bei einer hohen Umformkadenz bzw. Hubzahl, in der sechs bis acht oder mehr Bauteile pro Minute umgeformt werden. Solche kritischen Bereiche sind beispielsweise in

[0035] Fig. 1 Bereiche zwischen dem Stempel 13 und der Matrize 11, die im Wesentlichen fast parallel zur Bewegungsrichtung, d.h. zur Hochrichtung des Stempels 10 verlaufen und die Übergangsbereiche zwischen den im Wesentlichen parallelen Bereichen und dem im Wesentlichen senkrechten zur Bewegungsrichtung des Stempels liegenden Bereiche.

[0036] Um in diesen Bereichen die Erwärmung zu verhindern oder zu reduzieren, ist eine Temperiereinheit in dem Niederhalter 12 vorgesehen. Die Temperiereinheit ist als eine Sacklochbohrung ausgebildet, die sich in Fig. 1 von links nach rechts erstreckt. In die Sacklochbohrung ist von links ein Umlenkblech 14 eingeführt, das wie eine horizontale Trennwand fungiert. Diese Sacklochbohrung kann mit einem flüssigen oder gasförmigen Medium durchspült werden, wobei sich eine Strömung einstellt, die in der Fig. 1 durch die mit F markierten Pfeile dargestellt ist. Das Medium wird durch eine Einlassöffnung in den Bereich zwischen das Umlenkblech 14 und die Wandung des Sackloches eingebracht. Es fließt in Fig. 1 von links nach rechts bis zu dem werkzeuginneren Ende der Sacklochbohrung, wird dort umgeleitet und fließt dann durch den unteren Kanal in Fig. 1 von rechts nach links bis zu der Auslassöffnung. Der Kühleffekt breitet sich folglich aus dem linken Bereich des Niederhalters 12 über das Werkstück 20 bis in die Matrize 11 aus.

[0037] Obwohl in Fig. 1 die Temperierung im Niederhalter 12 dargestellt ist, ist dies nur eine beispielhafte Ausführungsform. In anderen Ausführungsformen der Erfindung kann die Temperierung auch in der Matrize 11 oderentsprechende Zugänglichkeit vorausgesetzt - in dem Stempel 13 angebracht sein.

[0038] Beispielhaft und nicht einschränkend ist Fig. 1 auch dahingehend, dass die Temperierung direkt in einem Element des Umformwerkzeugs 10 eingebracht ist. Alternativ dazu können die Matrize 11, der Stempel 13 oder der Niederhalter 12 auch aus einzelnen formgebenden Abschnitten bestehen, wobei die Temperiereinheit in einem formgebenden Abschnitt angeordnet sein kann. Vorteilhafterweise sind die in Fig. 1 dargestellten Einzelteile der Umformvorrichtung 10 aus gehärtetem Stahl. Dieser ist bezüglich des Mediums dicht.

[0039] Sofern ein Werkzeug verwendet wird, dass aus einem porösen Material wie Gusswerkstoffen besteht, kann eine Dichtigkeit bezüglich des Kühlmediums dadurch erzeugt werden, dass die Vertiefung mit einem Dichtmittel versehen wird. Dabei werden die Poren in der Vertiefung, d.h. an der Oberfläche der Wände, welche die Vertiefung beranden, verschlossen.

[0040] Mit Bezug zur Fig. 2 soll eine Ausführungsform erläutert werden, die besonders vorteilhaft in Umformvorrichtungen Anwendung finden kann, in denen Einzelelemente oder Einzelsegmente d.h. formgebende Abschnitte aus mediumdurchlässigem Material ausgebildet sind. Fig. 2 zeigt in vergrößerter Darstellung den Niederhalter 12 aus Fig. 1. In die Sacklochbohrung ist das Umlenkblech 12 weiterhin eingebracht, wobei es jedoch nicht direkt in dem Sackloch angeordnet ist, sondern zusätzlich von einer Hülse 15 umgeben ist. Die Hülse 15 ist aus einem mediumundurchlässigen Material ausgebildet. Darüber hinaus steht die Außenfläche der Hülse 15 in berührendem Kontakt mit der Innenfläche der Vertiefung. Dadurch kann ein besonders guter Wärmeübergang von dem Medium, das in der Hülse 15 fließt, über die Hülse 15 zu dem Niederhalter 12 gewährleistet werden. Wie bereits auch mit Bezug zu Fig. 1 erläutert, ergibt sich die Flussrichtung des Mediums aus den Pfeilen in Fig. 2, die mit F bezeichnet werden. Wobei in Fig. 2 oben ein Einlass dargestellt ist, durch den das Medium in einen Kanal eindringt, der durch das Umlenkblech 14 und durch die innere Oberfläche des Gehäuses 15 definiert wird. In diesen Kammern fließt das Medium in Fig. 2 von links nach rechts bis zum Umlenkbereich und dann von rechts nach links bis hin zu dem Auslass, aus dem es aus der Temperiereinrichtung heraus strömt. Auch in dieser Ausführungsform kann die Temperiereinrichtung anstatt in den Niederhalter 12 in den Stempel 13 oder die Matrize 11 eingebracht sein.

[0041] In beiden Ausführungsformen sind der Einlass und der Auslass über einen Schlauchanschluss über eine einfache Ringverschlauchung mit einem passenden Druckschlauch mit einem Kühlaggregat verbunden. Alternativ zu der Verbindung über einen Schlauch können auch Rohrverbindungen verwendet werden. Dadurch wird ein Kühlkreislauf erzeugt, in dem das Medium von dem Kühlaggregat zu dem Einlass an dem Werkzeug, durch die Temperiereinrichtung und von dem Auslass zu dem Kühlaggregat zurück fließt. Das Kühlaggregat temperiert das Medium auf eine vorbestimmte Temperatur.

[0042] Die Erfindung bietet Vorteile dahingehend, dass bestehende oder auch neue Umformpresswerkzeuge mit sehr geringem Aufwand und geringem Risiko in kritischen Umformbereichen mit einer Kühlung versehen werden können.

[0043] Im Folgenden sollen noch einmal kurz die Vorteile der Erfindung zusammengefasst werden. Mit der oben beschriebenen Vorrichtung und dem Verfahren kann jederzeit eine Kühlung in Umformwerkzeugen aus Guss oder Stahl realisiert werden. Durch Stahleinsätze in Form einer Hülse 15 erfolgt keine Materialschwächung im Gussbauteil, wie bislang im Stand der Technik. Darüber hinaus bietet die Erfindung eine hohe Flexibilität was die Anzahl, Position und Lage der Kühlkanäle, d.h. der Vertiefungen bzw. der Sacklochbohrungen betrifft. In diesem Zusammenhang sei noch darauf verwiesen, dass bei zusätzlichem Bedarf weitere Kühlbohrungen nachträglich in das Umformwerkzeug eingebracht werden können. Durch die Kühlung wird eine höhere Hubzahl bei der Abpressung von Blechen oder Blechplatinen ermöglicht, so dass mehr Teile pro Zeiteinheit produzierbar sind. Auch die Pressennutzungseffizienz erhöht sich bei sehr kritischen Pressteilen.

Ansprüche

1. Umformwerkzeug, zur formgebenden Bearbeitung eines Werkstücks (20), insbesondere eines flächigen Blechs, mit

- einer Matrize (11), einem Niederhalter (12) und einer Patrize (13), die jeweils zueinander beweglich angeordnet sind,

wobei
die Matrize (11), der Niederhalter (12) und/oder die Patrize (13) mindestens abschnittsweise temperierbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass zur Temperierung mindestens eine Vertiefung, insbesondere eine Sacklochbohrung vorgesehen ist, die mit einem Medium durchspülbar ist, und dass in einer Vertiefung ein Umlenkblech (14) eingebracht ist, zum Führen des Mediums.

2. Umformwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Matrize (11), der Niederhalter (12) und/oder die Patrize (13) abschnittsweise mindestens einen formgebenden Abschnitt aufweisen, der temperierbar ist.

3. Umformwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Oberfläche des Werkzeugs in der Vertiefung mit einem Dichtmittel versehen ist.

4. Umformwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Umlenkblech (14) derart in einer Hülse (15) angeordnet ist, dass das Medium zwischen dem Umlenkblech (14) und der inneren Wandung der Hülse (15) geführt wird.

5. Umformwerkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Wandung der Hülse (15) mit der inneren Wandung der Vertiefung in berührendem Kontakt steht.

6. Umformwerkzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (15) aus einem Material mit hoher Wärmeleitfähigkeit gebildet ist.

7. Umformwerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass
die äußere Wandung der Hülse (15) mit einem Wärmeleitmittel, insbesondere einer wärmeleitenden Beschichtung oder einer Wärmeleitpaste versehen ist.

8. Verfahren zum Anordnen einer Temperiereinrichtung an einem Umformwerkzeug, zur formgebenden Bearbeitung eines Werkstücks (20), insbesondere eines flächigen Blechs, mit einer Matrize (11), einem Niederhalter (12) und einer Patrize (13), mit den Schritten:

- Ermittlung eines kritischen Bereichs mit einem hohen Umformgrad,

- Bestimmung der Position für die Anordnung der Temperiereinrichtung in der Matrize (11), der Patrize (13) und/oder dem Niederhalter (12),

- Erzeugen mindestens einer Vertiefung an der vorbestimmten Position in der Matrize (11), der Patrize (13) und/oder dem Niederhalter (12),

- Einbringen eines Umlenkblechs (14) in die Vertiefung, wobei ein Einlass zum Einbringen eines Mediums in die Vertiefung und ein Auslass, zum Abführen des Mediums aus der Vertiefung vorgesehen sind und

- Anschließen des Ein- und Auslasses an ein Kühleaggregat.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass in die Vertiefung eine Hülse (15) eingebracht wird.

10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Erzeugen der Vertiefung, die Oberfläche des Werkzeugs in der Vertiefung mit einem Dichtmittel versehen wird.

Claims

1. A forming tool for shaping a workpiece (20), especially a flat sheet, the forming tool comprising:

- a female part (11), a holding-down device (12), and a male part (13), which are each arranged so as to be movable relative to one another,

the female part (11), the holding-down device (12) and/or the male part (13) being temperature-controllable at least in some sections, characterised in that
at least one indentation, especially a blind hole, is provided for the temperature control and can be flushed with a medium, and in that a baffle (14) is introduced in an indentation in order to guide the medium.

2. A forming tool according to claim 1, characterised in that the female part (11), the holding-down device (12), and/or the male part (13) in some sections have at least one shaping portion which is temperature-controllable.

3. A forming tool according to either one of the preceding claims, characterised in that
the surface of the tool in the indentation is provided with a sealant.

4. A forming tool according to any one of the preceding claims, characterised in that
the baffle (14) is arranged in a sleeve (15) in such a way that the medium is guided between the baffle (14) and the inner wall of the sleeve (15).

5. A forming tool according to claim 4, characterised in that the outer wall of the sleeve (15) is in touching contact with the inner wall of the indentation.

6. A forming tool according to claim 5, characterised in that the sleeve (15) is formed from a material with high thermal conductivity.

7. A forming tool according to any one of the preceding claims 4 to 6, characterised in that
the outer wall of the sleeve (15) is provided with a heat-conducting medium, especially a heat-conducting coating or a heat-conducting paste.

8. A method for arranging a temperature-control device on a forming tool for shaping a workpiece (20), especially a flat sheet, the forming tool comprising a female part (11), a holding-down device (12), and a male part (13), the method comprising the steps of:

- identifying a critical region having a high degree of deformation;

- determining the position for the arrangement of the temperature-control device in the female part (11), the male part (13) and/or the holding-down device (12),

- forming at least one indentation at the predetermined position in the female part (11), the male part (13) and/or the holding-down device (12),

- introducing a baffle (14) into the indentation, an inlet for introducing a medium into the indentation and an outlet for discharging the medium from the indentation being provided, and

- connecting the inlet and outlet to a cooling apparatus.

9. A method according to claim 8, characterised in that a sleeve (15) is introduced into the indentation.

10. A method according to claim 8, characterised in that, once the indentation has been formed, the surface of the tool in the indentation is provided with a sealant.

Revendications

1. Outil de formage pour permettre d'usiner en la mettant en forme une pièce (20), en particulier une tôle plane, comprenant :

- une matrice (11), un serre-flan (12) et un poinçon (13) qui sont respectivement montés mobiles les uns par rapport aux autres,

- la matrice (11) le serre-flan (12) et/ou le poinçon (13) pouvant être mis en température au moins par zones,

caractérisé en ce que
pour permettre la mise en température, il est prévu au moins un renfoncement, en particulier un trou borgne pouvant être rincé par un fluide, et dans le renfoncement est introduite une tôle déflectrice (14) permettant de guider le fluide.

2. Outil de formage conforme à la revendication 1,
caractérisé en ce que
la matrice (11) le serre-flan (12) et/ou le poinçon (13) comportent au moins par zones un segment de mise en forme pouvant être mis en température.

3. Outil de formage conforme à l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
la surface de l'outil est équipée d'un agent d'étanchéité dans le renfoncement.

4. Outil de formage conforme à l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
la tôle déflectrice (14) est positionnée dans un manchon (15) de sorte que le fluide soit transféré entre cette tôle déflectrice (14) et la paroi interne du manchon (15).

5. Outil de formage conforme à la revendication 4,
caractérisé en ce que
la paroi externe du manchon (15) est en contact direct avec la paroi interne du renfoncement.

6. Outil de formage conforme à la revendication 5,
caractérisé en ce que
le manchon (15) est réalisé en un matériau ayant une conductivité thermique élevée.

7. Outil de formage conforme à l'une des revendications précédentes 4 à 6,
caractérisé en ce que
la paroi externe du manchon (15) est équipée d'un moyen thermiquement conducteur, en particulier d'un revêtement thermiquement conducteur ou d'une pâte thermiquement conductrice.

8. Procédé permettant d'installer un dispositif de mise en température sur un outil de formage permettant un usinage de mise en forme d'une pièce (20), en particulier d'une tôle plane comprenant une matrice (11) un serre-flan (12) et un poinçon (13) comprenant des étapes consistant à :

- évaluer une zone critique ayant un taux de déformation élevé,

- déterminer la position d'installation du dispositif de mise en température dans la matrice (11), le poinçon (13) et/ou le serre-flan (12),

- créer au moins un renfoncement au niveau de la position prédéterminée dans la matrice (11) le poinçon (13) et/ou le serre-flan (12),

- introduire une tôle déflectrice (14) dans le renfoncement, une entrée d'introduction d'un fluide dans le renfoncement et une sortie d'évacuation du fluide du renfoncement étant prévue, puis

- connecter l'entrée et la sortie à une unité de refroidissement.

9. Procédé conforme à la revendication 8,
caractérisé en ce qu'
un manchon (15) est introduit dans le renfoncement.

10. Procédé conforme à la revendication 8,
caractérisé en ce qu'
après l'obtention du renfoncement, la surface de l'outil dans le renfoncement est équipée d'un moyen d'étanchéité.

Zeichnung