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WO2011006656A1 - Method for producing plastic molded parts - Google Patents

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Publication number
WO2011006656A1
WO2011006656A1 PCT/EP2010/004309 EP2010004309W WO2011006656A1 WO 2011006656 A1 WO2011006656 A1 WO 2011006656A1 EP 2010004309 W EP2010004309 W EP 2010004309W WO 2011006656 A1 WO2011006656 A1 WO 2011006656A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
blank
molded part
mold
edges
board
Prior art date
Application number
PCT/EP2010/004309
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Richard Fischer
Franz Golling
Siegfried Guertner
Michael Ippisch
Wolfgang Ortlieb
Marcus Wolf
Original Assignee
Premium Aerotec 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 Premium Aerotec Gmbh filed Critical Premium Aerotec Gmbh
Publication of WO2011006656A1 publication Critical patent/WO2011006656A1/en

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C53/00Shaping by bending, folding, twisting, straightening or flattening; Apparatus therefor
    • B29C53/02Bending or folding
    • B29C53/04Bending or folding of plates or sheets
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C2793/00Shaping techniques involving a cutting or machining operation
    • B29C2793/0081Shaping techniques involving a cutting or machining operation before shaping
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C53/00Shaping by bending, folding, twisting, straightening or flattening; Apparatus therefor
    • B29C53/80Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C53/84Heating or cooling
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2105/00Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
    • B29K2105/06Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts
    • B29K2105/08Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts of continuous length, e.g. cords, rovings, mats, fabrics, strands or yarns
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29LINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2009/00Layered products

Definitions

  • the present invention relates to a process for the production of molded plastic parts and to a mold for carrying out this process.
  • the invention relates to a process for the production of molded parts made of fiber-reinforced, for example carbon fiber reinforced, plastic.
  • Carbon fiber reinforced plastic which are used, for example, in aircraft, initially under thermal action to deform and then work the molded part thus prepared to the required extent. This machining usually takes place on multi-axis, numerically controlled milling machines.
  • a disadvantage of this approach is the high cost of the subsequent to the forming process machining of the molding.
  • edges of the molding are roughened by the processing subsequent to the forming process, whereby the ends of the fibers contained in the plastic are exposed.
  • the edges of the molding are roughened by the processing subsequent to the forming process, whereby the ends of the fibers contained in the plastic are exposed.
  • the object relating to the method is achieved by the method according to
  • Plastic has the following steps:
  • the board is already worked to measure in step b) so that additional processing after the forming step is no longer required.
  • the contour edges of the blank processed in step b) are sealed by the heating in step c) by the then flowable matrix material of the plastic, so that the additional step of sealing in the molded part edges required in the prior art can be dispensed with.
  • the provision of contact surfaces in the mold to which at least one of the edges of the blank during deformation comes to rest or rests during the entire forming process, ensures that this edge is dimensionally stable at the end of the forming step and need not be further revised.
  • all relevant edges of the blank become during the step the plastic forming against corresponding contact surfaces on the mold, so-called “net-molding edges” brought to rest or lie during the forming of such contact surfaces of the mold, whereby the dimensional accuracy of the molding edges and consequently of the entire finished molded part is guaranteed.
  • the plastic material is fiber-reinforced, in particular reinforced with carbon fibers, and the plastic material has a thermoplastic matrix material, in particular PPS (polyphenylene sulfide).
  • the processing of the board in step b) by non-cutting and / or machining steps.
  • the non-cutting is preferably, by non-cutting and / or machining steps.
  • Processing steps can be, for example, cutting or punching and the machining steps are, for example, drilling, sawing or milling.
  • the heating of the blank in step c) is preferably carried out by
  • step d) it is particularly advantageous if the molded part formed in step d) remains in the closed mold for a predetermined period of time and if during this time the temperature of the mold and thus of the molded part is cooled down to a predetermined temperature before the finished molded part is removed from the mold becomes. This cooling of the molding in
  • Forming tool ensures a particularly good dimensional stability of the finished molding.
  • the directed to the mold part of the task is by the
  • the molding tool has at least one die and at least one stamp, which are movable relative to one another, wherein the punch and / or the die has contact surfaces for at least one of the edges of the blank to be formed.
  • These contact surfaces which are also referred to as "net-molding edges", ensure a fixation of the associated edges of the blank to be formed, whereby a dimensional accuracy of the corresponding edges of the finished molded part is ensured.
  • Fig. 2 shows a finished molded part in the front view in the direction of arrow II in
  • FIG. 3 shows the finished molded part in the view from below in the direction of the arrow III in Fig. 2.
  • Fig. 4 shows the finished molding in the side view from the left in the direction of
  • FIG. 5 is an opened mold for producing the molding shown in Figs. 2 to 4.
  • a flat blank 1 is shown, which has been worked out of a plastic board, for example by cutting or milling.
  • the contour edge 10 of the blank 1 limits the geometric development of one producing finished molded part in the plane of the board.
  • Double lines A, B, C denote the folded edges, along which the blank is bent during forming.
  • the folding edges A, B and C divide the blank 1 into a plurality of surface areas, namely into a lower front surface area 12, a laterally upper front surface area 14, a floor area 16 and a left side area 18.
  • the blank 1 is first heated so far that the matrix material of the
  • Plastic is soft and deformable. Thereafter, the blank is in a
  • FIGS. 2 to 4. 2, 3 and 4 which show different views of the finished molded part, the folding edges A, B and C and the beveled surface portions 12, 14, 16 and 18 are shown.
  • Fig. 5 shows a mold for carrying out the method of the present invention.
  • the molding tool has a punch 2 as an upper tool and a die 3 as a lower tool.
  • the die 3 comprises an immersion frame 30, in which a sprung bottom 32 is mounted so displaceable that the sprung bottom 32 acted upon by a compressive force of the punch 2 against a spring force in the immersion frame 30 hineinschiebbar.
  • the top side 34 of the sprung bottom 32 forms a negative mold with two recesses 36, 38 which are each bounded by a shaped edge 35 and 37 against the raised portion of the top 34 of the sprung bottom 32.
  • the shape edges 35, 37 correspond in their contour to the edge portions 16 ', 16 "of the bottom region 16 of the blank 1.
  • the blank 1 is placed with its bottom portion 16 on the top 34 of the sprung bottom 32 so that the two parts of the bottom portion 16 come to lie in the recesses 36 and 38, respectively.
  • the edge 16 'of the bottom portion 16 rests against the shaped edge 35 of the recess 36 and the edge 16 "of the bottom portion 16 rests against the shaped edge 37 of the recess 38.
  • the punch 2 is moved against the die 3, so that the lower Face 20 of the punch 2 rests on the top 34 of the sprung bottom 32 and the bottom portion 16 of the blank 1.
  • the blank 1 is fixed in this way in the mold.
  • the punch 2 is provided at its front in Fig. 5 side 22 with a large recess 24 which is bounded by an outer edge 23 to the raised portion of the front side 22 of the punch 2. Within the recess 24, a further raised portion 26 is provided, which is bounded with respect to the recess of an inner mold edge 25.
  • the front side 22 of the punch 2 is provided with a further depression 28, which is delimited from the non-recessed region of the front side 22 by a lateral shaping edge 27.
  • the left side 21 of the punch 2 in FIG. 5 is provided with a lateral depression 29, which is delimited from the non-recessed region of the left side 21 by a lateral shaping edge 29 '.
  • the recesses 28, 29 merge into one another.
  • Insertion frame 30 forced upward, wherein the blank along the in Fig. 1 shown double lines A and C is bent.
  • the lower front surface portion 12 of the blank lies in the recess 24 on the front side 22 of the punch 2 and the left side portion 18 of the blank 1 settles in the lateral recess 29 of the punch second
  • Front surface region 12 bears against the shaped edge 25 of the raised portion 16 of the front side 22 of the punch 2.
  • the outer peripheral edge 18 * of the left side portion 18 of the blank 1 abuts against the lateral forming edge 29 'of the punch 2 and a lower portion 14' of the laterally-upper front surface portion 14 of the blank 1 comes against a

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)
  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

The invention relates to a method for producing plastic molded parts, comprising the following steps: a) providing a board comprising plastic material; b) machining the board to produce a blank having a contour that corresponds to the flat projection of the finished molded part in the plane of the board; c) heating the blank; d) plastically deforming the heated blank into a molded part having the net shape using a molding tool, wherein at least one of the edges of the blank is seated against the support surfaces provided in the molding tool or is rests there during deformation.

Description

Verfahren zur Herstellung von Formteilen aus Kunststoff  Process for the production of molded plastic parts
TECHNISCHES GEBIET TECHNICAL AREA
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Formteilen aus Kunststoff sowie ein Formwerkzeug zur Durchführung dieses Verfahrens. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von Formteilen aus faserverstärktem, beispielsweise kohlefaserverstärktem, Kunststoff. The present invention relates to a process for the production of molded plastic parts and to a mold for carrying out this process. In particular, the invention relates to a process for the production of molded parts made of fiber-reinforced, for example carbon fiber reinforced, plastic.
STAND DER TECHNIK STATE OF THE ART
Bislang war es üblich, Formteile aus Kunststoff, beispielsweise aus So far, it has been common to moldings made of plastic, for example
kohlefaserverstärktem Kunststoff, die zum Beispiel im Flugzeugbau Verwendung finden, zunächst unter thermischer Einwirkung zu verformen und das so hergestellte Formteil anschließend auf die erforderlichen Maße zu bearbeiten. Diese Bearbeitung erfolgt in der Regel auf mehrachsigen, numerisch gesteuerten Fräsmaschinen. Ein Nachteil bei dieser Vorgehensweise ist der hohe Aufwand für die sich an den Umformprozess anschließende Bearbeitung des Formteiles. Carbon fiber reinforced plastic, which are used, for example, in aircraft, initially under thermal action to deform and then work the molded part thus prepared to the required extent. This machining usually takes place on multi-axis, numerically controlled milling machines. A disadvantage of this approach is the high cost of the subsequent to the forming process machining of the molding.
Zudem werden die Kanten des Formteils durch die sich an den Umformprozess anschließende Bearbeitung aufgeraut, wodurch die Enden der im Kunststoff enthaltenen Fasern freiliegen. Um zu vermeiden, dass die Fasern während des späteren Einsatzes des Formteils, beispielsweise durch Einwirken von Gasen oder Flüssigkeiten auf die offenen Kanten, Schaden nehmen, ist es erforderlich, die Kanten des Formteils nach der Bearbeitung zu versiegeln, wodurch ein weiterer Bearbeitungsschritt erforderlich wird. In addition, the edges of the molding are roughened by the processing subsequent to the forming process, whereby the ends of the fibers contained in the plastic are exposed. In order to avoid damaging the fibers during the subsequent use of the molded article, for example by the action of gases or liquids on the open edges, it is necessary to seal the edges of the molded article after processing, thereby requiring a further processing step.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Herstellung von Formteilen aus Kunststoff anzugeben, bei welchem die Anzahl der It is therefore an object of the present invention to provide a method for the production of plastic moldings in which the number of moldings
Verfahrensschritte reduziert ist und somit die Herstellungskosten gegenüber dem Stand der Technik niedriger sind. Auch soll ein für ein derartiges Verfahren geeignetes Formwerkzeug angegeben werden. Process steps is reduced, and thus the production costs compared to the State of the art are lower. Also, a suitable for such a method mold is to be specified.
Die das Verfahren betreffende Aufgabe wird durch das Verfahren gemäß The object relating to the method is achieved by the method according to
Patentanspruch 1 gelöst. Claim 1 solved.
Dieses erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Formteilen aus This inventive method for the production of molded parts
Kunststoff weist die folgenden Schritte auf: Plastic has the following steps:
a) Bereitstellen einer ein Kunststoffmaterial aufweisenden Platine; a) providing a plastic material having a board;
b) Bearbeiten der Platine zur Erzeugung eines Rohlings mit einer Kontur, die der Abwicklung des fertigen Formteils in die Ebene der Platine entspricht; c) Erwärmen des Rohlings; b) processing the blank to produce a blank with a contour corresponding to the development of the finished molded part in the plane of the board; c) heating the blank;
d) plastisches Umformen des erwärmten Rohlings zu einem Formteil mit der endgültigen Form mittels eines Formwerkzeugs, wobei zumindest eine der Kanten des Rohlings während des Verformens an im Formwerkzeug vorgesehenen Anlageflächen anliegt oder dort zur Anlage kommt. d) plastically forming the heated blank into a molded part with the final shape by means of a molding tool, wherein at least one of the edges of the blank is applied during deformation of provided in the mold bearing surfaces or comes to rest there.
VORTEILE Bei diesem Verfahren wird die Platine bereits im Schritt b) so auf Maß gearbeitet, dass eine zusätzliche Bearbeitung nach dem Umformschritt nicht mehr erforderlich ist. Die im Schritt b) bearbeiteten Konturkanten des Rohlings werden durch das Erwärmen im Schritt c) durch das dann fließfähige Matrixmaterial des Kunststoffs versiegelt, so dass der im Stand der Technik erforderliche zusätzliche Schritt des Versiegeins der Formteilkanten entfallen kann. Das Vorsehen von Anlageflächen im Formwerkzeug, an welche zumindest eine der Kanten des Rohlings während des Verformens zur Anlage kommt oder während des gesamten Umformprozesses anliegt, sorgt dafür, dass diese Kante am Ende des Umformschritts maßhaltig ist und nicht weiter zu überarbeitet werden braucht. Vorzugsweise werden alle relevanten Kanten des Rohlings während des Schrittes des plastischen Umformens gegen entsprechende Anlageflächen am Formwerkzeug, so genannte "Net-Moulding-Kanten" zur Anlage gebracht oder liegen während der Umformung an derartigen Anlageflächen des Formwerkzeugs an, wodurch die Maßhaltigkeit der Formteilkanten und folglich des gesamten fertigen Formteils gewährleistet wird. ADVANTAGES In this process, the board is already worked to measure in step b) so that additional processing after the forming step is no longer required. The contour edges of the blank processed in step b) are sealed by the heating in step c) by the then flowable matrix material of the plastic, so that the additional step of sealing in the molded part edges required in the prior art can be dispensed with. The provision of contact surfaces in the mold to which at least one of the edges of the blank during deformation comes to rest or rests during the entire forming process, ensures that this edge is dimensionally stable at the end of the forming step and need not be further revised. Preferably, all relevant edges of the blank become during the step the plastic forming against corresponding contact surfaces on the mold, so-called "net-molding edges" brought to rest or lie during the forming of such contact surfaces of the mold, whereby the dimensional accuracy of the molding edges and consequently of the entire finished molded part is guaranteed.
In einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist das Kunststoffmaterial faserverstärkt, insbesondere mit Kohlefasern verstärkt, und das Kunststoffmaterial weist ein thermoplastischen Matrixmaterial, insbesondere PPS (Polyphenylensulfid), auf. In a preferred development of the method according to the invention, the plastic material is fiber-reinforced, in particular reinforced with carbon fibers, and the plastic material has a thermoplastic matrix material, in particular PPS (polyphenylene sulfide).
Vorzugsweise erfolgt das Bearbeiten der Platine im Schritt b) durch spanlose und/oder spanabhebende Bearbeitungsschritte. Die spanlosen Preferably, the processing of the board in step b) by non-cutting and / or machining steps. The non-cutting
Bearbeitungsschritte können beispielsweise Schneiden oder Stanzen sein und die spanabhebenden Bearbeitungsschritte sind beispielsweise Bohren, Sägen oder Fräsen. Processing steps can be, for example, cutting or punching and the machining steps are, for example, drilling, sawing or milling.
Das Erwärmen des Rohlings im Schritt c) erfolgt vorzugsweise durch The heating of the blank in step c) is preferably carried out by
Wärmeleitung. Hierdurch wird eine besonders homogene Erwärmung der Platine erzielt. Heat conduction. As a result, a particularly homogeneous heating of the board is achieved.
Es ist besonders von Vorteil, wenn das im Schritt d) gebildete Formteil für eine vorgegebene Zeitspanne im geschlossenen Formwerkzeug verbleibt und wenn in dieser Zeitspanne die Temperatur des Formwerkzeugs und damit des Formteils auf eine vorgegebene Temperatur heruntergekühlt wird, bevor das fertige Formteil aus dem Formwerkzeug entfernt wird. Diese Abkühlung des Formteils im It is particularly advantageous if the molded part formed in step d) remains in the closed mold for a predetermined period of time and if during this time the temperature of the mold and thus of the molded part is cooled down to a predetermined temperature before the finished molded part is removed from the mold becomes. This cooling of the molding in
Formwerkzeug sorgt für eine besonders gute Maßhaltigkeit des fertigen Formteils. Forming tool ensures a particularly good dimensional stability of the finished molding.
Der auf das Formwerkzeug gerichtete Teil der Aufgabe wird durch das The directed to the mold part of the task is by the
Formwerkzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 6 gelöst. Das Formwerkzeug weist zumindest eine Matrize und zumindest einen Stempel auf, die gegeneinander verfahrbar sind, wobei der Stempel und/oder die Matrize Anlageflächen für zumindest eine der Kanten des umzuformenden Rohlings aufweist. Diese Anlageflächen, die auch als "Net-Moulding-Kanten" bezeichnet werden, sorgen für eine Fixierung der zugeordneten Kanten des umzuformenden Rohlings, wodurch eine Maßhaltigkeit der entsprechenden Kanten des fertigen Formteils gewährleistet ist. Mold with the features of claim 6 solved. The molding tool has at least one die and at least one stamp, which are movable relative to one another, wherein the punch and / or the die has contact surfaces for at least one of the edges of the blank to be formed. These contact surfaces, which are also referred to as "net-molding edges", ensure a fixation of the associated edges of the blank to be formed, whereby a dimensional accuracy of the corresponding edges of the finished molded part is ensured.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Beispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert; es zeigt: The invention will now be described by way of example with reference to the drawings; it shows:
Fig. 1 einen Platinen-Rohling; 1 shows a blank blank;
Fig. 2 ein fertiges Formteil in der Frontansicht in Richtung des Pfeils Il in Fig. 2 shows a finished molded part in the front view in the direction of arrow II in
Fig. 3;  Fig. 3;
Fig. 3 das fertige Formteil in der Ansicht von unten in Richtung des Pfeils III in Fig. 2; 3 shows the finished molded part in the view from below in the direction of the arrow III in Fig. 2.
Fig. 4 das fertige Formteil in der Seitenansicht von links in Richtung des Fig. 4 shows the finished molding in the side view from the left in the direction of
Pfeils IV in Fig. 2; Fig. 5 ein geöffnetes Formwerkzeug zur Herstellung des in den Fig. 2 bis 4 gezeigten Formteils.  Arrow IV in Fig. 2; Fig. 5 is an opened mold for producing the molding shown in Figs. 2 to 4.
DARSTELLUNG VON BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN In Fig. 1 ist ein ebener Rohling 1 dargestellt, der aus einer Kunststoff-Platine, beispielsweise durch Schneiden oder Fräsen, herausgearbeitet worden ist. Die Umrisskante 10 des Rohlings 1 begrenzt die geometrische Abwicklung eines zu erzeugenden fertigen Formteils in die Ebene der Platine. Strichpunktierte DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS In Fig. 1, a flat blank 1 is shown, which has been worked out of a plastic board, for example by cutting or milling. The contour edge 10 of the blank 1 limits the geometric development of one producing finished molded part in the plane of the board. Dot-dash
Doppellinien A, B, C bezeichnen die Faltkanten, entlang derer der Rohling beim Umformen abgekantet wird. Die Faltkanten A, B und C unterteilen den Rohling 1 in mehrere Flächenbereiche, nämlich in einen unteren Frontflächenbereich 12, einen seitlich-oberen Frontflächenbereich 14, einen Bodenbereich 16 und einen linken Seitenbereich 18. Double lines A, B, C denote the folded edges, along which the blank is bent during forming. The folding edges A, B and C divide the blank 1 into a plurality of surface areas, namely into a lower front surface area 12, a laterally upper front surface area 14, a floor area 16 and a left side area 18.
Der Rohling 1 wird zunächst so weit erwärmt, dass das Matrixmaterial des The blank 1 is first heated so far that the matrix material of the
Kunststoffs weich und verformbar wird. Danach wird der Rohling in ein Plastic is soft and deformable. Thereafter, the blank is in a
Formwerkzeug eingelegt und entlang der an den Bodenbereich angrenzenden Doppellinien A und C um einen vorgegebenen Winkel, im vorliegenden Fall um 90°, abgekantet. Anschließend wird der Rohling 1 noch um die Doppellinie B abgekantet und erhält so seine in den Fig. 2 bis 4 gezeigte endgültige Form. In den Fig. 2, 3 und 4, die unterschiedliche Ansichten des fertigen Formteils zeigen, sind die Faltkanten A, B und C sowie die abgekanteten Flächenbereiche 12, 14, 16 und 18 dargestellt. Inserted mold and along the adjacent to the bottom area double lines A and C by a predetermined angle, in the present case by 90 °, folded. Subsequently, the blank 1 is still bent to the double line B and thus receives its final shape shown in FIGS. 2 to 4. 2, 3 and 4, which show different views of the finished molded part, the folding edges A, B and C and the beveled surface portions 12, 14, 16 and 18 are shown.
Fig. 5 zeigt ein Formwerkzeug zur Durchführung des Verfahrens der vorliegenden Erfindung. Das Formwerkzeug weist als Oberwerkzeug einen Stempel 2 und als Unterwerkzeug eine Matrize 3 auf. Fig. 5 shows a mold for carrying out the method of the present invention. The molding tool has a punch 2 as an upper tool and a die 3 as a lower tool.
Die Matrize 3 umfasst einen Eintauchrahmen 30, in dem ein gefederter Boden 32 derart verschiebbar gelagert ist, dass der gefederte Boden 32 von einer Druckkraft des Stempels 2 beaufschlagt gegen eine Federkraft in den Eintauchrahmen 30 hineinschiebbar ist. The die 3 comprises an immersion frame 30, in which a sprung bottom 32 is mounted so displaceable that the sprung bottom 32 acted upon by a compressive force of the punch 2 against a spring force in the immersion frame 30 hineinschiebbar.
Die Oberseite 34 des gefederten Bodens 32 bildet eine Negativform mit zwei Vertiefungen 36, 38, die jeweils von einer Formkante 35 beziehungsweise 37 gegen den erhabenen Teil der Oberseite 34 des gefederten Bodens 32 begrenzt sind. Die Formkanten 35, 37 entsprechen in ihrer Kontur den Kantenabschnitten 16', 16" des Bodenbereichs 16 des Rohlings 1. The top side 34 of the sprung bottom 32 forms a negative mold with two recesses 36, 38 which are each bounded by a shaped edge 35 and 37 against the raised portion of the top 34 of the sprung bottom 32. The shape edges 35, 37 correspond in their contour to the edge portions 16 ', 16 "of the bottom region 16 of the blank 1.
Der Rohling 1 wird mit seinem Bodenbereich 16 so auf der Oberseite 34 des gefederten Bodens 32 platziert, dass die beiden Teile des Bodenbereichs 16 in den Vertiefungen 36 beziehungsweise 38 zu liegen kommen. Die Kante 16' des Bodenbereichs 16 liegt dabei an der Formkante 35 der Vertiefung 36 an und die Kante 16" des Bodenbereichs 16 liegt dabei an der Formkante 37 der Vertiefung 38 an. Anschließend wird der Stempel 2 gegen die Matrize 3 verfahren, sodass die untere Fläche 20 des Stempels 2 auf der Oberseite 34 des gefederten Bodens 32 und dem Bodenbereich 16 des Rohlings 1 aufliegt. Der Rohling 1 ist auf diese Weise im Formwerkzeug fixiert. The blank 1 is placed with its bottom portion 16 on the top 34 of the sprung bottom 32 so that the two parts of the bottom portion 16 come to lie in the recesses 36 and 38, respectively. The edge 16 'of the bottom portion 16 rests against the shaped edge 35 of the recess 36 and the edge 16 "of the bottom portion 16 rests against the shaped edge 37 of the recess 38. Subsequently, the punch 2 is moved against the die 3, so that the lower Face 20 of the punch 2 rests on the top 34 of the sprung bottom 32 and the bottom portion 16 of the blank 1. The blank 1 is fixed in this way in the mold.
Der Stempel 2 ist an seiner in Fig. 5 vorderen Seite 22 mit einer großflächigen Vertiefung 24 versehen, die von einer äußeren Formkante 23 zum erhabenen Teil der vorderen Seite 22 des Stempels 2 begrenzt ist. Innerhalb der Vertiefung 24 ist ein weiterer erhabener Bereich 26 vorgesehen, der gegenüber der Vertiefung von einer inneren Formkante 25 begrenzt ist. Die vordere Seite 22 des Stempels 2 ist mit einer weiteren Vertiefung 28 versehen, die gegenüber dem nicht vertieften Bereich der vorderen Seite 22 von einer seitlichen Formkante 27 begrenzt ist. The punch 2 is provided at its front in Fig. 5 side 22 with a large recess 24 which is bounded by an outer edge 23 to the raised portion of the front side 22 of the punch 2. Within the recess 24, a further raised portion 26 is provided, which is bounded with respect to the recess of an inner mold edge 25. The front side 22 of the punch 2 is provided with a further depression 28, which is delimited from the non-recessed region of the front side 22 by a lateral shaping edge 27.
Die in Fig. 5 linke Seite 21 des Stempels 2 ist mit einer seitlichen Vertiefung 29 versehen, die gegenüber dem nicht vertieften Bereich der linken Seite 21 durch eine seitliche Formkante 29' abgegrenzt ist. Die Vertiefungen 28, 29 gehen ineinander über. The left side 21 of the punch 2 in FIG. 5 is provided with a lateral depression 29, which is delimited from the non-recessed region of the left side 21 by a lateral shaping edge 29 '. The recesses 28, 29 merge into one another.
Wird der Stempel 2 gegen die elastische Kraft des gefederten Bodens 32 in Richtung des Pfeils P weiter nach unten gefahren, so taucht der gefederte Boden 32 zusammen mit dem Stempel 2 in den Eintauchrahmen 30 der Matrize 3 ein. Der zwischen der Oberseite 34 der Matrize 3 und der Unterseite 20 des Stempels 2 eingespannte Rohling 1 wird dann von dem umlaufenden Rand 31 des If the punch 2 is moved further downwards in the direction of the arrow P against the elastic force of the sprung bottom 32, then the sprung bottom 32 together with the punch 2 dips into the immersion frame 30 of the die 3. The blank 1 clamped between the upper side 34 of the die 3 and the underside 20 of the punch 2 is then removed from the peripheral edge 31 of the
Eintauchrahmens 30 nach oben gezwungen, wobei der Rohling entlang der in Fig. 1 gezeigten Doppellinien A und C abgebogen wird. Beim weiteren Eintauchen des Stempels 2 in den Eintauchrahmen 30 legt sich der untere Frontflächenbereich 12 des Rohlings in die Vertiefung 24 an der vorderen Seite 22 des Stempels 2 und der linke Seitenbereich 18 des Rohlings 1 legt sich in die seitliche Vertiefung 29 des Stempels 2. Insertion frame 30 forced upward, wherein the blank along the in Fig. 1 shown double lines A and C is bent. Upon further immersion of the punch 2 in the immersion frame 30, the lower front surface portion 12 of the blank lies in the recess 24 on the front side 22 of the punch 2 and the left side portion 18 of the blank 1 settles in the lateral recess 29 of the punch second
Nachdem der Stempel 2 in den Eintauchrahmen 30 der Matrize 3 eingetaucht ist, wird der seitlich-obere Frontflächenbereich 14 des Rohlings 1 mittels eines— nicht gezeigten— Schiebers entlang der Doppellinie B in Fig. 1 um den in Fig. 5 gezeigten Kantenabschnitt 29" des Stempels 2 abgebogen, sodass der seitlichobere Frontflächenbereich 14 in der Vertiefung 28 des Stempels 2 zu liegen kommt. After the punch 2 is immersed in the immersion frame 30 of the die 3, the side-upper front surface portion 14 of the blank 1 by means of a slide (not shown) along the double line B in Fig. 1 about the edge portion shown in FIG Stamp 2 bent so that the laterally upper front surface area 14 comes to lie in the recess 28 of the punch 2.
In dieser eingetauchten Position liegt die äußere Umfangskante 12' des unteren Frontflächenbereichs 12 des Rohlings 1 gegen die Formkante 23 der vorderen Seite 22 des Stempels 2 an und die innere Formkante 12" des unteren In this submerged position, the outer peripheral edge 12 'of the lower front surface portion 12 of the blank 1 bears against the forming edge 23 of the front side 22 of the punch 2 and the inner forming edge 12 "of the lower
Frontflächenbereichs 12 liegt gegen die Formkante 25 des erhabenen Abschnitts 16 der vorderen Seite 22 des Stempels 2 an. Die Außenumfangskante 18* des linken Seitenbereichs 18 des Rohlings 1 liegt an der seitlichen Formkante 29' des Stempels 2 an und ein unterer Abschnitt 14' des seitlich-oberen Frontflächenbereichs 14 des Rohlings 1 gerät gegen einen Front surface region 12 bears against the shaped edge 25 of the raised portion 16 of the front side 22 of the punch 2. The outer peripheral edge 18 * of the left side portion 18 of the blank 1 abuts against the lateral forming edge 29 'of the punch 2 and a lower portion 14' of the laterally-upper front surface portion 14 of the blank 1 comes against a
Abschnitt der Formkante 27 zur Anlage. Die Formkanten 35, 37 in der Matrize 3 und die Formkanten 23, 25, 27 und 29' des Stempels 2 bilden somit maßtreue Begrenzungen für das fertige Formteil, das nach dem Abkühlen des Formwerkzeugs aus diesem entnommen wird. Das fertige Formteil entspricht somit den durch die Vertiefungen 36, 38 in der Matrize 3 und die Vertiefungen 24, 28, 29 des Stempels 2 bestimmten vorgegebenen Abmessungen, sodass das fertige Formteil nicht mehr beschnitten werden muss. Während des Umformschrittes stützen sich somit Kantenabschnitte der Section of the mold edge 27 to the plant. The shaped edges 35, 37 in the die 3 and the shaped edges 23, 25, 27 and 29 'of the punch 2 thus form true-to-scale boundaries for the finished molding, which is removed after cooling of the mold from this. The finished molded part thus corresponds to the predetermined dimensions defined by the depressions 36, 38 in the die 3 and the depressions 24, 28, 29 of the punch 2, so that the finished molded part no longer has to be trimmed. During the forming step, thus, edge portions are supported
Umfangskante 10 des Rohlings gegen im Formwerkzeug vorgesehene und Formkanten bildende Anlageflächen ab, wodurch gewährleistet wird, dass die Kantenabschnitte nach dem Umformen des Rohlings 1 eine definierte räumliche Lage einnehmen, die jeweils einem Sollmaß des fertigen Formteils entspricht. Dadurch ist ein Nachbearbeiten der Kanten des fertigen Formteils nicht mehr erforderlich. Peripheral edge 10 of the blank against provided in the mold and forming edges from abutment surfaces, thereby ensuring that the edge portions occupy a defined spatial position after forming the blank 1, which corresponds to a nominal dimension of the finished molded part. As a result, a reworking of the edges of the finished molding is no longer necessary.
Bezugszeichen in den Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen dienen lediglich dem besseren Verständnis der Erfindung und sollen den Schutzumfang nicht einschränken. Reference signs in the claims, the description and the drawings are only for the better understanding of the invention and are not intended to limit the scope.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
Es bezeichnen: They denote:
1 Rohling  1 blank
2 Stempel  2 stamps
3 Matrize  3 matrix
10 Umform kante  10 forming edge
12 unterer Frontflächenbereich  12 lower front surface area
14 seitlich-oberer Frontflächenbereich  14 side-upper front surface area
14 unterer Abschnitt von 14  14 lower section of 14
16 Bodenbereich  16 floor area
18 linken Seitenbereich  18 left side area
20 Unterseite von 2  20 bottom of 2
21 linke Seite von 2  21 left side of 2
22 vordere Seite von 2  22 front side of 2
23 äußere Formkante  23 outer edge of shape
24 Vertiefung  24 deepening
25 innere Formkante  25 inner shape edge
26 erhabener Bereich  26 raised area
27 Formkante  27 shaped edge
28 Vertiefung  28 deepening
29 Vertiefung  29 deepening
29 Formkante  29 shaped edge
29 Kantenabschnitt  29 edge section
30 Eintauchrahmen  30 immersion frames
31 umlaufender Rand  31 peripheral edge
32 gefederter Boden  32 sprung ground
34 Oberseite von 32  34 top of 32
35 Form kante  35 shape edge
36 Vertiefung  36 deepening
37 Formkante  37 shaped edge
38 Vertiefung  38 deepening
A, B, C Faltkanten  A, B, C folding edges

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zur Herstellung von Formteilen aus Kunststoff mit den Schritten: a) Bereitstellen einer ein Kunststoffmaterial aufweisenden Platine; b) Bearbeiten der Platine zur Erzeugung eines Rohlings mit einer 1. A method for the production of molded plastic parts comprising the steps of: a) providing a plastic material having a board; b) processing the blank to produce a blank with a
Kontur, die der Abwicklung des fertigen Formteils in die Ebene der Platine entspricht;  Contour, which corresponds to the development of the finished molded part in the plane of the board;
c) Erwärmen des Rohlings;  c) heating the blank;
d) plastisches Umformen des erwärmten Rohlings zu einem Formteil mit der endgültigen Form mittels eines Formwerkzeugs, wobei zumindest eine der Kanten des Rohlings während des Verformens an im Formwerkzeug vorgesehenen Anlageflächen anliegt oder dort zur Anlage kommt.  d) plastically forming the heated blank into a molded part with the final shape by means of a molding tool, wherein at least one of the edges of the blank is applied during deformation of provided in the mold bearing surfaces or comes to rest there.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , 2. The method according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass das Kunststoffmaterial faserverstärkt, insbesondere mit Kohlefasern verstärkt, ist und ein thermoplastisches Matrixmaterial, insbesondere PPS, aufweist.  the plastic material is fiber-reinforced, in particular reinforced with carbon fibers, and has a thermoplastic matrix material, in particular PPS.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, 3. The method according to claim 1 or 2,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass das Bearbeiten der Platine im Schritt b) durch spanlose und/oder spanabhebende Bearbeitungsschritte erfolgt.  that the processing of the board in step b) takes place by chipless and / or machining operations.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 4. The method according to any one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass das Erwärmen des Rohlings im Schritt c) durch Wärmeleitung erfolgt.  the heating of the blank in step c) takes place by heat conduction.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 5. Method according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass das im Schritt d) gebildete Formteil für eine vorgegebene Zeitspanne im geschlossenen Formwerkzeug verbleibt und dass in dieser Zeitspanne die Temperatur des Formwerkzeugs und damit des Formteils auf eine vorgegebene Temperatur heruntergekühlt wird, bevor das fertige Formteil aus dem Formwerkzeug entfernt wird. characterized, that the molded part formed in step d) remains in the closed mold for a predetermined period of time and that during this period the temperature of the mold and thus of the molded part is cooled down to a predetermined temperature before the finished molded part is removed from the mold.
6. Formwerkzeug zur Durchführung des Verfahrens nach einem der 6. mold for performing the method according to one of
vorhergehenden Ansprüche,  previous claims,
dadurch gekennzeichnet,  characterized,
dass das Formwerkzeug zumindest eine Matrize und zumindest einen in that the molding tool has at least one die and at least one
Stempel aufweist, die gegeneinander verfahrbar sind, wobei der Stempel und/oder die Matrize Anlageflächen für zumindest eine der Kanten des umzuformenden Rohlings aufweist. Stamp has, which are movable relative to each other, wherein the punch and / or the die has contact surfaces for at least one of the edges of the blank to be formed.
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