DD271854A1 - Umformwerkzeug zur herstellung napffoermiger teile - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Umformwerkzeug zur Herstellung napffoermiger Teile aus einer Ronde, wobei diese Naepfe, insbesondere auch bei kleineren Stueckzahlen, wirtschaftlich gefertigt werden koennen und der Einsatz auf Pressen der metallverarbeitenden Industrie moeglich ist. Erfindungsgemaess wird diese Aufgabe unter Kombination von niederhalterlosem Antiefziehen und Stuelpziehen dadurch geloest, dass mittels an sich bekannter Werkzeugelemente, eines rohrfoermigen Tiefziehstempels mit innerem Abstreiferabsatz, Ziehring mit Einlaufgeometrie, Gegenstempel, Gegenhalter und spezieller Stuetzsegmente ein Umformwerkzeug geschaffen wird, das infolge einfachen Aufbaues und bei entsprechender Steuerung des Bewegungsablaufes der jeweiligen Werkzeugelemente eine rationelle und automatisierbare Napfherstellung aus der Ronde ermoeglicht.

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Urriiormwerkzeufj zur Herstellung napfförmiger Teile aus der Ronde, wobei diese Näpfe insbesondere Ruch bei kleineren Stückzahlen wirtschaftlich gefertigt werden können und der Einsatz auf Pressen der metallverarbeitenden Industrie möglich ist.

Charakteristik bekannter technischer Lösungen Es ist bekannt, daß Näpfe aus der Ronde durch gemeinsames Tiefziehen und Umstülpen in einem Werkzeug bei einem Niedergang des Tiefziehstempels gefertigt werden können. In jedem Falle ist aber bei den bekannten Verfahrensvarianten ein Niederhalter (Blechhalter) zur Vermeidung der Faltenbildung beim Antiefziehen vorgesehen, damit für das nachfolgende Umstülpen eine formgerechte Ausgangsform zur Verfugung steht ((Dehler, G., Kaiser, F.: Schnitt-, Stanz- und Ziehwerkzeug«),

6. Auflage, Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, New York 1973).

Das Vorhandensein eines Niederhalters bringt zusätzlichen Aufwand mit sich. Eine Möglichkeit der Napffertigung wird gemäß DRP 484227 offenbart. Dabei ist vor allem für Näpfe mit einem größeren Verhältnis von mittlerer Zargenhöhe zu Napfaußendurchmesse: ßruchgefahr am Werkstück zu erwarten, da hier eine Überschreitung der Werkstoffestigkeitskennwerte nicht beherrschbar ist. Um Versagensfälle am Werkstück zu umgehen, wird der Tiefziehvorgang gewöhnlich in zwei oder mehrere getrennte Tiefziehoperationen aufgeteilt und gegebenenfalls erfolgt Zwischenglühung der vorgezogenen Näpfe. Dies wiederum gestaltet die ökonomischen Aspekte ungünstig, da der Werkzeugaufwand vergrößert wird, zusätzliche Energie

bereitgestellt werden muß und der Zeitaufwand je Teil sich erhöht. Gemäß H. Engel: 2. Umformtechnisches Kolloquium,

Darmstadt 1985, Tagungsband S. 5,5/1 ff.; sind neueste Lösungen zum Problemkreis Stülpziehen offenbart. Nachteilig für die

dargestellten Lösungen ist die Tatsache, daß der Stülpvorgang (mit oder ohne Druckbeaufschlagung der Außenzarge) auf extern gefertigten Näpfen basiert, so daß in jedem Falle mindestens zwei Werkzeuge nacheinander zum Einsatz kommen.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, ein Umformwerkzeug zu schaffen, mit dem eine rationelle Teilefertigung auch bei kleinen Stückzahlen möglich ist, die Werkzeugkosten gering sind und der Anwendungsbereich der kombination Tiefziehsn-Stülpziehen erweitert wird.

Wesen der Erfindung Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Umformwerkzeug zur Herstellung napfförmiger Teile zu schaffen, mit dem

insbesondere auch auf einfachwirkenden Pressen eine rationelle und automatisierbare Napfherstellung mit einfachstem

Werkzeugaufbau möglich ist, wobei ein großes Ziehverhältnis je Pressenhub erreicht werden kann. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe unter Kombination von niederhalterlosem Antiefziehen und Stülpziehen dadurch gelöst,

daß ein rohrförmiger Tiefziehstempel, ein konischer oder gewölbter Ziehring, Stützsogemente und ein Gegenstempel in einem

Werkzeug kombiniert werden. Der an sich bekannte rohrförmige Tiefziehstempel ist mit einem inneren Abstreiferabsatz ausgestattet. Mit diesem Abstreiferabsatz wird ein Abführen der gefertigton Näpfe nacli oben aus dem Bearbeitungsraum heraus erreicht, so daß gute Möglichkeiten zum Einsatz im automatisierten Betrieb bestehen. Der untere Auslauf des Tiefziehstempels ist innen und außen

gerundet, um in Abhängigkeit von den geometrischen Verhältnissen am Werkstück günstige Umformbedingungen zu bewirken.

Der für die erste Umformstufe an sich bekannte Ziehring hat eine vom Niederhalterlosen Tiefziehen her bekannte Einlaufgeometrie (konisch, gerundet oder kurvenförmig).

Die sich unterhalb c'or Ziehkante befindlichen Stützsegmente sind in ihrer geometrischen Form so ausgebildet, daß sie sich infolge der oberen Abschrägung bei der Abwärtsbewegung eines niederhalterlos gezogenen Napfes radial nach außen verschieben. Die Unterseite der Stützsegemente ist scharfkantig ausgebildet, damit beim Stülpzug ein nahezu vollständiges Abstützen des Zargenrandes gewährleistet ist. Dabei sind die Stützsegmente innen derart gestaltet, daß eine möglichst geschlossene Umfassung des Tiefziehstempels vorliegt.

Der Gegenstempel ist als glatter, zylindrischer Dorn gestaltet und analog zum Tiefziehstempel ist der Übergang von der Zylindermantelfläche in die Stirnfläche gerundet ausgeführt. Die axiale Position des Gegenstempels ist während des ger»:nten Umformvorganges entweder konstant oder in Abhängigkeit von der Tiefziehstempelbewegung veränderlich. Analoge Bewegungsverhältnisse sind auch dem Ziehring zuordenbar. Im Einzelfall ist die Gegenstempelbewegung so zu steuern, daß beim Rückhub des Tiefziehstempels mt dem antiefgezogenen Napf ein Abstützen des Zargenrandes an der Stützsegmentunterseite erfolgt, was zu einer wesentlichen Unterstützung insbesondere des Stülpvorganges führt und somit zu einer Verfahrenserweiterung beiträgt.

Gegebenenfalls ist der Gsgenstempel von oinem Gegenhalter umgeben. Beide Werkzeugelemente haben vor dem Umformvovgang einen definierten Abstand (L>0) zur Ziehkante.

Ausführungsbeispiel

Nachfolgend soll das Umformwerkzeug anhand zweier Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Die dazugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1: Prinzipdarstellung des Werkzeuges bei starrem Gegenstempel Fig. 2: Prinzipdarstellung des Werkzeuges bei bewegtem Gegenstempel/Ziehring. Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1

Über Zuführeinrichtu .gen oder von Hand wird die umzuformende Ronde 4 in den Ziehring 3 eingelegt. Dar sich abwärtsbewegende Tiefziehstempel 1 drückt mit seiner ringförmigen Stirnfläche die Ronde 4 nach unten, so daß sich der herausbildende Flansch zunehmend an der Einlauffläche des Ziehringes 3 abstützt. Nach Erreichen der Ziehkante 7 beginnt die Napf bildung der ersten Umformstufe und zwar solange, bis der Rand der nunmehr zu einem Napf verformten Ronde 4 die Ziehkante 7 passiert hat. Die Zarge des entstandenen Napfes kommt bei fortschreitender Abwärtsbewegung des Tiefzi9hstempels 1 mit den Einlaufschrägen der radial am Umfang des Ziehringes 3 verteilten Stützsegmente 8 in Kontakt und drückt diese solange nach außen, bis der Zargenrand die Unterkante der Stützsegmente 8 erreicht hat. Danach gehen die Stützsegmente 8 in ihre Ausgangslage zurück. Sobald der NapfauSenboden die Stirnfläche des starren Gegenstempels 5 erreicht hat, beginnt die zweite Umformstufe—der Stülpvorgang. Die axiale Position des Gegenstempels 5 ist vor dem Umformvorgang so einzustellen, daß der Abstand L möglichst gering ist, jedoch nicht Kleiner als die Zargenhöhe des niederhalterlos gezogenen Napfes. Sofern ein Gegenhalter β zum Einsatz kommt, nimmt diesel die Stülpwulst auf. Dabei wird er durch die Abwärtsbewegung des Tiefziehstempels 1 mit nach unten verschoben. Die Abwärtsbewegung des Tiefziehstempels 1 ist zu beenden, nachdem der Zargenrand des umgestülpten Napfes über den Abstreiferabsatz 2 hinweygeglitten ist. Die vollständig ein einen Napf umgeformte Ronde 4 liegt danach lose im Tiefziehstempel 1 und wird durch weitere Näpfe, die durch nachfolgende Ziehvorgängo erzeugt werden, nach oben bewegt, bis schließlich ein Entfernen der gefertigten Näpfe aus dem Umformwerkzeug stattfindet

Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2

Analog zu den Vorgängen im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 erfolgt der Umformvorgang gleich, bis daß der Zargenrand des niederhalterlos gezogenen Napfes die Unterkante der Stützsegmente 8 überschritten hat. Der Gegenstempel 5, mit dem gegebenenfalls vorhandenen Gegenhalter 6, muß zu diesem Zeitpunkt bereits den Außenboden des Napfes berühren. Danach beginnt entweder der Rückhub des Tiefziehstempels 1 unter gleichzeitig gesteuerter Aufwärtsbewegung des Gegenstempels 5 oder die Abwärtsbewegung des entsprechend gelagerten Ziehringes 3 bei stillgesetztem Tiefziehstempel 1 unter gleichzeitig gesteuerter Aufwärtsbewegung des Gegenstempels 5. Der Bewegungsablauf ist so zu steuern, daß dio Zarge des niederhalterlos antiefgezogenen Napfes infolge ständiger Abstützung an der Unterseite der Stützsegmente 8 unter den Stülpvorgang begünstigender Druckspannung steht. Der gegebenenfalls vorhandene Gegenhalter 6 liegt in der Stülpzone am Werkstück an. Der Umformvorgang ist beendet, sobald der Napfrand über den Abstreiferabsatz 2 hinweggeglittdn ist. Danach werden alle Werkzeugelemente in ihre Ausgangsstellung zurückbewegt. Die Weiterbewegung und Abführung der umgeformten Teile erfolgt analog zu Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1.

Claims (3)

1. Umformwerkzeug zur Herstellung napfförmiger Teile aus einer Ronde unter Kombination von Antiefziehen ohne Niederhalter und Stülpziehen, dadurch gekennzeichnet, daß ein rohrförmiger Tiefziehstempel (1) mit einem inneren Abstreiferabsatz (2), ein an sich bekannter, konischer oder gewölbter Ziehring (3), in dem sich die Ronde (4) befindet, und ein an sich bekannter Gegenstempel (5) mit umliegendem Gegenhalter (6), der sich bezüglich der Ziehkante (7) in einem konstant einstellbaren Abstand (L) befindet, derart miteinander kombiniert werden, daß in einem Arbeitshub des Tiefziehstempels (1) die Ronde (4) in zwei Stufen nacheinander vollständig umgeformt wird.

2. Umformwerkzeug nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß dor Gegenstempel (5) und/oder der Ziehring (3) axial beweglich zueinander angeordnet ist, so daß der Umformvorgang überlagert erfolgt.

3. Umformwerkzeug nach Punkt 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Ziehring (3) radial bewegliche Stützsegmente (8) angeordnet sind.