Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Hohlkörpern aus Blech unter hydraulischem Druck. 1?.s ist bekannt, bei der Herstellung von Ilohlkö rpern ans einer ebenen Blechtafel diese dadurch in die Formmatrize zu drücken, dass die der Formhöhlung abgewendete Seite der zwischen Matrize und deren Deckel fest ein- gespannten Blechplatte unter die Wirkung einer Drnekflüssighcit gesetzt wird,
so dass (las Blech unter Dehnung in die 'Matrizen- liiililung hineingedrückt wird.
Dieses Verfahren besitzt den Nachteil, class, insbesondere bei -rösseren Ziehlängen, sich in Folge der starken Verjüngung des Blech- iIucrschnittes Beulen und Falten bilden und liiiul'ig Einrisse auftreten.
11an hat daher weiter vorgeschlagen, die Bleeliplatte nachgiebig zwischen zwei ela stische Deckplatten zu legen und die unter hohem Druck stehende Pressflüssigkeit in einen Pressbeutel einzuleiten.
Beim gleichzeitigen Pressen zweier auf einandergelegter Bleche zu symmetrischen Kugelkörpern ist- ebenfalls, der Dichtungs schwierigkeiten halber, die Anwendung eines Pressbeutels bekannt.
Dieses Verfahren kann nur verwendet wer den, wenn die Presskräfte klein sind, also bei sehr dünnen Blechen und kleinen Teilen, da andernfalls der Pressbeutel sehr leicht. zerstört wird.
Nun hat man aber auch vorgeschlagen, das Pressen bzw. Aufwehen bereits vorgezogener Zylinderkörper unter unmittelbarer Ein wirkung der Pressflüssigkeit durchzuführen, wobei auch die Pressforin mit Flüssigkeit ge füllt ist, die unter dem Pressdruek ausströmt. Hierbei sind aber zum Zwecke der Abdichtung breite, zwischen Dichtungsfläche fest und un nachgiebig gehaltene Ränder des Werkstückes erforderlich, so dass die Verformung wieder nur unter Quersehnittsverminderungen des Bleches erreicht werden kann.
Die Erfindung erstrebt nun, das Pressver- fahren sowohl unter unmittelbarer An wendung eines hydraulischen Druckmittels und eines hydraulischen Gegendruckes durch zuführen als es auch so zu leiten, dass die ztt verformende Blechplatte unter Vermeidung von durch die Druckkraft eintretender Quer schnittverminderung des Bleches gezogen wird. Um dies zu erreichen, ist die Anordnung so getroffen, dass die Blechplatte in einem Schlitz gelagert ist.
Dieser Schlitz ist so be messen, dass die Pressflüssigkeit als dünner Schleier zwischen die Führungsflächen treten kann und die Gleitbewegung durch Flüssig keitsreibung erleichtert, wodurch das Kleben tind Einreissen der Bleche vermieden wird.
Zu diesem Zweck ist gemäss der Erfindung die Matrize unter Zwischenlage eines Distanz ringes und -unter Ausbildung eines Führungs spaltes mit dem andern Matrizenteil dicht schliessend verbunden.
Hierdurch wird die Anwendung selbst. sehr grosser Pressdrucke beim Pressen grosser, starkwandiger Teile ermöglicht. Auch können dabei aus der Ebene der Platte weit und rechtwinklig heraustretende Körper beliebiger Umfangsgestalt hergestellt werden.
Im folgenden werden an Hand der Zeich nung beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung erläutert. Es zeigen: Fig.1 eine schematische Darstellung einer Pressform nebst der zugehörigen hydrauli schen Anlage im Aufriss, Fig. 2 eine gleiche Darstellung einer An lage, bei der die Gegendruckflüssigkeit unter Cberdruek aus der Pressform entweicht, Fig. 3 eine Pressmatrize, die mit.
einer Faltenhalterplatte ausgerüstet ist, für Vertikal schnitt, Fig. 4 eine andere Ausführungsform einer Pressmatrize, die mit einem elastischen Dich tungsring versehen ist, welcher zur Ab dichtung des Gleitspaltes dient, Fig. 5 im Längsschnitt die Anisbildung der Matrize zur Anwendung bei der Herstellung von Fasskörpern, Fig. 6 einen der Fig.5 entsprechenden Längsschnitt.
einer andern Ausbildungsform. Fig.7 zeigt eine Tiefzielvorrichtung zu Beginn des Tiefzuges, das heisst nachdem die erste Verformung hydraulisch stattgefunden hat, Fig.8 die gleiche Vorrichtung am Ende des Ziehvorganges mit abgesenktem Form stempel, Fig. 9 eine Matrizellausbildung einer Press- form zum Herstellen von mit Einschnürun- gen versehenen Hohlkörpern, zum Beispiel Kannen,
Fig.10 einen Querschnitt durch diese Vor richtung gemäss Linie < 1-B der Fig.9; in Fig. 11 ist eine Pressv orrichtLing dar gestellt, bei welcher die Pressflüssigkeit auch noch zur Betätigung des Matrizenversehlusses verwendet wird.
Die -Matrize 1 gemäss Fig. 1 besitzt die Gesenkhöhlung 2 und ist mit einem Deckel 3 versehen. Dieser enthält ebenfalls eine Aus sparung 4, die vorzugsweise eine der Gesenk- höhlung 2 entsprechende Form besitzt.
Die Befestigung des Deckels 3 auf der Form erfolgt mittels Überwurfsbolzen 5, die an der Matrize gelenkig befestigt sind und in am Deckel sitzenden Gabeln eingelebt sowie mittels der Muttern 6 festgezogen werden.
Zwischen Matrize 1 und Deckel 3 liegt ein Distanzring 7. Hierdurch entsteht ein ringförmiger Schlitz 25. Der Distanzring I weist, eine etwas grössere Stärke auf als die zwischen Matrize und Deckel liegende Blech platte, so dass das Blech zwischen Deckel und Matrize gleiten kann.
Die Matrize 1 und der Deckel 3 besitzen Anschlussbohlnzngen für die Druckleitung 9 und für die Absaugleitung 12. Wie in der Fig. 1 dargestellt, führt von diesen An- sehluss bohrungen eine durch Ventil absperr bare Ringleitung zu der Pumpe 10.
Die Druckleitung 9 kann in Form eine bis zur Ebene der Blechplatte 13 bzw. 14 hochgeführten, in der Stopfbüchse 8 ver schiebbaren Rohres ausgebildet sein, welches eine Mutter 11 besitzt, mittels deren die Be festigung an der Blechplatte vorgenommen erden kann.
Auf die Oberfläche der geöffneten Ma trize 1. wird zum Beispiel eine einfache, ebene Blechtafel 1.3 aufgelegt. Ein entsprechender Distanzring 7 bewirkt beim Aufsetzen und Testspannen des Matrizendeckels 3 mittels der Schrauben 5, 6 die Ausbildung des Spaltes 25. Danach werden die Gesenk- höhlungen beiderseits des Bleches mit Druck flüssigkeit gefüllt.
Jetzt wird die Pumpe 10 in Tätigkeit ge setzt. Diese drückt die Flüssigkeit. in Rich tung der Pfeile 20 in den Gesenkraum 4, da gegen saugt sie die Flüssigkeit in Richtung des Pfeils 21 aus der Gesenkhöhlung 2 her aus. Unter dieser Druck- und Vakuum wirkung wird das Blech in die Gesenk- böhlung hineingezogen. Hierbei rutscht der im Spalt 25 liegende Teil der Blechtafel, auf einer Flüssigkeitsschicht schwimmend, nach.
Der Vorgang wird so lange ausgedehnt, bis cl as Blech vollkommen dicht an die -\Vandung *der Matrize gedrückt ist.
Nach Öffnen der Matrize kann der fertige Presskörper dem Gesenk entnommen werden. Sollen gleichzeitig zwei, etwa symmetrische Hohlkörperhälften gepresst werden, so ver fährt man folgendermassen: Zwischen Matrize 1 und Deckel 3 werden innerhalb eines Distanzringes 7 die beiden Bleche 13 und 14 gelegt. Diese beiden Bleche sind in der Nähe ihres Endes bei 15 fort laufend miteinander verschweisst. Ausserdem sind vorzugsweise die beiden Bleche vor ihrem Auflegen mit Wölbungen 16 bzw. 17 vorgearbeitet. Diese Wölbungen bilden eine gemeinsame Kammer 18. Im Mittelpunkt 19 dieser Bleche werden die freien Enden der Druckrohre 9 mit Hilfe der Muttern 11 dicht befestigt.
Wird hierbei nach dem Schliessen und Füllen der Gesenkhöhlungen mit Druckflüs sigkeit die Pumpe 10 angelassen, so wölben sich die Bleche, da die Kammer 18 mit der Druckflüssigkeit angefüllt wird, beidseitig aus und nehmen die Gesenkform an.
An Stelle der an die Saugleitung der Pumpe 10 angeschlossenen, zur Matrizenhöh- lung 2 bzw. 4 führenden Leitung 12 ist bei einer andern Ausführungsform, Fig.2, ein Überdruckventil 22 angeordnet, dessen Aus fluss 23 zweckmässig an einem hochliegenden Reservoir 24 oder dergleichen angeschlossen ist.
Die Füllung des Gesenkes kann von diesem aus erfolgen. Ferner kann durch dieses Über- druckventil 22 die im Formraum 2 bzw. 4 be findliche Füllflüssigkeit unter regulierbarem Gegendruck gesetzt werden.
Bei der Ausgestaltung der Matrize gemäss Fig.3 ist in einer Ausnehmung des Deckels eine federnde Faltenhalterplatte angeordnet.
Die beispielsweise für die Fertigung von Eimern ausgebildete Formhöhlung 2 ist durch einen mittels eines Distanzringes 34 getragenen Deckels 32 abgeschlossen, so dass Gier Innenraum der Matrize flüssigkeitsdicht abgedichtet ist.
Der Faltenhalter 36 besteht aus einem blankgesehliffenen Driiekstüek, welches durch eine elastische Unterlage 35 abgestützt oder durch Federn 38 im Deckel ausweichbar ge halten wird. Anschlagschrauben 40, die in flüssigkeits dicht abgeschlossenen Haltebohrungen 41 sitzen, begrenzen den Vorschub der Falten halterplatte 36.
Die zu verarbeitende Blechplatte 37 wird zwischen der Oberfläche der Matrize 1 und dem Faltenhalter 36 eingelegt. Die Druck stärke wird durch die Wahl der Abmessung des Distanzringes 34 so begrenzt, dass sich keine Falten bilden können, aber noch ein solcher Zwischenraum verbleibt, dass durch eine feine Flüssigkeitsschicht eine flüssige Reibung gewährleistet wird.
Beim Pressen fliesst durch den höheren Oberdruck die Pressflüssigkeit auch unter den Faltenhalter und zwischen Blechplatte und Matrizenfläche. Hierdurch entsteht zwi- sehen diesen Flächen ein Flüssigkeitsschleier, der eine Reibung des Bleches zwischen Werk stück und Werkzeug aufhebt, obschon ein Faltenhalter 36 vorgesehen ist.
Gemäss Fig. 4 kann man weiterhin die Matrize 1 mit einem in anderer Weise aus gestalteten Deckel 32 versehen, um zu ver meiden, dass ein Durchbruch der Pressflüssig- keit in den Formraiun erfolgt.
In einer Ausnehmung des Deckels ist dann ein Dichtungsring 46 aus 0iunmi oder einem gleichartig wirkenden Material ein gelassen. Dieser liegt mit seiner vorzugsweise breit gehaltenen Fläche auf der Blechplatte 37 abdichtend auf.
Beim Einlassen der Pressflüssigkeit wird diese durch den Dichtungsring 46 am Ein dringen in den Spalt 25 gehindert, so dass das Gleiten des ebenen Bleches unter Ent lastung vom Pressdruck gesichert ist und ein Überlaufen der Pressflüssigkeit in den Form raum 2 vermieden wird. Es kann dann ausser dem noch ein Dichtungsring 47 unterhalb der Ziehradien 48 vorgesehen werden, damit der Rand der Blechplatte 37 auch nach Ver lassen des Spaltes 25 sich dichtend gegen die Formwand anlegt und damit auch ein Über tritt der Pressflüssigkeit in den Formraum 2 vermieden ist.
Zum Zwecke des Verformens von Hohl körpern ist die Vorrichtung gemäss den Fig. 5 und 6 ausgebildet.
Das Pressgesenk besteht dann aus den Teilen 61 und 62, die nach dem Einsetzen des entsprechend vorbereiteten Hohlzylinders 63 gegeneinandergezogen oder -gedrückt werden.
Zwischen Ober- und Untermatrize sind Dichtungen 64 vorgesehen. An den beiden Enden des Hohlzylinders 63 sitzen in den Matrizenhalbteilen 61 und 62 die gummi elastischen Manschetten 66, welche an ihrem Umfang in einer entsprechenden Ringnut des Ober- bzw. Unterteils gehalten sind und den in diesem Falle ringförmigen Führungsspalt für die Blechwände des Zylinderkörpers aus bilden. Der Boden jeder Manschette wird in der Mitte auf einem Rohrstutzen 68 mittels Scheibe und Mutter 70 mit dem Boden der Gesenkhälfte verschraubt. Durch den Rohr stutzen 68 wird auch der Hohlzylinderinnen- raum gefüllt. Der Boden der Manschette ist an der mit 71 gekennzeichneten Stelle ring förmig nach innen gewölbt.
Die Aussenfläche des Ringflansches 73 der Manschette 66 ist nach innen geneigt, und zwar zur Innen wandung des Hohlzylinders 63.
Der Zylinderinnenraum 74 und der Ma trizenhohlraum 75 werden durch entspre chende Entlüftungs- und Flüssigkeitszu- und -ableitungen zunächst drucklos mit Flüssig keit gefüllt.
Der Pressvorgang verläuft wie folgt: Durch die Leitung 76 wird weiter Druck flüssigkeit eingepumpt, dabei wird dafür Sorge getragen, dass der Gegendruck im Innenraum 74 immer um ein geringes niedri ger ist.
Dieser Gegendruck lässt sich leicht an dem Überdruckventil 22 regulieren. Der Vorgang beim Verformen mit Druck bis<B>100</B> atü ist in der obern Hälfte der Fig.6 dargestellt.. Die besondere Form des nach innen gewölbten 1Tanschettenbodens wirkt unter schlagartig einsetzendem Druck kniehebelartig und drückt diesen gegen den Boden 80 der Matrize, wobei sich gleichzeitig der Ring- flansch 73 mit einer Aussenfläche gegen das Ende des Zylinders 63 anlegt *Lind den innern Druckraum von dem äussern Gegen druckraum abdichtet.
Bei der nunmehr ein setzenden Verformung wird der Zylinder 63 in. Richtung der Pfeile von dem Boden der Matrize weggezogen, sobald das Ventil 22 mater Beibehaltung eines entsprechenden c'egendruckes -eöffnet wird. Der Hohl- zviinder 63 verformt sich hierbei durch Auf treibun -- seines Mittelteils.
Ein sprunghaftes Ansteigen des Druckes an den 31anometern zeigt an, dass . der Pressvorgang beendet ist. , In der untern Hälfte der Fig. 6 ist ein Aus- fü1irniig5,beispiel dargestellt, wenn Bleche verformt werden sollen, -elche höheren Druck als<B>100</B> atü erfordern.
Die Matrize kann hierbei die gleiche Form aufweisen wie , bei dem vorher beschriebenen; auch die An- ordniing- der notwendigen Leitungen, Druek- anzeiger und Absperrventile kann die gleiche sein. Jecloeli ist. die Manschette so gestaltet, dass der Manschettenboden schon im druck- ., losen Zustand flach auf dem Boden der 3Tatrize aufliegt.
Aucli hier ist der Manschettenboden mit tels Scheibe und Mutter 70 mit dem Gesenk- unterteil 62 verschraubt. Gegen die Innen--, fläehe der Manschette 66 legt sich der Boden einer Scheibe 83, deren konische Mantelfläche sieh gegen die Innenseite des Manschetten- ringflansches 73 anlegt.
Dieser Ringflanscb legt sieh mit seiner Aussenfläche gegen die ± Innenwand des zu verformenden Hohlzylin ders 63.-Da beine Arbeiten mit.
dieser Vor richtung an den beiden Hohlzylinderenden die gleichen Manschetten 66 sitzen, sind selbstverständlich auch zwei Scheiben 83 e notwendig. Vorteilhafteiweise werden diese beiden Scheiben mit einem Distanzrohr 84 vcrbunden. Das Distanzrohr ist zum Eintritt der Driiekflüssigkeit in den Innenraum des Werkstiiekes mit Bohrungen 85 versehen.
Der 9 Abstand der beiden Scheibenböden 83 ist so gewählt, dass beim Einsetzen des Hohl- zi-linders 63 in das Gesenkunterteil 62 die beiden Manschetten 66 mit ihrem Umfangs rand 67 schon beim Aufeinandersetzen der 9 beiden Üesenkhälften fest gegen die Innen wand des Hohlzylinders 63 pressen.
Beim Pressvorgang wird der Ringflansch 67 der Manschetten 66 zwischen Mantelfläche der Scheibe 83 und Innenwand des Hohl zylinders 63 gedrückt und hierdurch zusätz lich eine gute Abdichtung zwischen Druek- ra.um und Gegendruckraum erzielt.
Fing. 7 und 8 zeigt die Ausbildung der Matrize zum Ziehen von .im Verhältnis zu ihrem Durehmesser sehr tiefen Hohlkörpern.
Die Matrize 86 besitzt einen Formraum 87, der mit einer gerundeten Ziehbrust. 88 in die ebene Oberfläche 89 des Matrizenblockes übergeht.
Der Deekel 90 ist unter Zwischenlage eines Distanzringes 91 auf den Matrizenblock aufgesetzt, so dass ein Führungsschlitz 93 ausgebildet wird, dessen Weite etwas grösser als die Blechdicke ist.
An der Unterseite des Deekels 90 befindet sich ein elastisch nach- ffi a ebig -er Paltenhalter 92; Matrize 86 und Deckel 90 werden durch nicht dargestellte Mittel druekfest miteinander verbunden.
Ferner besitzt der Deckel 90 eine Durch- breeliung 94, in der, durch eine Dichtung 95 abgediehtet, ein Tiefziehhilfskolben 96 be- m eglieh geführt wird. Der Hilfskolben 96 besitzt einen Kanal 97 zum Einleiten der Druckflüssigkeit.
])er Formraum 87 ist auf dem obern Stirnende eines Stempels 98 ausgespart. Letzterer ist verschiebbar in einer Bohrung 99 geführt. Der Stempel 98 ist als Differen tialkolben ausgebildet, indem an seinem untern Ende ein gegenüber seinem den kleineren Durchmesser besitzenden Teil ver grösserter, mit einer Kolbendichtung 100 ver- sehener Führungsteil 101 vorgesehen ist. Die Wandung der Bohrung 99 bildet eine Ring schulter, gegen die sich der Führungsteil 101 in angehobener Stellung abstützt.
Die Bohrung 99 ist durch eine Deckel platte l.03 abgeschlossen und besitzt einen Anschlusskana1104, durch welchen die Gegen druckflüssigkeit einströmen kann.
Der Stempel 98 ist mit einer Längs bohrung 105 versehen, die aus dem Bohrungs- raum der Bohrung 99 zum Formraum 87 führt. Von dieser Längsbohrung 105 geht eine Abzweigung 106 aus, die zur Gleitwand des Stempels 98 führt. Dort mündet sie in eine über die ganze Höhe der Gleitwand sich erstreckende Längsausnehmiuig 107; welche a m obern Ende des Stempels 98 frei austritt.
Die durch eine Linie angedeutete ebene Blechplatte wird in den Führungsspalt 93 eingelegt (vergleiche Fig. 8) und durch Füllen der Bohrung 99 mit Gegendruck flüssigkeit der Stempel 98 in die obere Stel lung gedrückt, wobei sich auch der Form raum 87 mit dieser Flüssigkeit auffüllt.
Hiernach wird durch den Kanal 97 Druckflüssigkeit eingeleitet. Die Blechplatte wird nun unter deren hydraulischem Über- druck in den Formraum 87 gezogen. Hierbei wird die Gegendruckflüssigkeit verdrängt. Geringe Mengen von ihr treten dabei in den Führungsschlitz 93, während die Flüssigkeit in der Hauptsache durch die Längsbohrung 105 des Stempels 98 in den Raum der Boh- ruhg 99 überströmt.
Nachdem der die Bodenform des Werk stückes bildende hydraulische Ziehvorgang beendet ist, wird der Kolben 96 abwärts ge drückt (Fig. 9), so da.ss dessen Kopf in den Stempel 98 hineintritt. Durch weiteres Ab- wärtsdriieken des Tiefziehkolbens 96 wird nun auch der Stempel 98 abwärts bewegt und das eingespannte Werkstück weiter aus gezogen, wobei das zylindrische Ziehstück geformt wird.
Bei diesem Ziehvorgang strömt die Gegen druckflüssigkeit teilweise durch den Kanal 104 ab, eine gewisse, vom geregelten Gegen druck abhängige Flüssigkeitsmenge wird da gegen durch die Abzweigung 106 und die Längsausnehmung 107 in den Führungsspalt zwischen Matrizenwand und Werkstück ge presst. Hier bildet die Flüssigkeit einen Schleier, der das Gleiten des Werkstückes beim Tiefziehen ermöglicht.
Ist der Tiefziehvorgang beendet, so wird der Hilfskolben 96 zurückgezogen, die Ma trize geöffnet und das Werkstück ent nommen. hiernach kann eine neue, ebene Blech platte eingelegt und die Zieharbeit wiederum in der beschriebenen Weise ausgeführt werden.
Die Matrize kann auch gemäss Fig. 9 bzw. 10 zum Verjüngen des Durchmessers an zylindrischen Hohlkörpern ausgebildet wer den, um zum Beispiel Milchkannen anzu fertigen. Hierbei ist die Matrize 1 mit einem Oberteil 32 ausgestattet, welches mit einem korizerrtriseh zur Presshöhlung 54 angeord neten, bis zum Boden 50 des vorgeformten Werkstückes reichenden Portsatz 51 versehen ist.. An diesem werden die die verjüngte Form bestimmenden Kernteile 52 angesetzt.
Am Grunde der Formhöhlung des Ma trizenoberteils 32 ist ein Spalt. 25' vorgesehen, der zur Aufnahme des Werkstückralides und als Faltenhalter (wie bei den vorher erläuter ten Matrizenformen) dient..
Wird der äussere Druckraum 54 durch den Kanal 9 niit Pressflüssigkeit beschickt, so wird die Einschnürung des Werkstückes unter ausfliessen der Gegendruickflüssigkeit durch den Kanal 53 bewirkt. Hierbei wird der Rand des Werkstiiekes in dein seiner Blechdicke entsprechend etwas weiter gehaltenen Spalt gleitend gehalten. Auch hierbei ist. die Bildung eines Flüssigkeit. gesichert.
Die in Fig. 11 dargestellte Ausbildung der Jlatrize mit hydraulischer Betätigung, und Verriegelung geht von einem auf einer (grundplatte 111 befestigten Stuhl 112 aus, welcher den Block 113 trägt. Dieser besitzt. eine Ausnehmung 111, in der die mit der eigentlichen Formhöhlung 115 versehene 3la- trize 116 a,riswecliselbar eingesetzt ist. Der Block 113 ist reit: einer ebenen Fläche 117 versehen, mit welcher auch die Randflächen 118 der Matrize 116 bündig liegen.
Am äussern Umfang der Fläche 117 schliesst. sich ein Führungsrand 119 an, der die Fläche 117 in der Höhenrichtung überragt. und welcher als Führung eines Deckels 120 dient., der zu diesem Zweck mit einem die Passflä,elle 121 tragenden Absatz 122 versehen ist. Ferner besitzt der Deckel 120 einen über den Ur- fang des Blockes 113 überstehenden Rand 123. In einer Nute der Blockfläche 117 ist eine Dichtung 125 angeordnet. Die Unterseite des Deckels 120 ist vorzugsweise mit einem Dich tangsring 126 bekleidet.
Auf der (Triuidplatte 111. ist ferner ein Rahmen<B>1.27</B> angeordnet, der den Stuhl 112 und den darauf stehenden Block 113 allseitig umschlielk..
Der Rahmen<B>127</B> ist mit Fussflanschen 128 versehen, auf welehein hydraulische Hub zylinder 129 befestigt sind. Die die Kolben 130 tragenden Hubstanfen 131. treten durch I\ührnn-2@slöeher '1.32 innen obern Rahmen flanschen 133 hindurch und sind an dem Deckelrand 1.23 des Deckels 1.20 befestigt.
Die obern Rahmeirflanschen 123 tragen 113r draulisehe Druckzylinder 131, deren Achsen waagrecht. liegen und gegen den Block 113 gerichtet sind. Jeder in den Di-itekzvlindern 134 angeordnete Kolben 135 besitzt eine Kolbenstange 136, deren Ende zri einem Riegel 137 verstärkt ist und in einem Führungr¯ loch<B>138</B> gleitet, wel,clies in dem Blockrand 119 vorgesehen ist.
In dem Deckelabsatz 122 i\st gleichachsig mit je einem Führungsloeb 138 eine ent sprechende Bohrung 139 angebracht. Der Riegel 137 kann in diese Bohrung 139 ein geschoben werden, so dass die Form gesehlos- seil gehalten wird.
Die Riegel 137 mit ihrer entsprechenden Betätigunf),;s#eiairichtung .sind in der erforderlichen Anzahl über den gan- : zen Umfang des Blockes <B>113</B> verteilt ange ordnet.
Durch die Druekleitting 110 ist .der Raum hinter der zu verformenden Blechtafel mit einem hydraulischen. Akkumulator oder der- g-leiehen verbunden. Die Matrizenhöhlung 115 steht durch die Abflussleitung 141. ebenfalls mit einem Sammelbehälter in Verbindung.
Der Ziehvorgang erfolgt. durch Einlasisen der Druckflüssigkeit, und Auslassen der<B>Füll-</B> flüssigkeit und kann in der erforderlichen Weise erfahrungsgemäss geregelt werden.
Zwecks Beschickung der Ziehvorrichtung mit. dem Ausgaligsw erkstück, also einer Metall- oder Blechplatte, wird vermittels des Steuer werkes 142 aus der Driiekleitunw 143 durch den Ansehlüsskana.l 144 ein Druckmittel in die 1)rtiekzy linder 134, und zwar vor die Kol ben 135, eingeleitet. Hierdurch werden die Riegel 137 zurückgezogen und verlassen die Bohrungen 139 in dem Deckel 120.
Nunmehr wird durch ein anderes Steuer werk 145 aus einer Druckleitung 143' durch die An srhlusskanäle 1.46 ein Druckmittel in die Hubzylinder 129 eingeleitet.. Die Kalben 130 werden durch dieses. Druckmittel hoeli- gedrückt. und heben durch ihre Hubstangen 131 den Deckel 120 von dem Block 1_13 ab.
In der angehobenen Stellung des Deckels 120 kann die Beschickung der Matrize oder die Entnahme des fertigen Formkörpers erfolgen.
Das Seh liessen der Ziehvorrichtung wird alsdann durch Senken des Deckels bewirkt. Dieser kann unter der Auswirkung des Gewielites der Bauteile erfolgen, indem. das Druekniittel frei ausfliesst, oder letzteres kann zwecks Besehleunigung das Vorganges ab gesaugt werden..
Ist der Deckel 120 in seine Auflagestellung angekommen, :so wird durch Umlegen des Steuerwerkes 142 das Druck mittel. hinter die Kolben 135 der Druck- 7ylinder 134 geführt und die Riegel 137 vor- ,etselioben, so \da-ss sie in. die Halltebohriingen 139 eintreten. Die Ziehvorrichtung ist dann wieder für den Ziehvorgang bereit.
Method and device for the production of hollow bodies from sheet metal under hydraulic pressure. It is known that when manufacturing hollow bodies on a flat sheet of metal they are pressed into the molding die by placing the side of the sheet metal plate firmly clamped between the die and its cover under the action of a hydraulic fluid, facing away from the cavity,
so that (the sheet metal is pressed into the die lillung while stretching.
This method has the disadvantage that, particularly in the case of larger drawing lengths, bulges and folds form as a result of the strong tapering of the sheet metal cut and numerous tears occur.
11an has therefore further proposed to place the lead plate resiliently between two elastic cover plates and to introduce the press liquid under high pressure into a press bag.
When simultaneously pressing two metal sheets placed on top of one another to form symmetrical spherical bodies, the use of a press bag is also known, for the sake of sealing difficulties.
This method can only be used when the pressing forces are small, i.e. with very thin metal sheets and small parts, as otherwise the press bag is very light. gets destroyed.
But now it has also been proposed that the pressing or blowing of already preferred cylinder bodies should be carried out under the direct action of the pressing fluid, with the press mold also being filled with fluid that flows out under the pressing pressure. For the purpose of sealing, however, wide edges of the workpiece that are held firmly and non-flexible between the sealing surface are required so that the deformation can only be achieved by reducing the cross-section of the sheet.
The invention now seeks to carry out the pressing process both with direct application of a hydraulic pressure medium and a hydraulic counterpressure and to direct it in such a way that the ztt deforming sheet metal plate is drawn while avoiding the cross-section reduction of the sheet metal caused by the pressure force. In order to achieve this, the arrangement is made such that the sheet metal plate is mounted in a slot.
This slot is dimensioned in such a way that the press fluid can pass as a thin veil between the guide surfaces and facilitate sliding movement through fluid friction, which prevents the sheets from sticking and tearing.
For this purpose, according to the invention, the die is tightly connected to the other die part with the interposition of a spacer ring and with the formation of a guide gap.
This enables the use of even very large press pressures when pressing large, thick-walled parts. Bodies of any circumferential shape protruding far and at right angles from the plane of the plate can also be produced.
Examples of embodiments of the invention are explained below with reference to the drawing. They show: FIG. 1 a schematic representation of a compression mold together with the associated hydraulic system in elevation, FIG. 2 an identical representation of an installation in which the counterpressure fluid escapes from the compression mold under overpressure, FIG.
a fold holder plate is equipped, for vertical section, Fig. 4 shows another embodiment of a press die, which is provided with an elastic sealing ring, which is used to seal the sliding gap, Fig. 5 in longitudinal section the anise formation of the die for use in the production of Barrel bodies, FIG. 6 shows a longitudinal section corresponding to FIG.
another form of training. 7 shows a deep-sighting device at the beginning of the deep drawing, that is, after the first deformation has taken place hydraulically, FIG. 8 shows the same device at the end of the drawing process with a lowered mold, FIG. 9 shows a die design of a press mold for producing with constriction - against provided hollow bodies, for example cans,
FIG. 10 shows a cross section through this device along line <1-B of FIG. 9; FIG. 11 shows a pressing device in which the pressing fluid is also used to actuate the die closure.
The die 1 according to FIG. 1 has the die cavity 2 and is provided with a cover 3. This also contains a recess 4, which preferably has a shape corresponding to the die cavity 2.
The cover 3 is fastened to the mold by means of union bolts 5, which are fastened in an articulated manner to the die and are embedded in the forks on the cover and tightened by means of the nuts 6.
A spacer ring 7 is located between the die 1 and cover 3. This creates an annular slot 25. The spacer ring I has a somewhat greater thickness than the sheet metal plate between the die and the cover, so that the sheet metal can slide between the cover and the die.
The die 1 and the cover 3 have connecting planks for the pressure line 9 and for the suction line 12. As shown in FIG. 1, a ring line that can be shut off by a valve leads from these connection bores to the pump 10.
The pressure line 9 can be designed in the form of a up to the level of the sheet metal plate 13 and 14, ver in the stuffing box 8 slidable pipe which has a nut 11, by means of which the fastening can be made on the sheet metal plate.
For example, a simple, flat sheet metal sheet 1.3 is placed on the surface of the opened matrix 1.. A corresponding spacer ring 7 causes the gap 25 to be formed when the die cover 3 is placed and tested by means of the screws 5, 6. The die cavities on both sides of the sheet are then filled with pressurized fluid.
Now the pump 10 is put into action. This pushes the liquid. in the direction of arrows 20 in the die space 4, since it sucks the liquid in the direction of arrow 21 from the die cavity 2 ago. This pressure and vacuum effect pulls the sheet metal into the cavity. The part of the sheet metal lying in the gap 25 slips behind, floating on a layer of liquid.
The process is extended until the sheet metal is pressed completely close to the wall * of the die.
After opening the die, the finished compact can be removed from the die. If two approximately symmetrical hollow body halves are to be pressed at the same time, proceed as follows: The two metal sheets 13 and 14 are placed between the die 1 and cover 3 within a spacer ring 7. These two sheets are continuously welded together near their end at 15. In addition, the two metal sheets are preferably prepared with bulges 16 and 17, respectively, before they are placed. These arches form a common chamber 18. In the center 19 of these plates, the free ends of the pressure pipes 9 are tightly fastened with the aid of nuts 11.
If the pump 10 is started after the die cavities have been closed and filled with Druckflüs fluid, the metal sheets bulge out on both sides, since the chamber 18 is filled with the hydraulic fluid, and assume the die shape.
Instead of the line 12 connected to the suction line of the pump 10 and leading to the die cavity 2 or 4, in another embodiment, FIG. 2, a pressure relief valve 22 is arranged, the outlet 23 of which is expediently connected to a high reservoir 24 or the like is.
The filling of the die can be done from this. Furthermore, by means of this overpressure valve 22, the filling liquid located in the mold space 2 or 4 can be placed under adjustable counter pressure.
In the embodiment of the die according to FIG. 3, a resilient fold holder plate is arranged in a recess in the cover.
The mold cavity 2, which is designed for the production of buckets, for example, is closed by a cover 32 carried by means of a spacer ring 34, so that the interior of the die is sealed liquid-tight.
The fold holder 36 consists of a smooth-ground Driiekstüek, which is supported by an elastic pad 35 or by springs 38 in the cover is kept evasive ge. Stop screws 40, which are seated in holding bores 41 which are sealed liquid-tight, limit the advance of the fold holder plate 36.
The sheet metal plate 37 to be processed is inserted between the surface of the die 1 and the fold holder 36. The pressure is limited by the choice of the dimensions of the spacer ring 34 so that no wrinkles can form, but such a gap remains that a liquid friction is ensured by a fine liquid layer.
During pressing, the higher pressure means that the pressing fluid also flows under the fold holder and between the sheet metal plate and the die surface. This creates a liquid veil between these surfaces, which eliminates the friction of the sheet metal between the workpiece and the tool, although a fold holder 36 is provided.
According to FIG. 4, the die 1 can also be provided with a cover 32 that is designed in a different way in order to prevent the press liquid from breaking through into the die.
A sealing ring 46 made of aluminum or a similarly acting material is then let into a recess in the cover. This rests with its preferably wide surface on the sheet metal plate 37 in a sealing manner.
When the press fluid is let in, it is prevented from penetrating into the gap 25 by the sealing ring 46, so that the sliding of the flat sheet is secured under the pressure exerted and an overflow of the press fluid into the mold space 2 is avoided. A sealing ring 47 can then also be provided below the drawing radii 48 so that the edge of the sheet metal plate 37 is sealing against the mold wall even after the gap 25 has been left, thus preventing the press fluid from entering the mold space 2.
For the purpose of deforming hollow bodies, the device according to FIGS. 5 and 6 is designed.
The press die then consists of the parts 61 and 62, which are drawn or pressed against each other after the insertion of the correspondingly prepared hollow cylinder 63.
Seals 64 are provided between the upper and lower dies. At the two ends of the hollow cylinder 63 sit in the die half-parts 61 and 62, the rubber-elastic cuffs 66, which are held on their circumference in a corresponding annular groove in the upper and lower part and which in this case form the annular guide gap for the sheet metal walls of the cylinder body . The bottom of each collar is screwed in the middle on a pipe socket 68 by means of a washer and nut 70 to the bottom of the die half. The interior of the hollow cylinder is also filled through the pipe connector 68. The bottom of the cuff is arched in a ring-shaped manner at the point marked 71.
The outer surface of the annular flange 73 of the sleeve 66 is inclined inwards, specifically towards the inner wall of the hollow cylinder 63.
The cylinder interior 74 and the Ma trizenhohlraum 75 are initially filled pressureless with liquid speed through appropriate venting and liquid supply and discharge lines.
The pressing process proceeds as follows: Through the line 76 pressure fluid is pumped in, it is ensured that the counterpressure in the interior 74 is always a little niedri ger.
This counter pressure can easily be regulated at the pressure relief valve 22. The process of deforming with pressure up to <B> 100 </B> atü is shown in the upper half of FIG. 6. The special shape of the inwardly curved cuff base acts like a toggle lever when pressure occurs suddenly and presses it against the base 80 of the Die, whereby at the same time the annular flange 73 rests with an outer surface against the end of the cylinder 63 * and seals the inner pressure space from the outer counter pressure space.
With the deformation that now sets in, the cylinder 63 is pulled away from the bottom of the die in the direction of the arrows as soon as the valve 22 is opened while maintaining a corresponding counterpressure. The hollow cylinder 63 is deformed in the process by being blown up on its central part.
A sudden increase in pressure on the 31anometers indicates that. the pressing process is finished. In the lower half of FIG. 6, an example is shown when metal sheets are to be deformed, which require a higher pressure than 100 atmospheres.
The die can have the same shape as the one previously described; The arrangement of the necessary lines, pressure indicators and shut-off valves can also be the same. Jecloeli is. The cuff is designed in such a way that the cuff base lies flat on the base of the 3 die even when it is not under pressure.
Here, too, the bottom of the sleeve is screwed to the lower die part 62 by means of a washer and nut 70. The bottom of a disk 83 rests against the inner surface of the cuff 66, the conical surface of which rests against the inner side of the cuff ring flange 73.
This Ringflanscb lays with its outer surface against the ± inner wall of the hollow cylinder to be deformed 63.-Da work with.
Before this device sit on the two hollow cylinder ends, the same cuffs 66, two disks 83 e are of course necessary. These two disks are advantageously connected with a spacer tube 84. The spacer tube is provided with bores 85 for the fluid to enter the interior of the workpiece.
The distance between the two disk bottoms 83 is chosen so that when the hollow cylinder 63 is inserted into the lower die part 62, the two cuffs 66 with their circumferential edge 67 already press firmly against the inner wall of the hollow cylinder 63 when the two upper half halves are placed on top of one another .
During the pressing process, the annular flange 67 of the cuffs 66 is pressed between the outer surface of the disk 83 and the inner wall of the hollow cylinder 63 and, as a result, a good seal between the pressure space and the counterpressure space is achieved.
Fing. 7 and 8 show the design of the die for drawing hollow bodies that are very deep in relation to their diameter.
The die 86 has a mold space 87, which has a rounded drawing face. 88 merges into the flat surface 89 of the die block.
The cover 90 is placed on the die block with a spacer ring 91 in between, so that a guide slot 93 is formed, the width of which is slightly greater than the sheet metal thickness.
On the underside of the cover 90 there is an elastically flexible slot holder 92; The die 86 and cover 90 are connected to one another in a pressure-resistant manner by means not shown.
Furthermore, the cover 90 has a penetration 94 in which, sealed off by a seal 95, an auxiliary deep-drawing piston 96 is guided. The auxiliary piston 96 has a channel 97 for introducing the pressure fluid.
]) he mold space 87 is recessed on the upper end of a punch 98. The latter is guided displaceably in a bore 99. The punch 98 is designed as a differential piston in that a guide part 101 provided with a piston seal 100 is provided at its lower end, which is larger than its part with the smaller diameter. The wall of the bore 99 forms an annular shoulder against which the guide part 101 is supported in the raised position.
The bore 99 is closed by a cover plate l.03 and has a connection channel1104 through which the counter pressure fluid can flow in.
The punch 98 is provided with a longitudinal bore 105 which leads from the bore space of the bore 99 to the mold space 87. A junction 106, which leads to the sliding wall of the punch 98, starts from this longitudinal bore 105. There it opens into a longitudinal recess 107 extending over the entire height of the sliding wall; which emerges freely at the upper end of the punch 98.
The flat sheet metal indicated by a line is inserted into the guide gap 93 (see Fig. 8) and by filling the bore 99 with liquid counterpressure, the punch 98 is pressed into the upper position, with the mold space 87 being filled with this liquid.
Pressure fluid is then introduced through channel 97. The sheet metal plate is now drawn into the mold space 87 under its hydraulic overpressure. The counter pressure fluid is displaced here. Small amounts of it enter the guide slot 93, while the liquid mainly flows through the longitudinal bore 105 of the punch 98 into the space of the bore 99.
After the hydraulic drawing process, which forms the bottom shape of the workpiece, has ended, the piston 96 is pushed downwards (FIG. 9), so that its head enters the punch 98. By further downward pressure of the deep-drawing piston 96, the punch 98 is now also moved downwards and the clamped workpiece is pulled out further, the cylindrical drawing piece being formed.
During this drawing process, the counterpressure fluid partially flows through the channel 104, a certain amount of fluid, depending on the controlled counterpressure, is pressed against it through the branch 106 and the longitudinal recess 107 into the guide gap between the die wall and the workpiece. Here the liquid forms a veil that enables the workpiece to slide during deep drawing.
When the deep-drawing process has ended, the auxiliary piston 96 is withdrawn, the die is opened and the workpiece is removed. then a new, flat sheet metal plate can be inserted and the drawing work can again be carried out in the manner described.
The die can also be designed according to FIG. 9 or 10 to taper the diameter of cylindrical hollow bodies to who, for example, to manufacture milk cans. Here, the die 1 is equipped with an upper part 32, which is provided with a korizerrtriseh to the press cavity 54 angeord designated, reaching to the bottom 50 of the preformed workpiece. The core parts 52 determining the tapered shape are attached to this.
At the bottom of the cavity of the Ma trizen top 32 is a gap. 25 'is provided, which is used to hold the workpiece pallet and as a fold holder (as with the previously explained die forms).
If the outer pressure chamber 54 is charged with press fluid through the channel 9, the workpiece is constricted with the counter-pressure fluid flowing out through the channel 53. Here, the edge of the workpiece is kept sliding in your gap, which is kept somewhat wider in accordance with its sheet metal thickness. Here too is. the formation of a liquid. secured.
The design of the lathe with hydraulic actuation and locking shown in FIG. 11 is based on a chair 112 which is fastened to a base plate 111 and carries the block 113. This has a recess 111 in which the one provided with the actual mold cavity 115 The block 113 is provided with a flat surface 117, with which the edge surfaces 118 of the die 116 are also flush.
Close to the outer circumference of the surface 117. a guide edge 119, which protrudes beyond the surface 117 in the height direction. and which serves as a guide for a cover 120, which for this purpose is provided with a shoulder 122 carrying the fitting surface 121. Furthermore, the cover 120 has an edge 123 protruding beyond the circumference of the block 113. A seal 125 is arranged in a groove in the block surface 117. The underside of the cover 120 is preferably covered with a tang ring 126 you.
A frame <B> 1.27 </B> is also arranged on the Triuid plate 111, which surrounds the chair 112 and the block 113 standing on it on all sides.
The frame <B> 127 </B> is provided with foot flanges 128, on which hydraulic lifting cylinders 129 are attached. The lifting rods 131 carrying the pistons 130 pass through I \ ührnn-2 @ slöeher '1.32 inside the upper frame flanges 133 and are attached to the cover edge 1.23 of the cover 1.20.
The upper frame flanges 123 carry 113r hydraulic pressure cylinders 131, the axes of which are horizontal. and are directed against block 113. Each piston 135 arranged in the Di-itekzvlinder 134 has a piston rod 136, the end of which is reinforced with a bolt 137 and slides in a guide hole 138 which is provided in the block edge 119.
A corresponding bore 139 is attached in the cover shoulder 122, coaxially with a guide hole 138 each. The bolt 137 can be pushed into this bore 139 so that the shape is held in place.
The latches 137 with their corresponding actuation direction are distributed in the required number over the entire circumference of the block 113.
The Druekleitting 110. The space behind the metal sheet to be deformed with a hydraulic. Accumulator or der-g-borrow connected. The die cavity 115 is also connected to a collecting container through the drain line 141.
The drawing process takes place. by letting in the hydraulic fluid and letting out the <B> filling </B> fluid and can be regulated in the required manner based on experience.
For the purpose of loading the pulling device with. The Ausgaligswerkstück, i.e. a metal or sheet metal plate, a pressure medium is introduced into the 1) rtiekzy cylinder 134, namely in front of the piston 135, by means of the control unit 142 from the Driiekleitunw 143 through the connection channel 144. As a result, the latches 137 are withdrawn and leave the bores 139 in the cover 120.
A pressure medium is now introduced into the lifting cylinder 129 by another control mechanism 145 from a pressure line 143 'through the connection ducts 1.46. The calves 130 are driven by this. Pressure medium hoeli- pressed. and lift the cover 120 from the block 1_13 with their lifting rods 131.
In the raised position of the cover 120, the die can be charged or the finished molded body can be removed.
The pulling device can then be seen by lowering the cover. This can be done under the effect of the Gewielite of the components by. the pressure fluid flows out freely, or the latter can be sucked off in order to accelerate the process.
If the cover 120 has arrived in its resting position: the pressure is medium by turning the control unit 142. guided behind the pistons 135 of the pressure cylinders 134 and the latches 137 forward, etseli up, so that they enter the Halltebohriingen 139. The pulling device is then ready for the pulling process again.