Die Erfindung betrifft eine Umformeinheit zur Herstellung
von Werkstücken aus metallischen Werkstoffen, insbesondere
Aluminium, im Wege einer Warmumformung mit Stelltrieben für
die für den Umformvorgang zu verstellenden Umformeinrich
tungen. - Im Rahmen der Erfindung können solche Umformein
richtungen beispielsweise das regelmäßig aus Oberwerkzeug
und Unterwerkzeug bestehende Umformwerkzeug, Umformstempel
oder andere Umformelemente sein, wie sie beispielsweise
auch bei der Innenhochdruckumformung Verwendung finden. Bei
der Umformeinheit kann es sich um eine Umformpresse
handeln.The invention relates to a forming unit for production
of workpieces made of metallic materials, in particular
Aluminum, by means of hot forming with actuators for
the forming device to be adjusted for the forming process
obligations. - Such transformations can be within the scope of the invention
directions, for example, regularly from the upper tool
and lower tool existing forming tool, forming stamp
or other forming elements, such as those
can also be used for hydroforming. at
the forming unit can be a forming press
act.
Die wirkmedienbasierte Umformung von metallischen Werk
stoffen im warmen Zustand oberhalb von 200°C findet in
zunehmendem Maße Anwendung. Der Einsatz von hydraulischen
Pressen als Umformpressen, wie sie bei der wirkmedien
basierten Umformung von metallischen Werkstoffen im Wege
der Kaltumformung eingesetzt werden, ist aufgrund des
Temperaturniveaus von teilweise über 400°C problematisch.
So müssen beispielsweise für hydraulische Regelkreise
solcher Umformpressen im Zuge der Warmumformung schwerst
entflammbare Flüssigkeiten eingesetzt werden, die wiederum
Probleme mit der Regelungstechnik aufwerfen. Weiterhin
ergeben sich beim Einsatz von hydraulischen Antrieben
aufgrund der hohen Temperaturen Probleme hinsichtlich der
Abdichtung von Kolben oder Zylindern.The active media-based forming of metallic works
fabrics in the warm state above 200 ° C takes place in
increasing application. The use of hydraulic
Presses as forming presses, such as those used in active media
based forming of metallic materials in the way
the cold forming are used due to the
Temperature levels of sometimes over 400 ° C are problematic.
For example, for hydraulic control loops
such forming presses in the course of hot forming heaviest
flammable liquids are used, which in turn
Pose problems with control engineering. Farther
result from the use of hydraulic drives
problems regarding the high temperatures
Sealing pistons or cylinders.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Umformein
heit der eingangs beschriebenen Ausführungsform zu
schaffen, die auch bei einem hohen Temperaturniveau funk
tionsgerecht und ohne Feuergefährdung arbeitet. Diese
Aufgabe löst die Erfindung bei einer gattungsgemäßen
Umformpresse dadurch, dass die Stelltriebe von elektrischen
Antrieben beaufschlagt bzw. angetrieben sind. - Nach Lehre
der Erfindung wird folglich auf den Einsatz von
Hydraulikflüssigkeiten verzichtet, so dass einerseits
Probleme in der Regelungstechnik vermieden werden,
andererseits eine Feuergefährdung durch sich beispielsweise
entzündende Hydraulikflüssigkeiten bei Leckagen unterbunden
werden. Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass die
Umformkräfte, die für die Warmformgebung erforderlich sind,
um ca. den Faktor 10 unterhalb der Umformkräfte bei der
Kaltformgebung im Rahmen einer wirkmedienbasierten
Umformung liegen.The invention has for its object a Umformein
unit of the embodiment described in the introduction
create that radio even at a high temperature level
works properly and without risk of fire. This
The invention solves the problem with a generic one
Forming press in that the actuators of electrical
Actuators are acted upon or driven. - After teaching
the invention is therefore based on the use of
No hydraulic fluids, so on the one hand
Problems in control engineering are avoided,
on the other hand, a fire hazard by itself
igniting hydraulic fluids in the event of leakages
become. The invention is based on the knowledge that the
Forming forces that are required for hot forming,
by a factor of 10 below the forming forces at
Cold forming as part of an active media-based
Reshaping.
Weiter lehrt die Erfindung, dass die elektrischen Antriebe
als Elektromotoren für z. B. linear arbeitende Stelltriebe
oder als elektrische Linearmotoren ausgebildet sein können,
wenn mit den bekannten mechanischen Konstruktionsprinzipien
gearbeitet wird. So ist bei einer Umformeinheit mit einem
Umformwerkzeug vorgesehen, dass das Umformwerkzeug eine
Schließeinrichtung mit zumindest einem elektrisch
angetriebenen Stelltrieb aufweist. Sofern das Umformwerk
zeug wie beispielsweise bei Innenhochdruckumformung in das
Umformwerkzeug einfahrbare Umformstempel aufweist, lehrt
die Erfindung, dass diese Umformstempel über elektrisch
angetriebene Stelltriebe betätigt werden. Stets sind die
elektrischen Antriebe so dimensioniert, dass mit einem
sinnvollen Kraftniveau in Bezug auf die einzelnen Umform
achsen gearbeitet werden kann. Im Falle einer
Schließeinrichtung für das Umformwerkzeug mit einem ent
sprechenden Stelltrieb lassen sich beispielsweise Werk
zeugoberteile und Werkzeugunterteil im Zuge der Warmform
gebung über mechanische Verriegelungssysteme halten. Wegen
der erheblich geringeren Zuhaltekräfte kann mit
elektrischen Antrieben gearbeitet werden. Folglich lassen
sich mechanisch verriegelbare und öffnende Schließeinheiten
mit elektrischen Antrieben verwirklichen.The invention further teaches that the electric drives
as electric motors for z. B. linear actuators
or can be designed as electric linear motors,
if with the known mechanical design principles
is worked. This is the case with a forming unit with one
Forming tool provided that the forming tool a
Locking device with at least one electrically
has driven actuator. If the forming unit
stuff like for example in hydroforming in the
Forming tool retractable forming stamp teaches
the invention that this forming stamp over electrically
driven actuators are operated. They are always
electric drives dimensioned so that with a
reasonable level of power in relation to the individual forming
axes can be worked. In case of a
Locking device for the forming tool with an ent
speaking actuator can be factory, for example
upper parts and lower part of the mold in the course of the thermoforming
hold on mechanical locking systems. Because of
the significantly lower locking forces can with
electrical drives are worked. Therefore let
Closing units that can be mechanically locked and opened
with electric drives.
Die Druckerzeugung bei der Verwendung gasförmiger Medien im
Zuge einer Innenhochdruckumformung erfolgt beispielsweise
über einen Kompressor, der den Gasstrom zu einem
Gasspeicher fördert. Aus diesem Gasspeicher wird das
erforderliche Gas entnommen und über eine Gasregelstrecke
dem Umformprozess zugeführt. Bei der Warmumformung im
angegebenen Temperaturbereich liegt auch der Innenhochdruck
um einen Faktor 10 tiefer, wodurch der Einsatz gasförmiger
Wirkmedien möglich wird. Bei der Verwendung flüssiger
Medien kann die Druckerzeugung nach wie vor über einen
Druckzylinder erfolgen, der über eine elektrische Linear
achse angetrieben wird, da die Umformkräfte auf ein Minimum
reduziert sind. In diesem Fall sind also die erforderlichen
Zylinderkolbenanordnungen Stelltriebe, die von elektrischen
Antrieben beaufschlagt sind.The pressure generation when using gaseous media in the
For example, internal high pressure forming takes place
via a compressor that turns the gas flow into a
Gas storage promotes. This gas storage becomes
required gas removed and via a gas control system
fed to the forming process. During hot forming in
specified temperature range is also the internal high pressure
lower by a factor of 10, making the use of gaseous
Media becomes possible. When using liquid
The pressure generation can still be done via a media
Printing cylinders are made using an electrical linear
axis is driven because the forming forces to a minimum
are reduced. In this case, the necessary ones
Cylinder piston assemblies actuators by electrical
Drives are acted upon.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein
Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung erläutert.In the following, the invention is based on only one
Exemplary embodiment illustrating the drawing.
Die einzige Figur zeigt in schematischer Ansicht lediglich
das Umformwerkzeug und darin einfahrbare Umformstempel
einer Umformpresse, die für Innenhochdruckumformung
eingerichtet ist.The single figure only shows a schematic view
the forming tool and the retractable forming die
a metal forming press for internal high pressure forming
is set up.
Bei der dargestellten Umformeinheit mit einem Umformwerk
zeug 1 aus Werkzeugoberteil 1a und Werkzeugunterteil 1b
arbeitet auf das Werkzeugoberteil 1a ein elektrisch
angetriebener Stelltrieb 2 als gleichsam Schließein
richtung. Die in das Umformwerkzeug 1 einfahrbaren
Umformstempel 3 sind ebenfalls über elektrisch angetriebene
Stelltriebe 4 betätigt. Bei dem Ausführungsbeispiel sind
die elektrischen Antriebe 5 für die Stelltriebe 4 als
Elektromotoren ausgebildet. - Ferner ist ein Gasspeicher 6
mit Kompressor für ein gasförmiges Umformmedium vorgesehen,
welches im Wege der Innenhochdruckumformung einem hohlen
Rohling 7 in dem Umformwerkzeug 1 zugeführt wird.In the illustrated forming unit with a forming tool 1 from the upper tool part 1 a and lower tool part 1 b works on the upper tool part 1 a, an electrically driven actuator 2 as it were closing direction. The forming dies 3 which can be moved into the forming tool 1 are also actuated via electrically driven actuating drives 4 . In the exemplary embodiment, the electric drives 5 for the actuators 4 are designed as electric motors. - Furthermore, a gas reservoir 6 with a compressor for a gaseous forming medium is provided, which is supplied to a hollow blank 7 in the forming tool 1 by means of internal high pressure forming.