DE10125083A1

DE10125083A1 - Sheet metal forming machine

Info

Publication number: DE10125083A1
Application number: DE2001125083
Authority: DE
Inventors: Klaus Sammer; Bernhard Knischeck
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2001-05-23
Filing date: 2001-05-23
Publication date: 2002-12-12
Also published as: EP1262255B1; DE50208045D1; EP1262255A1

Abstract

Bei einer Blechumformmaschine, insbesondere zur Serienfertigung von Rohkarosserieteilen, mit oberen und unteren, relativ zueinander hubbeweglich angetriebenen Maschinenteilen (1, 2) und an diesen jeweils auswechselbar befestigten Grundträgern (7, 8) für die mit einander zugekehrten Blechformflächen (12, 13) versehenen Formteile (9, 10) werden erfindungsgemäß der Fertigungsaufwand, das Auswechseln, der Transport und die Lagerung der aus Grundträgern, Formteilen und Blechhalter bestehenden Werkzeuggruppe dadurch wesentlich vereinfacht, dass die Grundträger unabhängig von der Raumform der Formteile gestaltet und die Formteile in Massivbauweise aus Stahlblöcken mit in diese eingearbeiteten Blechformteilen hergestellt sind.In the case of a sheet metal forming machine, in particular for the series production of body-in-white parts, with upper and lower machine parts (1, 2) driven relative to one another in a reciprocating manner, and base supports (7, 8) which are each fastened interchangeably, for the molded parts provided with mutually facing sheet metal surfaces (12, 13) (9, 10) According to the invention, the manufacturing outlay, the replacement, the transport and the storage of the tool group consisting of basic carriers, molded parts and sheet metal holders are significantly simplified in that the basic carriers are designed independently of the spatial shape of the molded parts and the molded parts in solid construction from steel blocks with in these incorporated sheet metal parts are manufactured.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Blechumformmaschine, und insbesondere eine Ziehpresse zur Serienfertigung von großflächigen Rohkarosserieteilen, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a sheet metal forming machine, and in particular a drawing press for the serial production of large body-in-white parts, according to the preamble of claim 1.

Bei bekannten Ziehpressen dieser Art bilden das Ober- und das Unterwerk zeug eine einheitliche Werkzeuggruppe, die als Ganzes auswechselbar sowie transport- und lagerfähig ist und zu diesem Zweck, aber auch aus Fertigungs gründen, zusätzlich zu den Formteilen (Stempel und Matrize) und dem Blech halter aus oberen und unteren, formteilspezifischen Grundträgern in Gussbau weise besteht, welche dauerhaft mit dem zugehörigen Formteil verbunden sind und über entsprechende Führungsflächen die gegenseitige Zentrierung der Formteile und des Blechhalters übernehmen. Eine solche Bauart ist jedoch mit einem hohen Herstellungsaufwand verbunden, da für jede neue Blechteilgeo metrie eine gesonderte Werkzeuggruppe mit blechteilspezifischen Formteilen, Grundträgern und zugehörigem Blechhalter angefertigt werden muss.In known drawing presses of this type, the upper and lower parts form testifies to a uniform tool group that is interchangeable as a whole as well is transportable and storable and for this purpose, but also from manufacturing establish, in addition to the molded parts (stamp and die) and the sheet holder made of upper and lower, molded part-specific base frames in cast iron there is, which are permanently connected to the associated molded part and the corresponding centering of the mutual centering of the Take over the molded parts and the sheet metal holder. Such a design is however with a high manufacturing effort, because for each new sheet metal geo metry a separate tool group with sheet metal part-specific molded parts, Basic supports and associated sheet metal holder must be made.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Blechumformmaschine der eingangs ge nannten Art so auszubilden, dass der Herstellungsaufwand für die Werkzeug ober- und -unterteile wesentlich verringert wird.The object of the invention is to provide a sheet metal forming machine at the outset mentioned type so that the manufacturing costs for the tool upper and lower parts is significantly reduced.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch 1 angege bene Blechumformmaschine gelöst. This object is disclosed by the claim 1 bene sheet metal forming machine solved.

Erfindungsgemäß wird durch den Einsatz formteilunabhängig ausgebildeter Grundträger, die einschließlich der Führungsflächen in standardisierter, wie derverwendbarer Bauweise jeweils für eine Vielzahl unterschiedlich gestalteter, blechteilspezifischer Stempel bzw. Matrizen verwendbar sind, nicht nur der Transport, die Stapelbarkeit und das Auswechseln der einzelnen Werkzeug- Baugruppen vereinfacht, sondern vor allem auch in Verbindung mit der massi ven Stahlbauweise der Formteile, durch die - anders als bei Formteilen in Guss- und/oder Rippenbauweise - eine problemlose Nachbearbeitung und An passung der formgebenden Werkzeugflächen an geänderte Blechteilgeomet rien ermöglicht wird, der Planungs- und Investitionsaufwand für die werkzeug seitige Baugruppe in erheblichem Umfang reduziert.According to the invention, the use of molded parts makes them more independent Basic carrier, which including the guide surfaces in standardized, like the usable design for a variety of differently designed, Sheet-specific stamps or dies can be used, not just the one Transport, the stackability and the replacement of the individual tool Assemblies simplified, but especially in connection with the massi ven steel construction of the molded parts, through which - unlike molded parts in Cast and / or rib construction - easy post-processing and on Fit of the shaping tool surfaces to changed sheet metal parts The planning and investment effort for the tool is made possible sided assembly significantly reduced.

Im Hinblick auf einen vereinfachten Zusammenbau des Grundträgers mit unter schiedlich gestalteten Formteilen sind die Grundträger in vorteilhafter Ausge staltung der Erfindung nach Anspruch 2 formteilseitig mit gerastert angeordne ten Befestigungspunkten versehen, während die entsprechenden Befesti gungspunkte am Formteil formteilspezifisch, aber unter Beachtung des Ras termaßes positioniert sind.With a view to a simplified assembly of the basic carrier with under differently shaped parts are the basic carrier in an advantageous Ausge design of the invention according to claim 2 arranged on the molded part with rasterized attachment points, while the corresponding attachment points points on the molded part specific to the molded part, but taking the Ras into account are positioned correctly.

In besonders bevorzugter Weise ist nach Anspruch 3 zusätzlich auch der Blechhalter bei einer Änderung der Blechteilgeometrie dadurch mit geringem Arbeitsaufwand, nämlich lediglich durch Nachbearbeiten seiner Spannfläche, wiederverwendbar, dass er ebenfalls aus einem massiven Stahlblock herge stellt und auf Seiten des zugeordneten Grundträgers blechteilunabhängig aus gebildet und gleitend geführt ist.In a particularly preferred manner, according to claim 3 is also the Sheet metal holder with a small change in the sheet metal part geometry Workload, namely simply by reworking its clamping surface, reusable that it is also made from a solid block of steel issues and on the part of the assigned base support independent of sheet metal parts formed and slidably guided.

In weiterer, besonders bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung, wonach zum Andrücken des Blechhalters an das Blechteil Druckbolzen an einer unabhängig von den Maschinenteilen angetriebenen Hubplatte vorgesehen sind, welche in der Vorschublage der Hubplatte in entsprechende Aufnahmeöffnungen des Grundträgers eingreifen und den Blechhalter über Zwischenstößel betätigen, sind nach Anspruch 4 sämtlichen, im Bereich der maschinenteilseitigen Aufla gefläche des Grundträgers gleichförmig verteilten Druckbolzen entsprechende Aufnahmeöffnungen im Grundkörper zugeordnet, so dass die zur Blechhalter betätigung jeweils benötigten Druckbolzen allein durch eine blechhalterspezifi sche Anordnung der Zwischenstößel ausgewählt werden können. Dies hat den Vorteil, dass der Grundkörper unverändert für Blechhalter mit unterschiedlich positionierten Zwischenstößeln verwendbar ist und sämtliche Druckbolzen ständig auf der Hubplatte verbleiben können und nicht - wie bei herkömmli chen Konstruktionen - bei jedem Umrüsten von Blechhaltern mit unterschied lich angeordneten Zwischenstößeln die überschüssigen Druckbolzen in zeit aufwändiger Weise entfernt und fehlende neu eingesetzt werden müssen.In a further, particularly preferred embodiment of the invention, according to which Press the sheet metal holder onto the sheet metal part are provided by the machine parts driven lifting plate, which in the feed position of the lifting plate in the corresponding receiving openings of the Engage the base support and actuate the sheet metal holder via an intermediate plunger, are all according to claim 4, in the area of the machine part-side Aufla corresponding to the surface of the base support uniformly distributed pressure bolts Assigned openings in the base body, so that to the sheet metal holder actuation of the pressure bolts required in each case solely by means of a sheet metal holder spec cal arrangement of the intermediate tappets can be selected. This has the Advantage that the base body remains unchanged for sheet metal holders with different positioned intermediate plunger can be used and all pressure bolts can always remain on the lifting plate and not - as with conventional constructions - with every change from sheet metal holders with different Lich arranged intermediate plungers the excess pressure bolts in time laboriously removed and missing must be re-used.

Nach Anspruch 5 sind die Grundträger aus Herstellungsgründen bevorzugt als Gussteile ausgebildet, und die Formteile und/oder Blechhalter sind an den Blechform- bzw. Spannflächen oberflächenveredelt, wodurch selbst für hoch feste Stahlbleche eine hohe Verarbeitungsqualität garantiert wird.According to claim 5, the base carrier are preferred for manufacturing reasons as Castings are formed, and the molded parts and / or sheet metal holders are on the Sheet metal or clamping surfaces have a surface finish, making them even for high solid steel sheets a high quality workmanship is guaranteed.

Für Formteile mit größeren Einbauhöhen empfiehlt es sich schließlich nach An spruch 6, das Formteil aus Kostengründen durch ein zwischen dieses und den Grundträger eingesetztes Distanzstück in Form einer Stahlkonsole höhenzupo sitionieren.For molded parts with larger installation heights, it is finally recommended according to An Proverb 6, the molding for cost reasons by a between this and the Spacer used in the form of a steel bracket height zuo sitionieren.

Die Erfindung wird nunmehr anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen in stark schematisierter Dar stellung: The invention will now be illustrated with reference to one in the drawings Embodiment explained in more detail. They show in a highly schematic Dar position:

Fig. 1 einen Schnitt einer Blechumformmaschine in Form einer Ziehpresse nach der Erfindung; Fig. 1 shows a section of a sheet metal forming machine in the form of a drawing press according to the invention;

Fig. 2a-c eine perspektivische Darstellung des aus Blechhalter (a), Stempel (b) und Grundträger (c) bestehenden Unterwerk zeugs gemäß Fig. 1 im zerlegten Zustand; und Fig. 2a-c is a perspective view of the sheet metal holder (a), punch (b) and base support (c) existing underwork according to Figure 1 in the disassembled state. and

Fig. 3a, b eine perspektivische Darstellung des aus Matrize (a) und Grundträger (b) bestehenden Oberwerkzeugs gemäß Fig. 1 im ebenfalls zerlegten und zusätzlich um 180° verdreh ten Zustand. Fig. 3a, 1 b a perspective view of a template consisting of (a) and base support (b) the upper die according to FIG. Also in the disassembled and additionally at 180 ° twist th state.

Fig. 1 zeigt eine Ziehpresse mit einem hydraulisch betätigten Pressenstößel 1, einem Pressentisch 2 und einer unterhalb des Pressentisches 2 angeordneten, ebenfalls hydraulisch betätigten Hubplatte 3, welche in gleichförmig dichter Verteilung mit den Pressentisch 2 durchgreifenden Druckbolzen 4 zur Blech halterbetätigung belegt ist. Insoweit ist die Ziehpresse von konventioneller Bauweise. Fig. 1 shows a drawing press with a hydraulically operated press ram 1 , a press table 2 and a arranged below the press table 2 , also hydraulically operated lifting plate 3 , which is occupied in a uniformly dense distribution with the press table 2 penetrating pressure bolts 4 for sheet metal holder actuation. In this respect, the drawing press is of conventional design.

Das Unterwerkzeug 5 und das Oberwerkzeug 6 der Ziehpresse bilden eine ein heitliche, als Ganzes transport- und lagerfähige, am Pressentisch 2 bzw. Pres senstößel 1 auswechselbar festgespannte Baugruppe und bestehen jeweils aus einem Grundträger 7 bzw. 8, einem an diesem befestigten Formteil, also einem Stempel 9 bzw. einer Matrize 10, sowie einem Blechhalter 11 am Unter werkzeug 5. Während die Grundträger 7, 8 als Rippengussteile gefertigt sind, sind die Formteile 9, 10 und der Blechhalter 11 aus massiven Stahlblöcken hergestellt und an ihren formgebenden Werkzeugflächen 12, 13 bzw. der Spannfläche 14 des Blechhalters 11 oberflächenveredelt. The lower tool 5 and the upper tool 6 of the drawing press form a uniform, as a whole transportable and storable, interchangeably clamped assembly at the press table 2 or press ram 1 and each consist of a base support 7 or 8 , a molded part fastened to this, that is a punch 9 or a die 10 , and a sheet metal holder 11 on the lower tool 5 . While the base supports 7 , 8 are manufactured as rib castings, the molded parts 9 , 10 and the sheet metal holder 11 are made of solid steel blocks and have a surface finish on their shaping tool surfaces 12 , 13 and the clamping surface 14 of the sheet metal holder 11 .

Anders als die Formteile 9, 10 und der Blechhalter 11 an der Spannfläche 14 und der an den Stempel 9 angrenzenden Innenfläche 15 (Fig. 2a), welche je weils blechteilspezifisch gestaltet sind und aufgrund der massiven Stahlbau weise bei einer Änderung der Blechteilgeometrie problemlos nachgearbeitet werden können, sind die Grundträger 7, 8 unabhängig von der Raumform der Formteile 9, 10 und des Blechhalters 11 ausgebildet und aufgrund ihrer stan dardisierten Bauart für eine Vielzahl unterschiedlicher Stempel 9 und Blech halter 11 bzw. Matrizen 10 verwendbar. So sind die Grundträger 7, 8 jeweils mit rastermäßig angeordneten, gleichförmig dicht verteilten Gewindebohrungen 16 versehen, während die entsprechenden Gegenbohrungen 17 am Stempel 9 und der Matrize 10 je nach der Raumform des Formteils 9, 10 unterschiedlich, aber unter Beachtung des Rastermaßes der Gewindebohrungen 16 positioniert sind, so dass sich verschiedenartig gestaltete Formteile 9, 10 dauerhaft mit dem zugehörigen Grundträger 7, 8 verschrauben lassen. Die exakte Positionie rung der Formteile 9, 10 am Grundträger 7 bzw. 8 wird durch - nicht gezeigte - Passstifte und -bohrungen bewirkt.Unlike the molded parts 9 , 10 and the sheet metal holder 11 on the clamping surface 14 and the inner surface 15 adjoining the punch 9 ( FIG. 2a), which are each designed for specific sheet metal parts and, due to the massive steel construction, can be easily reworked if the sheet metal part geometry changes can, the base support 7, 8 is formed independently of the spatial shape of the shaped parts 9, 10 and the plate holder 11 and, due to their stan dardized design for a plurality of different punch 9 and blank holder 11 and dies 10 are used. Thus, the base supports 7, 8 are arranged with a grid pattern, uniformly densely distributed threaded holes 16 are provided, while the respective counter bores 17 differently on the punch 9 and the die 10, depending on the space shape of the molding 9, 10, but taking into account the pitch of the threaded bores 16 are positioned so that differently shaped parts 9 , 10 can be permanently screwed to the associated base support 7 , 8 . The exact positioning of the molded parts 9 , 10 on the base support 7 or 8 is effected by - not shown - dowel pins and bores.

Ferner sind an den Grundträgern 7, 8 zueinander korrespondierende Füh rungsflächen 18 ausgebildet, welche die gegenseitige Zentrierung der Form teile 9, 10 beim Pressenhub übernehmen. Weiterhin ist der Blechhalter 11 an seiner Außenkontur unabhängig von seiner blechteilspezifischen Spann- und Innenflächengestalt an die standardisierte Grundträgergeometrie angepasst und zur Hubzentrierung ebenfalls mit Führungsflächen 19, die mit entspre chenden Gegenflächen 20 am Grundträger 7 zusammenwirken, versehen.Furthermore, mutually corresponding Füh approximately surfaces 18 are formed on the base beams 7 , 8 , which take over the mutual centering of the mold parts 9 , 10 during the press stroke. Furthermore, the sheet metal holder 11 is adapted on its outer contour regardless of its sheet metal part-specific clamping and inner surface shape to the standardized base support geometry and for centering the stroke also with guide surfaces 19 which cooperate with corresponding counter surfaces 20 on the base support 7 .

Die Hubbetätigung des Blechhalters 11 erfolgt durch die auf der Hubplatte 3 angeordneten Druckbolzen 4 unter Zwischenschaltung von blechhalterspezi fisch auf der Unterseite des Blechhalters 11 angeordneten, im Grundträger 7 geführten Zwischenstößeln 21. Wie aus Fig. 2c ersichtlich, sind die entsprechenden Aufnahmeöffnungen 22 im Grundträger 7 auch hier wieder rastermä ßig gleichförmig verteilt, so dass der Grundträger 7 für Blechhalter 11 mit unter Beachtung des Rastermaßes unterschiedlich positionierten Zwischenstößeln 21 verwendbar ist. Das Rastermaß der Aufnahmeöffnungen 22 entspricht der Verteilung der Druckbolzen 4 auf der Hubplatte 3, derart, dass sämtliche Druckbolzen 4 beim Aufwärtshub der Hubplatte 3 über die pressentischseitige Auflagefläche des Grundträgers 7 angehoben und von diesen dann die den Blechhalter 11 betätigenden allein durch die blechhalterspezifische Anordnung der Zwischenstößel 21 ausgewählt werden, ohne dass bei einem Blechhalter wechsel überschüssige Druckbolzen 4 entfernt oder fehlende ergänzt werden müssen.The stroke actuation of the sheet metal holder 11 takes place by means of the pressure bolts 4 arranged on the lifting plate 3 with the interposition of blechhalterpezi fish arranged on the underside of the sheet metal holder 11 and guided in the base support 7 by intermediate plungers 21 . As can be seen from FIG. 2c, the corresponding receiving openings 22 in the base carrier 7 are again distributed uniformly in a grid-like manner here, so that the base carrier 7 can be used for sheet metal holders 11 with intermediate plungers 21 positioned differently taking into account the grid dimension. The grid dimension of the receiving openings 22 corresponds to the distribution of the pressure bolts 4 on the lifting plate 3 , such that all pressure bolts 4 are lifted over the press table side support surface of the base support 7 during the upward stroke of the lifting plate 3 and then actuated by the plate holder 11 solely by the plate holder-specific arrangement of the plate holder 11 Intermediate plunger 21 can be selected without having to remove excess pressure bolts 4 or replace missing ones in a sheet metal holder.

Da handelsübliche Stahlblöcke in gewalzter oder geschmiedeter Form gewöhn lich nur in begrenzten Bauhöhen geliefert werden, kann zum Höhenausgleich des Formstempels 9 ein von diesem getrennt hergestelltes, ebenfalls aus ei nem massiven Stahlkörper bestehendes Distanzstück 23 verwendet werden (Fig. 2b).Since commercially available steel blocks in rolled or forged form are usually only supplied in limited heights, a separately manufactured, also made from a solid steel body spacer 23 can be used to compensate for the height of the die 9 ( FIG. 2b).

Claims

1. Sheet metal forming machine, in particular for the large-scale production of body-in-white parts, with upper and lower machine parts which are driven relative to one another in a reciprocating manner, and base supports which are fastened interchangeably for the molded parts provided with mutually facing sheet metal surfaces, characterized in that the base supports ( 7 , 8 ) designed independently of the spatial shape of the molded parts ( 9 , 10 ) and the molded parts are made of solid steel blocks with molded sheet metal surfaces ( 12 , 13 ).

2. Sheet metal forming machine according to claim 1, characterized in that the base support ( 7 , 8 ) on the molded part side with grid-fastened fastening points ( 16 ) and the corresponding fastening points ( 17 ) on the molded part ( 9 , 10 ) in one in accordance with the Rasterma ßes the base support certain, part-specific distance to each other are arranged.

3. Sheet metal forming machine according to claim 1 or 2, with a sheet metal holder which engages around the molded part and is designed to be sheet metal part-specific on its clamping surface, characterized in that the sheet metal holder ( 11 ) on the side of the associated base support ( 7 ) is designed and slidingly independent of the molding and including the clamping surface ( 14 ) is also made of a solid block of steel.

4. Sheet metal forming machine according to one of the preceding claims, with a lifting plate driven independently of the machine parts with engaging in the feed position of the lifting plate in corresponding receiving openings of the base carrier and the sheet metal holder via intermediate plunger against the sheet metal part pressing pin, characterized in that all in the area the machine part-side support surface of the base support ( 7 ) uniformly distributed pressure bolts ( 4 ) assigned corresponding receiving openings ( 22 ) in the base support and from these the for the stroke actuation of the sheet metal holder ( 11 ) selected by sheet metal holder-specific arrangement of the intermediate plunger ( 21 ) are activated.

5. Sheet metal forming machine according to one of the preceding claims, characterized in that the base support ( 7 , 8 ) is designed as cast parts and the molded parts ( 9 , 10 ) and / or the sheet metal holder ( 11 ) on the sheet metal forming or clamping surfaces ( 12 , 13 , 14 ) are surface-finished.

6. Sheet metal forming machine according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the shaped parts ( 9 ) can be height-positioned by a steel bracket ( 23 ) inserted between the latter and the associated base support ( 7 ).