DD296012A5 - Verfahren und vorrichtung zum tiefziehen von tafelmaterialien - Google Patents
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Abstract
Verfahren zum Tiefziehen von Werkstoffen in Blattform, insbesondere von Blechen, unter einer Presse mit Hilfe eines Kissens aus elastischem Material, nach dem ein umzuformender Blechzuschnitt auf einer Auflage angeordnet wird, deren Randteil als unterer Blechhalter und deren Mittelteil als Matrize ausgebildet sind, nach dem mit Hilfe eines aeuszeren Stoeszels ein oberer Blechhalter auf den Randteil des Blechzuschnitts gedrueckt wird und nach dem dann mit Hilfe eines Kolbens ein Stempel aufgedrueckt wird, dadurch gekennzeichnet, dasz in einer ersten Phase unter Einwirkung des Kolbens das elastische Kissen auf den Blechzuschnitt gedrueckt wird, um besagten Zuschnitt vorzuformen und ihm so eine mit dem gewuenschten Fertigteil deutlich uebereinstimmende Oberflaeche zu verleihen, und dasz dann, in einer zweiten Phase, immer noch unter Einwirkung des Kolbens, das Absenken des elastischen Kissens fortgesetzt und gleichzeitig der Matritzenboden oder ein Teil von ihm bewegt wird, um die Endformung des Teiles vorzunehmen. Fig. 1{Verfahren; Vorrichtung; Tiefziehen; Werkstoff; Stempel; Kolben; Blattform; Bleche; Kissen; Blechzuschnitt; Blechhalter; Matrize; Stoeszel; Zuschnitt}
Description
Hierzu 7 Seiten Zeichnungen
Anwendungsgebiet der Erfindung
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind ein Verfahren und eine Vorrichtung mit einem nachgiebigen Stempel unter einem Kolben zum Tiefziehen von Werkstoffen in Blattform, insbesondere von besonders dünnen Blechzuschnitten mit großen Abmessungen, die z. B. in der Automobilindustrie verwendet werden und/oder komplexe Formen haben.
Charakteristik des bekannten Standes der Technik
Das Tiefziehen von Werkstücken mit großen Abmessungen und komplexen Formen erfolgt im allgemeinen mit doppelt wirkenden Pressen. Diese Maschinen bestehen hauptsächlich aus einem feststehenden Tisch, der eine Matrize und zwei voneinander unabhängige Stößel aufnimmt, nämlich einen äußeren Stößel mit einem Niederhalter und einem mittleren Stößel, Kolben genannt, der einen Stempel trägt. Zunächst werden der äußere Stößel und der Blechhalter abgesenkt und bewirken ein Einsparen des Zuschnittes; danach wird der Stempel mit Hilfe des mittleren Stößels schnell abgesenkt, bis er mit dem Blechzuschnitt in Berührung kommt, und sotzt seine Abwärtsbewegung während derTiefziehphase fort; schließlich werden der mittlere.und der äußere Stößel praktisch gleichzeitig wieder angehoben.
Nach diesem klassischen Verfahren ist das Tiefziehen extradünner Bleche, beispielsweise mit einer Dicke unter 45/100mm, nicht möglich, da die Steifigkeit der Matrize und des Stempels sowie das Einspannen des Bleches durch den Blechhalter ungleichmäßige Verformungen hervorrufen, die in manchen Zonen Dehnungen, durch die das Blech aufgrund seiner geringen Ausgangsdicke übermäßig dünn werden kann, und in anderen Zonen Stauchungen, durch die der Blechzuschnitt dicker werden kann, bewirken und so zur Faltenbildung führen.
Außerdem verlangt diese herkömmliche Tiefziehtechnik bei Stählen mit hoher Elastizitätsgrenze, daß zur Verhinderung einer Faltenbildung unter dem Blechhalter letzterer einen sehr hohen Druck auf den Blechzuschnitt ausübt, den die meisten Maschinen nicht hergeben.
Bekannt ist auch ein Verfahren „Guarin-Verfahren" genannt, nach dem eine auf einer Elastomermasse liegende Blechtafel mittels eines Stößels umgeformt wird. Der Stempel wird in das die Matrize abgebende Elastomer gedrückt, das den Blechzuschnitt gegen den Stempel preßt, Das Elastomer hat also Matrizenfunktion. Der größte Nachteil dieses Verfahrens besteht in seinem hohen Energieverbrauch; außerdem kann es die Faltenbildung nicht verhindern. In derTat verringern sich die Druckgradiai non, die durch die Deformation des Elastomers hervorgerufen werden, immer mehr, je näher an die Oberfläche der Elastomermasse herangefahren wird, besonders bei der Herstellung von Winkelformen, da der Blechzuschnitt an seinem Rand unzureichend gehalten wird.
Des weiteren ist ein Umformverfahren bekannt, bei dem eine unter Druck stehende Flüssigkeit verwendet wird, um einfache Formen herzustellen, z. B. Halbkugel- und/oder rotationssymmetrische Formen. Diese Technik ist jedoch nur für Teile mit rotations- oder axialsymmetrischer Form anwendbar.
Schließlich wird in den Patenten FR-A-2.564.339 und FR-A-2.590.814 ein Tiefziehverfahren auf elastischem Kissen dargestellt.
Nach diesem Verfahren wird der umzuformende Blechzuschnitt auf einem elastischen Kissen angeordnet und ein äußerer Stößel mit einem Blechhalter auf den Randteil des BlechzuscHnitts gedrückt, so daß es zum Kriechen der Masse des elastischen Kissens kommt, wodurch der Mittelteil des Blechzuschnitts umgeformt wird und am Ende der Vorformphase eine Form erhält, die deutlich mit der Oberfläche des gewünschten Fertiglails übereinstimmt; danach wird mittels eines mittleren Stößels ein Stempel auf den Mittelteil des Blechzuschnitts gedrückt und so die Endformung des Teiles vorgenommen.
Dieses Verfahren weist jedoch einige Unannehmlichkeiten auf, die mit dem Verfahren nach vorliegender Erfindung auf neue Art und Weise beseitigt werden können.
So kommt es zu dem Zeitpunkt, an dem das elastische Kissen in den Gleichgewichtszustand zurückkehrt, das heißt zum Zeitpunkt des Wiederanhebens von Kolben und Blechhalter, zu einer Saugwirkung des besagten elastischen Kissens auf das umgeformte Teil, die ein Einbrechen des Teiles zur Folge haben kann, besonders dann, wenn es sich um Werkstücke mit großen Abmessungen handelt. Außerdem ist festzustellen, daß die Rückkehr des elastischen Kissens in den Ausgangszustand von der Mitte zum Rand hin erfolgt, was die Saugwirkung erhöht.
Im Patent US-A-2.859.719 wird ebenfalls ein Tiefziehverfahren beschrieben, bei dem gleichzeitig ein Tiefziehen auf einem Elastomer und ein Tiefziehen unter einem Mediendruck erfolgt. Das Element auf Elastomerbasis, das oberhalb des Blechzuschnitts angeordnet ist, besteht nicht nur aus einer Elastomermasse, sondern auch aus einer mittels eines Mediums aufblasbaren Blase, durch die das Verfahren Ähnlichkeit mit einem Hydroforming-Prozeß bekommt. Außerdem beinhaltet dieses Verfahren keine erste Phase des Vorformens, in der der Blechzuschnitt eine Oberfläche bekommt, die deutlich mit der Oberfläche der gewünschten Endform übereinstimmt.
Ziel der Erfindung
Ein Vorteil des Verfahrens und der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß bei Verwendung von ein und derselben doppelt wirkenden Presse die Abmessungen, die das tiefgezogene Fertigteil haben kann, größer sind, als die in den Patenten FR-A-2-564.333 und FR-A-2.590.814 entwickelte Lösungen zum Tiefziehen auf elastischem Kissen zuläßt. Es ist außerdem festzustellen, daß das Volumen des nachgiebigen Kissens geringer ist als bei den obengenannten Lösungen. Außerdem entspricht die räumliche Präsentation des Fertigteils der beim klassischen Tiefziehen erzielten Form, so daß die nachfolgenden Arbeitsgänge maschinell durchgeführt werden können, ohne daß eine neue Ausrüstung erforderlich ist.
Darlegung des Wesens der Erfindung
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist ein neues Verfahren und eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, mit dem unter Beibehaltung der Effektivität und der langen Lebensdauer des Kissens aus elastischem Material tiefgezogene Werkstücke von mittlerer Tiefe, doch mit großer Oberfläche hergestellt werden können, wie z. B. Kraftfahrzeugteile, deren Mittelteile praktisch nie rotationssymmetrische, sondern komplexe, nicht entwickelbare Formen haben, wobei es nicht zu einer Saugwirkung kommt. Gegenstand der Erfindung ist daher ein Verfahren zum Tiefziehen von Werkstoffen in Tafelform, insbesondere von Blechen, auf einer Presse mit Hilfe eines Kissens aus einem elastischen Material, nach dem ein umzuformender Blechzuschnitt auf einer Auflage angeordnet wird, deren Randteil einen unteren Blechhalter und deren Mittelteil eine Matrize bildet, und nach dem unter
Einwirkung eines äußeren Stößels ein oberer Blechhaltor auf den Randteil des Blechzuschnitts aufgelegt und dann mittels eines Kolbens ein Stößel aufgedrückt wird, dadurch gekennzeichnet, daß in einer ersten Phase unter Einwirkung das Kolbens des elastische Kissen, das den nachgiebigen Stößel bildet, auf den besagten Blechzuschnitt gepreßt wird und ihm so eine Oberfläche verleiht, die deutlich mit der Oberfläche der gewünschten Endform übereinstimmt, daß dann in einer zweiten Phase das Absenken des elastischen Kissens fortgesetzt wird und gleichzeitig der gesamte oder ein Teil des Matrizenbodens bewegt wird, um die Endformung des Teiles vorzunehmen.
Gemäß einem weiteren Kennzeichen der Erfindung wird während des Einwirkens des oberen Blechrandhaitors auf den Blechzuschnitt in bestimmten Abschnitten dieses Zuschnitts der Rand umgebogen.
Gegenstand der Erfindung ist auch eine Vorrichtung zum Tiefziehen von Werkstoffen in Tafelform, insbesondere von Blechzuschnitten, die sich aus einem Kissen aus elastischem Material, einer Auflage für den umzuformenden Blechzuschnitt, deren Randteil als ein unterer Biechhalter und deren Mittelteil als eine Matrize ausgebildet ist, aus Mitteln zum Vorformen des Blechzuschnitts, bestehond aus einem äußeren Stößel mit einem oberen Blechhalter, und aus Mitteln zur Endformung des besagten Blechzuschnittes, bestehend aus einem Stempel betätigenden Kolben, zusammensetzt, dadurch gekennzeichnet, daß das Kissen, bestehend aus einem elastischen Material, oberhalb des Blechzuschnitts angeordnet und mit dem in senkrechter Richtung beweglichen Stempel fest verbunden ist
Bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind dadurch gekennzeichnet,
- daß das elastische Kissen ein konstantes Volumen hat und aus einem mit der Umhüllung versehenen, nachgiebigen und nicht zusammendrückbaren Material besteht,
- daß die Matrize aus einem festen Teil und einem in senkrechter Richtung beweglichen Kern besteht, der mit einem Organ zur Regulierung der Bewegung des besagten Kerns zur Endumformung des Teiles verbunden ist,
- daß die Matrize aus einem festen Kern und einem in senkrechter Richtung beweglichen Teil besteht, das mit einem Organ zur Regulierung der Bewegung des besagten beweglichen Teils zur Durchführung der Endumformung des zu formenden Teils verbunden ist,
-daß die gesamte Matrize in senkrechter Richtung beweglich und mit einem Organ zur Regulierung der Bewegung der besagten Matrize zur Endurr.iormung des zu formenden Teiles verbunden ist,
- daß sie mit Mitteln zur Regulierung des Druckes des oberen Blechhalters auf den äußeren Rereich des Blechzuschnittes versehen ist,
- daß sie mit Mitteln zur Aufnahme desjenigen Volumenanteils des elastischen Kissens ausgestattet ist, der in bezug auf das durch die Oberfläche des gewünschten Fertigteils bestimmte Volumen überschüssig ist,
- daß die Mittel zur Aufnahme des überschüssigen Volumens des elastischen Kissens im Stempel angeordnet sind,
- daß die Mittel zur Aufnahme des überschüssigen Volumens des elastischen Kissens im Umkreis des besagten elastischen Kissens angeordnet sind.
Ausföhrungsbelspiele
Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert.
- Figur 1 ist eine zersplitterte perspektivische Ansicht, die die einzelnen erfindungsgemäßen Teile der Tiefziehvorrichtung zeigt.
- Figur 2 ist eine perspektivische schematische Darstellung der Matrize, die die Positionierung des Blechzuschnittes auf eben dieser Matrize vor dem Tiefziehen zeigt.
- Die Figuren 3 bis 6 sind schematische Schnittansichten entlang der Linie 3-3 von Figur 1 während der aufeinanderfolgenden Phasen der Umformung eines Teiles.
- Figur 7 ist eine explodierte perspektivische Ansic!it einer ersten Variante der erfindungsgemäßen Tiefziehvorrichtung.
- Die Figuren 8 bis 10 sind schematische Schnittar sichten entlang der Linie 8-8 der Figur 7 während der aufeinanderfolgenden Phasen der Umformung eines Teiles.
- Figur 11 ist eine Seitenansicht einer zweiten Variante der erfindungsgemäßen Tiefziehvorrichtung.
- Figur 12 ist eine Schnittansicht von einer dritten Variante der erfindungsgemäßen Tiefziehvorrichtung.
- Figur 13 ist ein Diagramm, das einen Zyklus der erfindungsgemäßen Vorrichtung während der Vor- und der Endformung des Teiles veranschaulicht.
Zu der auf Figur 1 dargestellten Tiefziehvorrichtung gehört ein Sockel 1, dessen Mittelteil eine Lagerung für eine eventuell mit dem Sockel 1 stofflich verbundene Matrize 3 bildet und der in seinem oberen Teil eine Prägung hat, die dem Profil des gewünschten Fertigteils entspricht.
Der Sockel 1 besteht einerseits aus einem inneren Teil, der einen Blechhalter 2 darstellt, welcher in einer höheren Ebene liegt als die Prägung der Matrize 3, und andererseits aus einem oberen Teil, der einen Abschnitt 2a zum Umbiegen des Randes des Blechzuschnitts 20 darstellt.
Des weiteren gehören zur Matrize 3 eine Vertiefung 4, in die ein Kern 5 eindringt, welcher in dieser Vertiefung verschiebbar ist und dessen Oberseite zusammen mit der Prägung der Matrize 3 bei der Herstellung des Profils des Fertigteils ein Ganzes bildet.
Entsprechend der ersten Ausführungsform, die auf Figur 1 dargestellt ist, ist der Kern 5 beweglich und mit einem Organ 6 zur Regulierung der Verschiebung des besagten Kerns verbunden, wobei dieses Organ eine Lamellenbremse, eine Feder, eine Hebevorrichtung oder irgendein anderes geeignetes System sein kann.
Über dem Sockel 1 besitzt die Tiefziehvorrichtung einen Körper 7, dessen unterer Teil einen oberen Blechrandhalter 9 darstellt.
Die Außenabmessungen des oberen Blechrandhalters 9 a sind kleiner als die des Sockels, so daß der besagte obere Blechhalter 9 in den besagten Sockel eingeführt wird und so den unteren Blechhalter 2 erreichen kann.
Der Körper 7 hat einen Schacht 10, in den ein Stempel 11 eingeführt wird, Dieser Stempel 11 besteht aus einem Kissen 12 aus elastischem Material und in seinem oberen Teil aus einer Platte 13. Außerdem ist der Körper 7 an seinem Rand mit zwei übereinanderliegenden Kragen 14 bzw. 15 versehen.
Am ersten sind Zylinder 16 befestigt, deren Schäfte durch Bohrungen durch den zweiten Kragen hindurchgehen und ihn mit der Platte 13 des Stempels 11 verbinden, so daß ein System zum Wiederanheben dos Stempels am Endo der Endformungsphase und eventuell zur Regelung des Drucks des oberen Niederhaltes 9 gebildet wird.
Der Blechzuschnitt 20 hat in bestimmten Bereichen Einschnitte, die Zipfel 20 a bilden, welche, wie in Abbildung 2 dargestellt, bei der Positionierung des Zuschnitts auf der Oberseite des Sockels 1 auf den festgelegten Abschnitten 2 a zum Umbiegen des Randes aufliegen. Das Umbiegen des Randes erfolgt demnach in begrenzten Abschnitten des äußeren Randes des Blechzuschnitts, die den Abschnitten 2 a des oberen Teils des Sockels 1 entsprechen, wie später zu sehen sein wird.
Die Umformung des Blechzuschnitts geschieht auf folgende Weise.
Zunächst wird der Blechzuschnitt 20 auf die Oberseite des Sockels 1 gelegt, wobei er aufgrund der Zipfel 20 a lediglich auf den Abschnitten 2a (Figur 3) aufliegt. Der Kern 5 steht über die Prägung der Matrize 3 über, und das Organ 6 zur Regulierung der Verschiebung des besagten Kerns wird durch eine nicht dargestellte geeignete Vorrichtung gesichert.
In einer ersten Phase wird ein äußerer Stößel 21 der Presse (Figur 4), der über den Kragen 15 mit dem Körper 7 verbunden ist, schrittweise abgesenkt, so daß der obere Blechhalter 9 in den Abschnitten, mit denen der Blechzuschnitt 20 auf den Abschnitten 2 a aufliegt, das Umbiegen des Randes des Blechzuschnitts, der zurückgeklappt wird, bewirkt.
Demnach werden während dieser ersten Phase die bestimmten Abschnitte des Randteils des Blechzuschnitts 20, die unter anderen Bedingungen als unter denen der vorliegenden Erfindung einer starken Einschnürung ausgesetzt wären, zwischen den bestimmten Abschnitten 2a und dem Blechhalter 9 gehalten, um in diesen Abschnitten das Umbiegen des Randes des Blechzuschnitts vorzunehmen, so daß das Metall, das sonst eingeschnürt würde, bewahrt werden kann.
Danach wird ein Kolben 22 der Presse mit der Platte 15 des Stempels 11 in Kontakt gebracht und sorgt für das Absenken des elastischen Kissens 12, dessen Arbeitsfläche mit dem Blechzuschnitt 20 in Kontakt kommt.
Während dieses Absenkens, bei dem der Kern 5 übersteht (Figur 5), wird das elastische Kissen 12 zusammengedrückt und bewirkt bei diesem Kompressionsvorgang die Umformung des Blechzuschnitts 20, so daß eine Verformung des besagten Blechzuschnitts, der eine mit dem gewünschten Fertigteil deutlich übereinstimmende Oberfläche erhält, gegeben ist.
Auf Figur 6 ist die Phase der Endformung des Teiles dargestellt. Der Kolben wird auf seine untere Position abgesenkt und bewirkt über das elastische Kissen 12 die Endumformung des Teiles, das im Laufe des ersten Abschnitts des Absenkens vorgeformt wurde.
Gleichzeitig mit dem Absenken des mittleren Kolbens 22 und des Stempels 11 wird das Organ 6 entsichert, so daß der bewegliche Kern 5 eingezogen wird und die ausgebildeten Blechflächen, die für die Formung des Fertigteils benötigt werden, freigibt.
Die Druckbeanspruchungen, die durch das Aufdrücken des Blechzuschnitts 20 auf die Matrize 3 durch das elastische Kissen 12 entstehen, wandeln sich durch das Wirken eben dieses elastischen Kissens in Zugbeanspruchungen um, die auf die gesamte Oberfläche des Blechzuschnitts ausgeübt werden, und bewirken die Bewegung dieses Zuschnitts in seinem gesamten verfügbaren Umfang.
Beim Absenken des elastischen Kissens und während der Vor- und Endformungsphase, werden die Ränder des Blechzuschnitts 20 festgehalten und gleiten gleichzeitig zwischen den unteren Blechhalter 2 und den oberen Blechhalter 9; die Höhe der umgebogenen Ränder des besagten Zuschnitts in den bestimmten Abschnitten 2 a verringert sich.
Andererseits drückt während dieser Phasen die Platte 13 des Stempels 11 die Zylinder 16 zusammen, was ebenfalls eine Regelung des Druckes des oberen Blechhalters 9 auf den äußeren Rand des Blechzuschnitts 20 zur Folge hat.
Die Phase der Freigabe des geformten Teiles wird durch das Wiederanheben des Kolbens 22 eingeleitet, durch das der Stempel 11 freigegeben wird. Unter der Wirkung der Zylinder 16 wird der Stempel 11, der das elastische Kissen mit sich führt, wieder angehoben. Das Ablösen des elastischen Kissens 12 vom geformten Teil erfolgt vom Rand aus zur Mitte hin, so daß Luft zwischen das Teil und die Außenfläche des Kissens gelangen kann, wodurch Saugwirkungen ausgeschlossen werden.
Danach wird der äußere Stößel 21, der den Körper 7 mit sich führt, wieder angehoben und so das geformte Teil, dessen Form der Darstellung von Figur 1 entsprechen kann, freigegeben.
Gemäß einer Variante, die auf den Figuren 7 bis 10 dargestellt ist, ist der Sockel 1 mit der Matrize 3 in senkrechter Richtung beweglich und liegt zu diesem Zweck auf einer Sohle 30 auf, die mit einem Organ 31 zur Regulierung der Bewegung des besagten Sockels verbunden ist; dieses Organ kann beispielsweise eine Lamellenbremse, eine Feder, eine Hebevorrichtung oder irgendein anderes geeignetes System darstellen.
Wie in der vorangehenden Variante hat die Matrize 3 eine Vertiefung 4, in die ein Kern 32 eingeführt wird, dessen Oberseite bei der Herstellung des Fertigteils die Prägung der Matrize 3 komplettiert. Bei dieser Variante ist der Kern 32 fest.
Das Absenken und die Regelung des Druckes, den der Körper 7 unter der Wirkung des äußeren Stößels 21 ausübt, erfolgt mit Hilfe der Federn 33, die von den zwischen dem äußeren Stößel und dem Körper zwischengelagerten Säulen 34 geführt werden.
Die Arbeitsgänge zum Umbiegen des äußeren Randes des Blechzuschnitts in bestimmten Abschnitten (Figur 8) und zum Vorformen des besagten Zuschnitts (Figur 9) erfolgen auf dieselbe Weise wie bei der vorhergehenden Variante, also durch das aufeinanderfolgende Absenken des oberen Blechhaiters 9 und des Stempels 11, wobei das Organ zur Regulierung des Sockels 1 gesichert ist.
Dagegen wird gleichzeitig mit dem Entformungsvorgang (Figur 10) das Organ 31 zur Regulierung der Bewegung des Sockels 1 entsichert, so daß die ausgebildeten Blechflächen durch Absenken der Matrize 3 während dieses Endformungsvorgangs freigegeben werden.
Gemäß einer zweiten Variante, die auf Figur 11 dargestellt wird, ist der Sockel 1 fest und dafür die gesamte Matrize 3 in senkrechter Richtung beweglich. Die Matrize 3 wirkt mit einem Organ 31 zur Regulierung der Bewegung der besagten Matrize zusammen, welches eine Lamellenbremse, eine Feder, eine Hebevorrichtung oder irgendein anderes geeignetes System sein kann. Die Umformung des Teiles erfolgt auf dieselbe Weise wie bei den vorangehenden Varianten.
Gemäß einer weiteren Variante, die durch Abbildung 12 dargestellt wird, ist die Tiefziehvorrichtung mit Mitteln zur Aufnahme des Volumens des elastischen Kissens 12 ausgestattet, das gegenüber dem durch die Oberfläche des gewünschten Fertigteils bestimmten Volumens einen Überschuß darstellt. In der Tat wird während der Vorformungsphase durch das Absinken des elastischen Kissens 12 der Mittelteil des Blechzuschnitts umgeformt und erhält dabei am Ende der Vorformungsphase eine Oberfläche, die mit der Oberfläche des gewünschten Fertigteils deutlich übereinstimmt. Beim weiteren Absenken des elastischen Kissens 12 zur Endumformung des Blechzuschnitts kommt es zu einer Druckerhöhung im Kissen und, je nach anzufertigendem Teil, eventuell zu einer Differenz zwischen dem Volumen des besagten Kissens In der Vorformungs- und in der Endformungsphase.
Deshalb besteht der Stempel 11 (Finur 12) aus einem oberen Teil 11 a und einem unteren Teil 11 b, zwischen denen Federn 40
oder ein beliebiges andoros äquiva.intes Syitom zwischengelagert sind. Diese Federn 40 werden bei Überschreiten eines bestimmten Druckes zusammengedrückt nr.u nehmen so das überschüssige Volumen des elastischen Kissens auf.
Die Mittel zur Aufnahme des überschüssigen Volumens des elastischen Kissens können auch im Umkreis des elastischen Kissens angeordnet sein, wie z. B. in den Seitenwändon des Körpers 7.
Im Diagramm der Figur 13 sind der Zyklus des äußeren Stößels 21, Kurve I1 und der Zyklus des Kolbens 22, Kurve II, dargestellt.
Der Hub des äußeren Stößels 21 entspricht dem Weg A, der Hub des Kolbens 22 dem Weg B.
In diesem Diagramm ist für jeden Zyklus mit C das Umbiegen des Randes des Blechzuschnitts in festgelegten Abschnitten, mit D das Verhalten des Blechzuschnitts, mit D das Verhalten des äußeren Randes des Blechzuschnitts, mit E der Vorformungsvorgang und mit F die Endumformung des Teiles dargestellt.
Durch die Verbindung des Randumbiegens in bestimmten Abschnitten mit dem Einsatz des elastischen Kissens können Teile mit komplexen Formen gewonnen werden, wie sie bei Blechen mit geringem Formänderungsvermögen und geringer Dicke sonst nicht hergestellt werden könnten.
Das elastische Kissen hat ein gleichbleibendes Volumen und kann aus einem verformbaren und nicht zusammendrückbaren Material bestehen, daß eventuell von einem Mantel umhüllt ist. Dieses Material kann ein Elastomer oder irgendein anderes Erzeugnis sein, das oben genannten Bedingungen entspricht.
Obwohl sich die vorliegende Beschreibung auf das Umformen von Blechzuschnitten bezieht, also auf dünne, allgemein aus Metall bestehenden Platten, ist das erfindungsgemäße Verfahren jedoch keineswegs auf diese Anwendung beschränkt. Das Verfahren nach vorliegender Erfindung kann auch mit dünnen Platten, insbesondere mit Kunststoffplatten, umgesetzt werden.
Daher ist in der vorliegenden Beschreibung dem Terminus „Blech" die allgemeine Bedeutung „dünne Platte aus einem blattförmigen Material" zuzuordnen; er beschränkt sich nicht auf Erzeugnisse aus Metall.
Claims (11)
1. Verfahren zum Tiefziehen blattförmiger Werkstoffe, insbesondere von Blechen, auf einer Presse mit Hilfe eines Kissens (12) aus einem elastischen Material, nach dem ein umzuformender Blechzuschnitt (20) auf eine Auflage gelegt wird, deren Randteil als unterer Blechhalter (2) und deren mittlerer Teil als eine Matrize (5) ausgebildet ist, nach dem über einen äußeren Stößel (21) ein oberer Blechhalter (9) auf den Randteil dos Blechzuschnitts (20) gedrückt wird, und nach dem danach mittels eines Kolbens (22) ein Stempel (11) aufgebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß in einer ersten Phase mit Hilfe des Kolbens (22) das elastische Kissen (12), welches den nachgiebigen Stempel bildet, auf den Blechzuschnitt (20) gebracht wird, um das Verformen des besagten Zuschnitts vorzunehmen, der dadurch eine Oberfläche enthält, die deutlich mit der Oberfläche des gewünschten Fertigteils übereinstimmt, daß danach, während einer zweiten Phase, durch die Betätigung des Kolbens (22) das Absenken des elastischen Kissens (12) fortgesetzt wird und gleichzeitig der gesamte Boden der Matrize (3) oder ein Teil davon bewegt wird, um die Endumformung des Teiles vorzunehmen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während des Einwirkens des oberen Blechhalters (9) auf den Blechzuschnitt (20) in bestimmten Abschnitten (2a) ein Umbiegen des Randes des besagten Blechzuschnitts vorgenommen wird.
3. Vorrichtung zum Tiefziehen blattförmiger Werkstoffe, insbesondere von Blechzuschnitten, bestehend aus einem Kissen (12) aus elastischem Material, einem Trägerfürden umzuformenden Blechzuschnitt, dessen Randteil als unterer Blechhalter (2) und dessen Mittelteil als eine Matrize (3) ausgebildet ist, aus Mitteln zum Umformen des Blechzrichnitts (20) in Form eines äußeren Stößels (21) mit einem oberen Blechhalter (9) und aus Mitteln zur Endumformung des besagten Blechzuschnitts in Form eines auf einen Stempel (11) wirkenden Kolbens (22), dadurch gekennzeichnet, daß das Kissen (12) aus elastischem Material oberhalb des Blechzuschnitts angeordnet und mit dem in senkrechter Richtung beweglichen Stempel (11) fest verbunden ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Kissen ein konstantes Volumen hat und aus einem mit einer Umhüllung versehenen, nachgiebigen und nicht zusammendrückbaren Material besteht.
5. Vorrichtung gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrize (3) aus einem festen Teil und einem in senkrechter Richtung beweglichen Kern (5) besteht, der mit einem Organ (6) zur Regulierung der Bewegung des besagten Kerns zur Endumformung des Teiles verbunden ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrize (3) aus einem festen Kern (32) und einem in senkrechter Richtung beweglichen Teil besteht, das mit einem Organ (31) zur Regulierung der Bewegung des besagten beweglichen Teils zur Durchführung der Endumformung des zu formenden Teils verbunden ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Matrize (3) in senkrechter Richtung beweglich und mit einem Organ (31) zur Regulierung der Bewegung der besagten Matrize zur Endumformung des zu formenden Teiles verbunden ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit Mitteln (16, 33) zur Regulierung des Druckes des oberen Blechhalters (9) auf den äußeren Bereich des Blechzuschnitts (20) versehen ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit Mitteln zur Aufnahme desjenigen Volumenanteils des elastischen Kissen? (12) ausgestattet ist, der in bezug auf das durch die Oberfläche des gewünschten Fertigteils bestimmte Volumen überschüssig ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (40) zur Aufnahme des überschüssigen Volumens des elastischen Kissens im Stempel (11) angeordnet sind.
11. Vorrichtung gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (40) zur Aufnahme des überschüssigen Volumens des elastischen Kissens im Umkreis des besagten elastischen Kissens (12) angeordnet sind.
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