DE102005012580B4

DE102005012580B4 - Method and device for producing sheets of high material thickness or low elongation at break with closed beads

Info

Publication number: DE102005012580B4
Application number: DE102005012580.8A
Authority: DE
Inventors: Ingolf Doose
Original assignee: STADE UMFORMTECHNIK GmbH; Umformtechnik Stade GmbH
Current assignee: STADE UMFORMTECHNIK GmbH; Umformtechnik Stade GmbH
Priority date: 2004-11-08
Filing date: 2005-03-18
Publication date: 2018-02-08
Anticipated expiration: 2025-03-19
Also published as: DE102005012580A1

Abstract

Verfahren zur Herstellung von Blechen hoher Materialstärke oder geringer Bruchdehnung mit geschlossenen Sicken, wobei das Blech zwischen den Niederhalteflächen (3, 5) des Oberwerkzeuges (1) und des Unterwerkzeuges (4) einer Presse eingespannt wird und die Sicke (13) in das Blech (12) durch einen Sickenziehstempel (6) in eine Sickenformmatrize (2) eingeformt wird, dadurch gekennzeichnet, dass benachbart zu jedem Ende der Sicke (13) jeweils über einen zusätzlichen Formziehstempel (11) und -matrize (10) eine zusätzliche sickenähnliche Verformung (14) in das Blech (12) eingeformt wird und die mit den zusätzlichen sickenähnlichen Verformungen (14) versehenen Randstreifen (15) des Bleches (12) je nach Einsatzbedingung abgeschnitten werden.Method for producing sheets of high material thickness or low elongation at break with closed beads, wherein the sheet is clamped between the hold-down surfaces (3, 5) of the upper tool (1) and the lower tool (4) of a press and the bead (13) in the sheet ( 12) is formed by a bead-drawing punch (6) into a bead-forming die (2), characterized in that adjacent to each end of the bead (13) an additional bead-like deformation (14) is provided via an additional forming punch (11) and die (10) ) is formed in the sheet (12) and provided with the additional bead-like deformations (14) edge strips (15) of the sheet (12) are cut off depending on the use condition.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Blechen hoher Materialstärke oder geringer Bruchdehnung mit geschlossenen Sicken, wobei das Blech zwischen den Niederhalteflächen der Ober- und Unterwerkzeuge einer Presse eingespannt wird und die Sicke in das Blech durch einen Sickenziehstempel in eine Sickenformmatrize eingeformt wird.The invention relates to a method for producing sheets of high material thickness or low elongation at break with closed beads, wherein the sheet is clamped between the hold-down surfaces of the upper and lower tools of a press and the bead is formed in the sheet by a bead drawing die in a Sickenformmatrize.

Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.The invention further relates to a device for carrying out the method according to the invention.

Für die Herstellung von geschlossenen Sickenendblechen bzw. Sickenblechen sind mehrere Verfahren und Vorrichtungen bekannt.For the production of closed Sickenendblechen or beading sheets, several methods and devices are known.

In der DE 36 10 022 wird ein Blech zwischen den Niederhalteflächen eines Werkzeuges einer Presse unverrückbar fest eingespannt und die Sicke in das Blech eingeformt, wobei das für die Bildung der Sicke nachfließende Material lediglich aus dem Bereich der Sicke selbst und einem geringeren Bereich in der Umgebung der Sicke verwendet wird. Die Anwendung dieses Verfahrens ist jedoch begrenzt auf Materialien mit hoher Bruchdehnung, wie z. B. bei Chrom-Nickel-Stählen und geringere Materialstärken. Für die Verformung von Aluminiumblechen ist dieses Verfahren i. d. R. ungeeignet.In the DE 36 10 022 a sheet is immovably firmly clamped between the hold-down surfaces of a tool of a press and the bead formed in the sheet, wherein the material flowing in for the formation of the bead is used only from the area of the bead itself and a smaller area in the vicinity of the bead. However, the application of this method is limited to materials with high elongation at break, such. B. in chromium-nickel steels and lower material thicknesses. For the deformation of aluminum sheets, this method is generally unsuitable.

Nach der EP 065 43 12 ist ein Verfahren bekannt, nach dem in das Blech zunächst eine offene Sicke über die gesamte Länge des Bleches eingeformt wird, die dann in den Bereichen ihrer Ränder wieder zurückverformt wird. Dabei entstehen unvermeidlich kleine Unebenheiten in Form von Wellen oder Falten, die beim Verschweißen mit einem anderen Element Probleme aufwerfen können. Bei Anwendung des MAG/MIG-Schweißverfahrens sind diese Falten durch die schweißtechnisch bedingte Spaltüberbrückungsfähigkeit kein technischer Nachteil. Beim Verschweißen durch Widerstandsschweißung, Punkt- und/oder Rollnahtschweißen sind diese Unebenheiten im Randbereich des Bleches nicht zu akzeptieren, da sie zu Undichtigkeiten führen können.After EP 065 43 12 a method is known according to which in the sheet first an open bead over the entire length of the sheet is formed, which is then deformed back in the areas of their edges. This unavoidably creates small bumps in the form of waves or wrinkles that can cause problems when welded to another element. When using the MAG / MIG welding process, these folds are not a technical disadvantage due to the gap bridging capability due to welding. When welding by resistance welding, spot and / or seam welding these unevenness in the edge region of the sheet are not acceptable, since they can lead to leaks.

In der DD 158 519 ist ein Verfahren beschrieben, mit dem mehr als eine Sicke mit stirnseitigen Ausläufen in ein Blech geformt werden, das aber nur insoweit einsetzbar ist, als der verbleibende glatte Rand benachbart des Sickenauslaufes relativ klein ist, so dass die Verwendung eines mit solchen Sicken versehenen Bleches z. B. durch Verschweißen mit einem anderen Element stark eingeschränkt ist, da wegen des unterschiedlichen Materialflusses im Bereich des Sickenendes in Richtung auf den Rand des Bleches bei breiteren Rändern erhebliche Verwerfungen und ungewollte Verformungen des Bleches auftreten, die zumindest eine aufwendige Nacharbeitung erforderlich machen oder aber das Blech gänzlich unbrauchbar machen.In the DD 158 519 a method is described, are formed with the more than one bead with end-side spouts in a metal sheet, but only to the extent applicable, as the remaining smooth edge adjacent the Sick spout is relatively small, so that the use of a sheet provided with such beads z , B. is severely limited by welding with another element, since considerable distortions and unwanted deformations of the sheet occur because of the different material flow in the direction of the edge of the sheet in the direction of the edge of the sheet, which make at least a costly reworking or that Make metal completely unusable.

DD 0152 075 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verformung von Blechen, insbesondere Prägesicken, bei der unter voller Ausnutzung der Dehnbarkeit des Bleches mit möglichst geringem Arbeitszeitaufwand es möglich ist, tiefe Sicken herzustellen. DD 0152 075 discloses a method and a device for the deformation of sheets, in particular embossing, in which it is possible to produce deep beads with full utilization of the extensibility of the sheet with the least possible labor cost.

In dem Fachbuch Kurz, U., Hintzen, H., Laufenberg, H.: Konstruieren, Gestalten, Entwerfen, Viewegs fachbewährte Technik, 3. verbesserte und aktualisierte Auflage, November 2004, Seite 353, Tabelle A4. 5–8, Nr. 9, ist gezeigt, dass durch sinnvoll angebrachte Hilfssicken eine Faltenbildung vermieden wird.In the textbook Kurz, U., Hintzen, H., Laufenberg, H .: Construct, Design, Design, Vieweg's field-proven technique, 3rd revised and updated edition, November 2004, page 353, Table A4. 5-8, No. 9, it is shown that cleverly applied auxiliary beads avoid wrinkling.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit dem Bleche mit mehreren, nacheinander eingeformten geschlossenen Sicken eingeformt werden, die relativ große Sickenüberhänge aufweisen.Object of the present invention is therefore to provide a method and an apparatus of the type mentioned, are formed with the sheets with several successively molded closed beads, which have relatively large bead overhangs.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Hierzu ist vorgesehen, dass benachbart zu jedem Ende der Sicke jeweils über einen zusätzlichen Formziehstempel und -matrize eine zusätzliche sickenähnliche Verformung in das Blech eingeformt wird, wobei die mit den sickenähnlichen Verformungen versehenen Randstreifen des Bleches je nach Einsatzbedingung abgeschnitten werden.This object is achieved by the subject matter of claim 1. For this purpose, it is provided that an additional bead-like deformation is formed in the sheet adjacent to each end of the bead each have an additional Formziehstempel and -matrize, wherein provided with the bead-like deformations edge strips of the sheet are cut off depending on the use condition.

Hinsichtlich der Vorrichtung wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass benachbart zu jedem Ende des Sickenziehstempels jeweils ein weiterer Formziehstempel angeordnet ist, dem jeweils eine zusätzliche Matrize zugeordnet ist.With regard to the device, the object is achieved in that adjacent to each end of the bead pulling stamp each a further Formziehstempel is arranged, each associated with an additional die.

Durch die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird im Randbereich des Bleches benachbart zur Sicke durch die Einformung der zusätzlichen sickenähnlichen Verformungen aus dem Randbereich so viel Material abgezogen, dass die ansonsten benachbart zum Sickenauslauf zwangsläufig durch den Materialstau hervorgerufenen Verwerfungen zuverlässig vermieden werden können.By applying the method according to the invention is in the edge region of the sheet adjacent to the bead removed by the formation of additional bead-like deformations from the edge region so much material that the otherwise adjacent to the bead outlet inevitably caused by the accumulation of material faults can be reliably avoided.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen, in denen eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung beispielsweise veranschaulicht wird.Further details of the invention will become apparent from the following detailed description and the accompanying drawings, in which a preferred embodiment of the invention is illustrated, for example.

In den Zeichnungen zeigen:In the drawings show:

1: eine Seitenansicht einer Presse mit erfindungsgemäßen Werkzeugen (Teilansicht) in schematischer Darstellung, 1 : a side view of a press with tools according to the invention (partial view) in a schematic representation,

2: eine Vorderansicht einer Presse gemäß 1 und 2 : A front view of a press according to 1 and

3: ein nach dem Verfahren hergestelltes Blech. 3 a sheet produced by the process.

Eine für das erfindungsgemäße Verfahren vorgesehene Vorrichtung besteht im Wesentlichen aus einer mit Unter- und Oberwerkzeugen 4, 1, einem Sickenziehstempel 6 und einer ihm angepassten Sickenformmatriz 2 versehenen Presse, die benachbart zu jedem Ende des Sickenziehstempels 6 jeweils einen weiteren Formziehstempel 11 aufweist, dem ein zusätzliche Matrize 10 zugeordnet ist. Dabei weist das Oberwerkzeug 1 und dessen Niederhaltefläche 3 in einem Abstand von der Sickenformmatrize 2 die zusätzliche Matrize 10 auf, wobei der Abstand dem Maß entspricht, das der nach der Einformung der Sicke 13 verbleibende Rand des Bleches 12 aufweisen soll.A device provided for the method according to the invention consists essentially of one with bottom and top tools 4 . 1 , a beading stamp 6 and a beading mold adapted to it 2 provided press adjacent to each end of the corking stamp 6 in each case a further Formziehstempel 11 having an additional die 10 assigned. This shows the upper tool 1 and its hold-down area 3 at a distance from the bead forming die 2 the additional template 10 on, wherein the distance corresponds to the measure that after the formation of the bead 13 remaining edge of the sheet 12 should have.

Korrespondierend zum Oberwerkzeug 1 ist in das Unterwerkzeug 4 der zusätzliche Formziehstempel 11 eingebracht. Das Unterwerkzeug 4 ist mit seiner Niederhaltefläche 5, dem Sickenziehstempel 6 und den Niederhalteelementen 7 auf der Grundplatte 8 der Presse befestigt. Die Grundplatte 8 ist wiederum auf einem (nicht dargestellten) Pressentisch der Presse befestigt. Das Oberwerkzeug 1 und das Unterwerkzeug 4 sind über die Säule 9 miteinander geführt.Corresponding to the upper tool 1 is in the lower tool 4 the additional forming punch 11 brought in. The lower tool 4 is with its hold down 5 , the beading stamp 6 and the hold-down elements 7 on the base plate 8th attached to the press. The base plate 8th is in turn mounted on a (not shown) press table of the press. The upper tool 1 and the lower tool 4 are over the pillar 9 led together.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird wie folgt durchgeführt:
Das Blech 12 wird auf die Niederhaltefläche 5 des Unterwerkzeuges 4 aufgelegt. Der Pressenhub wird ausgelöst. Das Blech 12 wird zwischen den Niederhalteflächen 3 und 5 des Oberwerkzeuges 1 und des Unterwerkzeuges 4 unter Berücksichtigung der von den Niederhalteelementen 7 ausgelösten Niederhaltekraft so eingespannt, dass es bei Fortführung des Pressenhubes zwischen Niederhalteflächen 3 und 5 nachfließend über den Sickenziehstempel 6 in die Sickenformmatrize 2 des Oberwerkzeuges 1 eingeformt wird.The process according to the invention is carried out as follows:
The sheet 12 is on the holddown 5 of the lower tool 4 hung up. The press stroke is triggered. The sheet 12 is between the holddowns 3 and 5 of the upper tool 1 and the lower tool 4 taking into account that of the hold-down elements 7 triggered hold-down force so clamped that it is on continuation of the press stroke between holddown surfaces 3 and 5 flowing over the Sickenziehstempel 6 into the bead forming die 2 of the upper tool 1 is formed.

Gleichzeitig und unter sonst gleichen Bedingungen wird das Blech 12 auch über die zusätzlichen Formziehstempel 11 in die zusätzlichen Matrizen 10 eingeformt.At the same time and under otherwise identical conditions, the sheet metal 12 also about the additional forming dies 11 in the additional matrices 10 formed.

Nach einer Wiederholung dieses Vorganges entsteht ein Blech entsprechend der . Der mit den zusätzlichen Verformungen 14 des Bleches 12 versehene Randstreifen 15 kann nach Beendigung der Umformung des Bleches 12 einseitig oder beidseitig abgeschnitten werden und es verbleibt ein vollständig ebener vergleichsweise breiter Sickenüberhang.After a repetition of this process, a sheet is formed according to the , The one with the additional deformations 14 of the sheet 12 provided edge stripes 15 can after completion of the forming of the sheet 12 cut off on one or both sides and it remains a completely flat comparatively wide bead overhang.

Es hat sich gezeigt, dass das gleichzeitige Ziehen des Bleches 12 über den Sickenziehstempel 6 und über die Formziehstempel 11 die besten Ergebnisse erbracht haben. Es sind jedoch Bedingungen und/oder Konstellationen denkbar, bei denen dieses nicht gleichzeitig und nicht in einem Arbeitsgang und nicht in einem Werkzeug ausgeführt wird. Je nach Pressenbauart ist es auch möglich, bei Verwendung des presseneigenen Niederhaltesystems auf die Grundplatte 8 und die Niederhaltefeder 7 zu verzichten. Das Werkzeug kann auch umgekehrt eingesetzt werden, d. h. dass das Oberwerkzeug 1 zum Unterwerkzeug und das Unterwerkzeug 4 zum Oberwerkzeug wird. Dies alles ändert jedoch nichts an der Konzeption dieser Erfindung.It has been shown that simultaneous pulling of the sheet 12 over the creasing stamp 6 and about the forming dies 11 have produced the best results. However, conditions and / or constellations are conceivable in which this is not carried out simultaneously and not in one operation and not in a tool. Depending on the press design, it is also possible when using the press-down system on the base plate 8th and the hold-down spring 7 to renounce. The tool can also be used vice versa, ie that the upper tool 1 to the lower tool and the lower tool 4 becomes the upper tool. However, all this does not change the conception of this invention.

Claims

Method for producing sheets of high material thickness or low elongation at break with closed beads, the sheet being held between the hold-down surfaces ( 3 . 5 ) of the upper tool ( 1 ) and the lower tool ( 4 ) is clamped a press and the bead ( 13 ) in the sheet ( 12 ) by a corkscrew ( 6 ) into a bead forming die ( 2 ) is formed, characterized in that adjacent to each end of the bead ( 13 ) each have an additional Formziehstempel ( 11 ) and die ( 10 ) an additional bead-like deformation ( 14 ) in the sheet ( 12 ) and with the additional bead-like deformations ( 14 ) provided edge strips ( 15 ) of the sheet ( 12 ) are cut off depending on the application condition.

A method according to claim 1, characterized in that the additional bead-like deformation ( 14 ) in the direction of the bead ( 13 ) closed is.

Method according to claim 1 and 2, characterized in that the additional bead-like deformation ( 14 ) as a bowl in the plate ( 12 ) is formed.

Method according to claim 1 and 2, characterized in that the additional bead-like deformation ( 14 ) consists of a sub-bowl.

Device for producing sheets of high material thickness or low elongation at break with closed beads, consisting of one with lower and upper tool ( 4 . 1 ), a corkscrew ( 6 ) and a bead forming die adapted to it ( 2 ) provided with press, characterized in that adjacent to each end of the creasing punch ( 6 ) in each case another Formziehstempel ( 11 ) is arranged, in each case an additional template ( 10 ) assigned.