DE102004059445B3 - Process and assembly to form a workpiece under pneumatic pressure driven progressively from two or more pressure reservoirs - Google Patents
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- B21D26/055—Blanks having super-plastic properties
Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur pneumomechanischen Außenhochdruckumformung eines Werkstücks gemäß dem Oberbegriff des jeweiligen unabhängigen Anspruchs. Im Einzelnen bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren sowie eine Vorrichtung, mit Hilfe derer ein Werkstück mittels eines Stößels in einem Unterwerkzeug umgeformt wird, wobei in einer Werkzeugkammer des Unterwerkzeugs ein pneumatischer Gegendruck aufgebaut wird.The The invention relates to a method and a device for pneumomechanical external high pressure forming a workpiece according to the generic term the respective independent claim. More specifically, the invention relates to a method as well a device by means of which a workpiece by means of a plunger in a lower tool is formed, wherein in a tool chamber of the lower tool a pneumatic back pressure is built up.
Ein
derartiges Verfahren ist beispielsweise aus der
Der Stand der Technik kennt weiterhin Außenhochdruckumform-Verfahren, bei welchen als Druckmedium Wasser verwendet wird. Hierbei kann es sich, abhängig von den jeweiligen Umformbedingungen, jedoch als nachteilig erweisen, dass große Wassermengen in sehr kurzen Zeiten zugeführt bzw. abgeleitet werden müssen, um kurze Taktzeiten realisieren zu können. Hierbei werden jedoch große Volumina überführt, so dass sich vielfältige Probleme hinsichtlich auftretender Schwingungen, hinsichtlich der Strömungsgeschwindigkeiten, hinsichtlich Druckstößen oder Ähnlichem ergeben.Of the The prior art also knows external high-pressure forming processes in which Water is used as the pressure medium. This may vary depending on the respective forming conditions, but prove disadvantageous, that big amounts of water fed in very short times or have to be derived to realize short cycle times. Here are however size Transferred volumes, so that is diverse Problems with regard to vibrations, with regard to Flow rates, in terms of pressure surges or the like result.
Beim pneumomechanischen Umformen können sich, in Abhängigkeit von den jeweiligen Umformbedingungen und den Werkstückgeometrien, Nachteile hinsichtlich der Zuführung und der Ableitung der Druckluft ergeben.At the pneumomechanical forming can yourself, depending from the respective forming conditions and the workpiece geometries, disadvantages in terms of feeder and the derivation of the compressed air.
Die
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche bei einfachem Aufbau und kostengünstiger Realisierbarkeit bei kurzen Taktzeiten gute Umformergebnisse erzielen. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmalskombinationen der unabhängigen Ansprüche gelöst, die jeweiligen Unteransprüche zeigen weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.Of the Invention is based on the object, a method and a device to create the type mentioned, which with a simple structure and cheaper Realizability with short cycle times achieve good forming results. According to the invention Problem solved by the combination of features of the independent claims, the respective subclaims show further advantageous embodiments of the invention.
Hinsichtlich des erfindungsgemäßen Verfahrens ist somit vorgesehen, dass nach dem Aufbau eines pneumatischen Anfangsdrucks (Vorspanndruck) bei einem weiteren Verfahren oder Bewegen des Stößels oder des Oberwerkzeugs die Druckluft aus der Werkzeugkammer nicht an die Umgebung abgegeben wird, sondern nacheinander einer von mehreren Luftspeichereinheiten zugeführt wird. Somit wird die aus der Werkzeugkammer verdrängte Luft in einzelnen Speichern abgelegt. Dies hat den Vorteil, dass die Speicher hinsichtlich ihres Volumens relativ klein sein können. Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass die einzelnen Druckspeichereinheiten jeweils bei einem relativ kleinen Druckgefälle aktiviert und befüllt werden können, so dass sich nur kleine Verluste ergeben und so dass die Temperaturprobleme durch die verdichtete Druckluft gering sind.Regarding the method according to the invention is thus intended that after the establishment of a pneumatic initial pressure (Biasing pressure) in another method or moving the plunger or of the upper tool, the compressed air from the tool chamber not the environment is discharged, but successively one of several air storage units supplied becomes. Thus, the air displaced from the tool chamber becomes air stored in individual memories. This has the advantage that the Memory can be relatively small in volume. One Another advantage is that the individual accumulator units each activated and filled at a relatively small pressure gradient can, so that only small losses result and so that the temperature problems are low by the compressed air.
Erfindungsgemäß ist es somit möglich, einzelne Luftspeichereinheiten mit der Werkzeugkammer zu verbinden bzw. von dieser mittels geeigneter Absperrelemente zu trennen. Die Druckspeichereinheiten können somit zugeschaltet oder weggeschaltet werden. Hierdurch eröffnet sich die Möglichkeit, den pneumatischen Druck in der Werkzeugkammer in optimaler Weise den jeweiligen Umformbedingungen, insbesondere hinsichtlich der Werkstückgröße und der Werkstückgeometrie anzupassen.It is according to the invention thus possible to connect individual air storage units with the tool chamber or to be separated from this by means of suitable shut-off elements. The Accumulator units can thus switched on or switched off. This opens up the possibility of the pneumatic pressure in the tool chamber optimally the respective forming conditions, in particular with regard to the workpiece size and the Workpiece geometry adapt.
Die Luftspeichereinheiten können erfindungsgemäß entweder alle jeweils gleich ausgebildet sein. Es ist jedoch auch möglich, diese unterschiedlich auszubilden, so dass sich eine kaskadenartige Druckführung ergeben kann.The Air storage units can according to the invention either all be the same. It is also possible, however form different, so that there is a cascade-like pressure control can.
Erfindungsgemäß kann somit ein relativ großes Luftvolumen bei optimal eingestelltem Druck aus der Werkzeugkammer abgeführt und zwischengespeichert werden. Dabei ergibt sich erfindungsgemäß auch die Möglichkeit, Druckluft nachfolgend aus zumindest einer Luftspeichereinheit rückzuführen, beispielsweise, wenn sich während des Umformvorganges, abgängig von der Werkzeugbewegung, die Notwendigkeit ergibt, wiederum eine Druckerhöhung in der Werkzeugkammer zu realisieren. So ist es beispielsweise möglich, einen Kalibrierdruck zuzuführen, wobei die zwischengespeicherte Druckluft genutzt werden kann. Hierdurch kann sich die Taktzeit verkürzen. Auch der Energieverbrauch der gesamten Vorrichtung kann somit minimiert werden.Thus, according to the invention a relatively large one Air volume at optimally adjusted pressure from the tool chamber dissipated and cached. This results according to the invention and the Possibility, Compressed air subsequently recirculate from at least one air storage unit, for example, when during of the forming process, down from the tool movement that yields necessity, again one Pressure increase in to realize the tool chamber. So it is possible, for example, a Supply calibration pressure, wherein the cached compressed air can be used. hereby can reduce the cycle time. The energy consumption of the entire device can thus be minimized become.
Durch die erfindungsgemäß vorgesehene Verwendung mehrerer Luftspeichereinheiten ist es möglich, die Druckanstiegskurve bei Bewegung des Stößels oder eines Werkzeuges zu optimieren. Durch sequentielle Zuschaltung einzelner Luftspeichereinheiten kann die Druckanstiegskurve geglättet werden. Es ist auch möglich, diese in einzelnen Teilbereichen gezielt auszubilden. Hierdurch ergibt sich ein hohes Maß an Genauigkeit, vor allem im unteren Druckbereich des pneumomechanischen Umformvorgangs.The inventively provided use of multiple air storage units, it is possible to optimize the pressure rise curve during movement of the plunger or a tool. By sequential connection of individual air storage units, the pressure increase curve can be smoothed. It is also possible to do this in a separate part targeted training. This results in a high degree of accuracy, especially in the lower pressure range of the pneumomechanical forming process.
Zusätzlich zu der bereits erwähnten Taktzeitverkürzung ergibt sich der Vorteil, dass keine Mediumskontamination auftritt, da Druckluft aus den Luftspeichereinheiten zugeführt bzw. in diese eingebracht wird.In addition to the already mentioned Cycle time reduction there is the advantage that no medium contamination occurs, Compressed air is supplied from the air storage units or introduced into this becomes.
Erfindungsgemäß kann in günstiger Weise vorgesehen sein, dass die einzelnen Luftspeichereinheiten während des Umformvorgangs sequentiell geöffnet bzw. geschlossen werden (zugeschaltet bzw. abgeschaltet). Es ist jedoch auch möglich, diese oder einige der Luftspeichereinheiten mit der Werkzeugkammer in ständiger Verbindung zu halten.According to the invention, in better Be provided manner that the individual air storage units while of the forming operation are sequentially opened or closed (switched on or switched off). It is also possible, however or some of the air storage units with the tool chamber in permanent To keep in touch.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Dabei zeigt:in the Below, the invention is based on an embodiment in connection described with the drawing. Showing:
Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
umfasst einen Stößel oder
ein Oberwerkzeug
Wie
sich aus dem Pneumatik-Schaltbild der
Bei
dem gezeigten Ausführungsbeispiel
umfassen die Luftspeichereinheiten
Als
Sicherheitselement sind in dem System jeweils mehrere Berstscheiben
Die
einzelnen Luftspeichereinheiten
Die
Speicherkapazität
der Luftspeichereinheiten
Erfindungsgemäß sind vier
Luftspeichereinheiten
Die
gesamte Vorrichtung kann beispielsweise mittels einer Regelung
Eine
Dekomprimierung kann beispielsweise mittels eines Absperrelements
Erfindungsgemäß ergeben
sich somit sehr kurze Taktzeiten. Der Niederdruckkompressor
Zur
Kalibrierung oder zur Glättung
der Druck-Weg-Kurven kann beispielsweise zusätzlich eine Kolben-Zylinder-Einheit
(Druckübersetzer
Aus
den
Die
Erfindungsgemäß können somit unterschiedlichste, den jeweiligen Gegebenheiten angepasste Druckverläufe realisiert werden.Thus, according to the invention most different, adapted to the particular circumstances pressure curves implemented become.
- 11
- Werkstück (Platine)Workpiece (board)
- 22
- Stößel (Oberwerkzeug)Ram (upper tool)
- 33
- Unterwerkzeug (Luftkasten)lower tool (Air box)
- 44
- Werkzeugkammertool chamber
- 5, 6, 7, 85, 6, 7, 8
- LuftspeichereinheitAir storage unit
- 9, 10, 11, 129 10, 11, 12
- Absperrelementshut-off
- 1313
- NiederhalterStripper plate
- 1414
- Absperrelementshut-off
- 1515
- NiederdruckkompressorLow pressure compressor
- 1616
- HochdruckkompressorHigh pressure compressor
- 1717
- Stickstofftanknitrogen tank
- 1818
- Berstscheiberupture disc
- 1919
- DruckluftkammerCompressed air chamber
- 2020
- Absperrelementshut-off
- 2121
- Kolbenpiston
- 2222
- Regelungregulation
- 2323
- Absperrelementshut-off
- 2424
- Kolben-Zylinder-Einheit (Druckübersetzer)Piston-cylinder unit (Pressure intensifier)
- 2525
- Luftkammerair chamber
- 2626
- Öl kammerOil chamber
- 2727
- Absperrelementshut-off
Claims (11)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102004059445A DE102004059445B3 (en) | 2004-12-09 | 2004-12-09 | Process and assembly to form a workpiece under pneumatic pressure driven progressively from two or more pressure reservoirs |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102004059445B3 true DE102004059445B3 (en) | 2005-09-15 |
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ID=34854213
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102004059445A Expired - Fee Related DE102004059445B3 (en) | 2004-12-09 | 2004-12-09 | Process and assembly to form a workpiece under pneumatic pressure driven progressively from two or more pressure reservoirs |
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Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102004059445B3 (en) |
Citations (4)
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DE19734277A1 (en) * | 1997-08-07 | 1999-02-18 | Forschungsges Umformtechnik | Device for deep-drawing metal plate |
-
2004
- 2004-12-09 DE DE102004059445A patent/DE102004059445B3/en not_active Expired - Fee Related
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Legal Events
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---|---|---|---|
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