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Die
Erfindung betrifft ein Tiefziehverfahren, nach dem Oberbegriff des
Patentanspruchs 1 sowie eine Tiefziehmaschine zur Durchführung des
Verfahrens nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 5. Tiefziehmaschinen
gehören
nach gängiger
Definition zur Gruppe der Umformmaschinen mit geradliniger Relativbewegung
der Werkzeuge, wie z. B. Kurbel- und Exenterpressen, Hämmer und
hydraulische Pressen. Für
die Umformung von Metallen, insbesondere in Form von Blechen, werden
in der Regel Pressmaschinen eingesetzt, bei denen der Stößel mit
der dazu gehörigen
Werkzeughälfte
eine geradlinige Schließbewegung
ausführt.
Auch die Öffnungsbewegung
erfolgt geradlinig. Es gibt allerdings Anwendungsfälle, bei
denen sich das Werkstück
aus geometrischen Gründen
nicht geradlinig formen und/oder entformen lässt. Insbesondere wenn ein Bauteil
mit unterschiedlichen Formtiefen in einem Arbeitsgang und ohne "verlorenen Kopf" geformt werden soll,
müssten
die unterschiedlich tiefen Bereiche des Formwerkzeugs unterschiedliche
Wege fahren, was bei Pressmaschinen aufgrund der geradlinigen Relativbewegung
der Werkzeuge nicht möglich
ist. Es ist allerdings bekannt, Werkzeuge zur Herstellung von unregelmäßig gekrümmten Blechen
in einer mit einem Oberwerkzeug und einem Unterwerkzeug versehenen Presse
derart auszugestalten, dass der Stempel und die Matrize aus einer
Vielzahl von in Längs-
und Querrichtung aneinander gereihten höhenverstellbaren Pylonen bestehen,
die unabhängig voneinander
steuerbar sind (
DE
199 21 176 A1 ). Die Ansteuerung der Pylonen ist relativ
aufwendig. Die Gestaltung der Auflagerflächen der Pylonen im Kontaktbereich
zu dem umzuformenden Blech erfordert einen hohen konstruktiven Aufwand,
um die gewünschte
Oberflächenqualität des Blechbauteils
zu erreichen.
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Durch
die
DE 28 25 040 A1 zählt ein
Verfahren zur Herstellung von gekrümmten Hohlkörpern zum Stand der Technik,
bei welchem eine Blechplatte vor die Eingangsöffnung einer Matrize gelegt
und mittels eines in der Form eines Ringstückes ausgebildeten Stempels,
der in eine um das Zentrum des Rings schwingende Bewegung versetzt
wird, tiefgezogen bzw. ausgebaucht wird. Aufgrund einer schwenkbeweglichen
Verbindung zwischen Stempel und Matrize ergeben sich kreisbogenförmig hinterschnittene Strukturen.
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In
der
DE 100 62 495
C1 wird ein Verfahren offenbart, wie in hohles Blechteil
mit schrägem
Boden, unterschiedlich hohen Seitenwänden und/oder unterschiedlich
geneigten Seitenwänden
hergestellt werden kann. Zum Herstellen eines derartigen Blechteils
durch Tiefziehen, wobei der Boden in einem ersten Arbeitsschritt
mittels eines sich linear bewegenden Werkzeugs und die Seitenwände in einem
zweiten Arbeitsschritt mittels eines schwenkbeweglichen Werkzeugs
hergestellt werden, erhalten der Boden und die sich direkt anschließenden unteren
Wandteile im ersten Arbeitsschritt ihre Endform und werden im zweiten
Arbeitsschritt nicht mehr umgeformt.
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Die
DE 39 08 977 A1 offenbart
ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ziehen von Rohrkörpern mit
bogenförmiger
Längsachse.
Ein geradliniger Antrieb der Vorrichtung führt einen gekrümmten Dorn durch
den Rohrkörper,
wobei ein als Widerlager ausgebildeter Druckring in Abhängigkeit
seines Abstands vom hinteren Dornende in eine Schrägstellung
gesteuert wird, bei welcher der Dorn zentriert durch den Druckring
geführt
wird, so dass die Wanddicke des Rohrkörpers trotz unterschiedlicher
Krafteinwirkung auf den Druckring gleich gehalten werden kann.
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Ein
Werkzeug zum Tiefziehen von Hohlkörpern wird durch die
DE 26 54 199 C2 offenbart,
wobei ein wannenförmiger
Stempel mittels einer Schwenkachse an seinem Unterbau schwenkbar
gelagert ist. Die Schwenkbewegung des Stempels erfolgt synchron
mit der Bewegung eines Niederhalterteils nach unten.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Tiefziehverfahren aufzuzeigen,
mit welchem es möglich
ist, fertigungstechnisch ungünstige
Teile in einem Arbeitsgang herzustellen. Des Weiteren soll eine
Tiefziehmaschine aufgezeigt werden, mit welcher das oben genannte
Verfahren durchgeführt
werden kann.
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Der
verfahrensmäßige Teil
der Aufgabe ist durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen des Erfindungsgedankens sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Tiefziehverfahren
werden die Werkzeughälften
zumindest während eines
Teilhubs des Tiefziehvorgangs in einer gesteuerten, ungeradlinigen
Relativbewegung bewegt. Dadurch wird erreicht, dass die aus den
Werkzeughälften
austretenden Flächennormalen
während
des Teilhubs im Winkel zueinander stehen. Während bei bekannten Bauformen
von Pressmaschinen eine unerwünschte
außermittige
Belastung zu einer Kippung zwischen Tisch und Stößel sowie einer Verlagerung der
Mitten von Tisch und Stößel senkrecht
zur Arbeitsrichtung führt
(Versatz), wird bei der Erfindung die gezielt herbeigeführte Kippung
der Werkzeughälften
ausgenutzt, um Blechbauteile zu bearbeiten, die sich aus geometrischen
Gründen
nicht geradlinig formen und/oder entformen lassen. Mit der Erfindung
ist es daher möglich,
dass der Stößel für unterschiedlich tiefe
Bereiche des Formwerkzeugs unterschiedliche Wege fährt.
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Während der
Schließbewegung
stehen die Flächennormalen
der Werkzeughälften
zumindest zeitweise nicht parallel zueinander, sondern schließen einen
Winkel ein, der in bestimmten Anwendungsfällen die Fertigung von Hohlteilen
ermöglicht, die
mit geradliniger Schließbewegung
nicht realisierbar wären
oder nur mit komplexen Werkzeugen hergestellt werden können. Besonders
vorteilhaft lassen sich mit dem erfindungsgemäßen Verfahren warmgeformte
Hohlteile in einem Hub herstellen.
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Schieber
und andere Bauteile, die quer zur Hubrichtung der Werkzeughälften wirken,
sind insbesondere bei Warmformverfahren relativ anfällig. Daher
können
mit dem erfindungsgemäßen Tiefziehverfahren
insbesondere bei der Warmumformung Werkzeugkosten erheblich reduziert
werden. Im Rahmen der Erfindung ist selbstverständlich nicht ausgeschlossen,
Schieber und andere quer zur Hubrichtung der Werkzeughälften verlagerbare
Einrichtungen vorzusehen, sofern dies die Geometrie des Hohlbauteils
erfordert. Einfachere Hinterschneidungen lassen sich jedoch auch
unmittelbar durch das erfindungsgemäße Tiefziehverfahren herstellen.
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Der
Winkel zwischen den Flächennormalen der
Werkzeughälften
ist während
des Umformvorgangs vorzugsweise relativ klein, da bereits bei einem
Winkelbereich von ca. 5° bis
30° ein
gegenüber herkömmlichen
Tiefziehverfahren erheblich erweiterter Anwendungsbereich eröffnet wird.
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Als
vorteilhaft wird es angesehen, wenn die ungeradlinige Relativbewegung
der Werkzeughälften eine
Kurve mit gleich bleibender Steigungsrichtung ist. Insbesondere
handelt es sich bei dieser Kurve um einen Kreisbogen. Ein Kreisbogen
ermöglicht
eine unproblematische Ausformung des Blechbauteils, so dass die
Werkzeuge bei Abschluss des Umformvorgangs leicht wieder getrennt
werden können.
Im Rahmen der Erfindung ist es auch möglich, von einem Kreisbogen
abweichende Kurven vorzusehen, wobei die Steigung der Kurve mit
fortschreitender Schließbewegung
leicht zunehmen kann.
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Die
ungeradlinige Relativbewegung zwischen den Werkzeughälften ist
hinsichtlich der daraus resultierenden Kräfte in den ersten Phasen der Blechumformung
unkritisch, da in diesen Phasen noch nicht die maximale Umformkraft
aufgebracht wird. Erst wenn die Werkzeughälften abschließend gegeneinander
gepresst werden, steigt die Umformkraft bis auf ihren Maximalwert
an. In dieser Schlussphase sind die Werkzeughälften naturgemäß gegeneinander
ausgerichtet, so dass sich ihre Flächennormalen im Optimalfall
decken und der Versatz gegen Null geht. Aufgrund dieses Zusammenhangs
eignen sich auch Gestelle bekannter Tiefziehmaschinen zur Durchführung des
erfindungsgemäßen Tiefziehverfahrens,
da sie durchaus in der Lage sind, die zusätzlich seitlich an den Werkzeughälften wirkenden
Querkräfte
aufzufangen.
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Die
ungeradlinige Relativbewegung kann bei dem erfindungsgemäßen Tiefziehverfahren
prinzipiell auf zwei unterschiedlichen Wegen erzeugt werden. Entweder
führen
die die Werkzeughälften
aufnehmenden Werkzeugträger
in bekannter Weise eine geradlinige Relativbewegung aus, wobei wenigstens
eine Werkzeughälfte
gegenüber
dem zugehörigen
Werkzeugträger
verschwenkt wird. Oder die Werkzeugträger mit den daran festgelegten
Werkzeughälften
führen
selbst eine ungeradlinige Relativbewegung aus. Zur Vereinfachung
der Steuerung und der Mechanik der Tiefziehmaschine ist vorzugsweise
nur eine Werkzeughälfte
bzw. ein Werkzeugträger
während
des maßgeblichen
ungeradlinigen Teilhubs gegenüber
der zweiten Werkzeughälfte
relativ verlagerbar, insbesondere hinsichtlich der Seitwärtsbewegung.
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Eine
Kombination von Relativbewegung einer Werkzeughälfte gegenüber einem ersten Werkzeugträger mit
einer gleichzeitigen ungeradlinigen Relativbewegung des ersten Werkzeugträgers gegenüber dem
zweiten Werkzeugträger
ist theoretisch möglich.
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Der
gegenständliche
Teil der Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 5 gelöst. Vorteilhafte
Weiterbildungen sind Gegenstand der nachfolgenden abhängigen Patentansprüche.
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Wesentlich
bei der erfindungsgemäßen Tiefziehmaschine
ist, dass ihre Werkzeughälften
zumindest während
eines Teilhubs des Tiefziehvorgangs eine gesteuerte ungeradlinige
Relativbewegung ausführen,
wobei die ungeradlinige Relativbewegung vorzugsweise eine Kurve
gleich bleibender Steigungsrichtung, insbesondere ein Kreisbogen,
ist.
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In
einer Ausführungsform
ist vorgesehen, dass die Werkzeughälften einer geradlinigen Relativbewegung
folgen, wobei zur Ausführung
einer ungeradlinigen Relativbewegung der Werkzeughälften wenigstens
eine Werkzeughälfte
gegenüber
dem Werkzeugträger
schwenkbar gelagert ist. Üblicherweise
sind Werkzeughälfte,
Werkzeugträger
und Stößel fest
miteinander verbunden und werden geradlinig zu einem Tisch bewegt,
an welchem die zweite Werkzeughälfte
an einem Werkzeugträger
fixiert ist. Durch die Möglichkeit,
die Werkzeughälften
relativ zum Werkzeugträger
zu bewegen, kann eine herkömmliche
Pressmaschine mit geradliniger Relativbewegung zum Einsatz kommen,
wobei diese herkömmliche
Pressmaschine mit speziellen Werkzeugträgern ausgestattet ist, die
eine ungeradlinige Relativbewegung der Werkzeughälften ermöglichen. Die ungeradlinige
Relativbewegung wird insbesondere durch den seitlichen Versatz während des
maßgeblichen
Teilhubs erreicht. Grundsätzlich
ist es aber auch denkbar, dass die Tiefziehmaschine wenigstens einen
Werkzeugträger
aufweist, der eine ungeradlinige Relativbewegung ausführt.
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Prinzipiell
kann auch die Stößelanordnung einer
Tiefziehmaschine selbst so konfiguriert sein, dass sie eine ungeradlinige
Relativbewegung einer oberen Werkzeughälfte ermöglicht. Die Stößelanordnung
ist hierzu schwenkbar gegenüber
einem Gestell oder Rahmen gelagert und umfasst Querverlagerungsmittel.
Die Stößelanordnung
selbst ist kraftgebunden konfiguriert. Der steuerungstechnische
Aufwand ist bei weggebundenen Tiefziehmaschinen ggf. geringer als
bei kraftgebundenen hydraulischen Tiefziehmaschinen. Dies ist teils
auf die systembedingten Ansprechzeiten der Hydraulikkomponenten
zurückzuführen, da
bei einer ungeradlinigen Relativbewegung eine exakte Abstimmung
insbesondere der Querverlagerungsmittel auf die vertikal wirkenden Hubzylinder
notwendig ist, die zudem asynchron angesteuert werden müssen. Grundsätzlich sind
aber sowohl kraftgebundene als auch weggebundene Tiefziehmaschinen
realisierbar, bei welchen eine ungeradlinige Relativbewegung der
Werkzeughälften zumindest
während
eines Teilhubs des Tiefziehvorgangs erfolgt.
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In
Anpassung an die ungeradlinige Relativbewegung der Werkzeughälften ist
ein Niederhalter vorgesehen, der gegenüber einer Werkzeughälfte eine
ungeradlinige Relativbewegung ausführt.
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Bei
dem erfindungsgemäßen Verfahren
bzw. der erfindungsgemäßen Tiefziehmaschine
ist es sowohl möglich,
die ungeradlinige Relativbewegung als Kurve in zwei Ebenen abzubilden
als auch als räumliche
Kurve. Bei einer räumlichen
Kurve ist es erforderlich, dass sich eine Werkzeughälfte dreidimensional
im Raum führen
lässt.
Dies setzt eine Stößelanordnung,
insbesondere eine Gruppe von wenigstens drei Stößeln, voraus, die ein Verschwenken
einer Werkzeughälfte
im Raum ermöglichen.
Das kinematische System bei drei oder mehr Hydraulikzylindern wird
hinsichtlich der Führung
der Werkzeughälfte
je nach Anwendungsfall komplexer als bei einer Anordnung mit nur
zwei Hubzylindern und einer Schwenkachse. Komplexe räumliche
Bewegungen der Werkzeughälfte
lassen sich steuerungstechnisch am besten mit hydraulischen Tiefziehmaschinen
lösen.
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Theoretisch
ist es möglich,
das Steuerungsprinzip einer Hexapod-Maschine aufzugreifen, so dass
der Stößel sechs
Freiheitsgrade hätte.
Allerdings stehen bei einer Hexapod-Maschine die notwendigen Spindel-
oder Hubkolbenantriebe zwingend im Winkel zueinander, so dass der
Anteil der an den Stößel angreifenden
Normalkräfte
erheblich reduziert ist. Das wiederum reduziert die Leistungsfähigkeit
der kraftgebundenen Tiefziehmaschine. Optimal ist es, wenn die Hubzylinder
weitestgehend parallele Hubbewegungen ausführen.
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Die
Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Zeichnungen
dargestellten Ausführungsbeispiele
näher erläutert. Die
nachfolgend beschriebenen 9 bis 12 dienen
lediglich zur Illustrierung der beanspruchten Erfindung und sind
nicht Ausführungsformen,
für die
Schutz begehrt wird. Es zeigen:
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1 bis 4 eine
erste Ausführungsform einer
Tiefziehmaschine in unterschiedlichen Stadien eines Tiefziehvorgangs;
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5 bis 8 eine
weitere Ausführungsform
einer Tiefziehmaschine in unterschiedlichen Stadien eines Tiefziehvorgangs
und
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9 bis 12 eine
Tiefziehmaschine in unterschiedlichen Stadien eines Tiefziehvorgangs.
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1 zeigt
in stark vereinfachter Darstellung die wesentlichen Komponenten
einer ersten Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Tiefziehmaschine 1.
Es handelt sich um eine kraftgebundene Tiefziehmaschine, bei welcher
ein nicht näher
dargestelltes Blechbauteil zur Umformung zwischen eine obere Werkzeughälfte 2 und
eine untere Werkzeughälfte 3 eingelegt
wird. Die Werkzeughälften 2, 3 besitzen eine
aufeinander abgestimmte Konturierung.
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Die
obere Werkzeughälfte 2 ist
an einem Werkzeugträger 4 befestigt,
der über
eine Stößelanordnung 5 mit
einem Rahmen 6 gekoppelt ist. Die Stößelanordnung 5 dient
als Mittel, um die obere Werkzeughälfte 2 in Richtung
der unteren Werkzeughälfte 3 zu
verlagern. Die untere Werkzeughälfte 3 ist an
einem unteren Werkzeugträger 7 befestigt.
Zwischen den Werkzeughälften 2, 3 befindet
sich ein Niederhalter 8, der über Niederhalterstempel 9 die
erforderliche Gegenkraft aufbringt, um das Blechbauteil zu halten.
In der dargestellten Anfangsposition ist der Niederhalter 8 an
der Stirnfläche 10 der
unteren Werkzeughälfte 3 ausgerichtet.
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Wesentlich
bei der dargestellte Tiefziehmaschine 1 ist, dass die Werkzeughälften 2, 3 in
einer ungeradlinigen Relativbewegung geführt werden. Während die
untere Werkzeughälfte 3 ihre
Lage in horizontaler Richtung nicht verändert, folgt die obere Werkzeughälfte 2 einer
mit unterbrochener Linie eingezeichneten Kurve. Die Werkzeughälften 2, 3 sind so
konfiguriert, dass sie bei einer geradlinigen Relativbewegung nicht
ineinander greifen könnten.
Die beispielhaft dargestellte Kontur der Werkzeughälften 2, 3 setzt
eine ungeradlinige Relativbewegung für den Tiefziehvorgang voraus.
Für den
Umformvorgang wird über
eine nicht näher
dargestellte Steuerung eine Bewegung der oberen Werkzeughälfte 2 eingeleitet,
die nachfolgend anhand der 2 bis 4 erläutert wird.
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Für die Umsetzung
der nicht geradlinigen Relativbewegung umfasst die Stößelanordnung 5 in diesem
Ausführungsbeispiel
zwei Hubzylinder 11, 12 für die vertikale Verlagerung
des Werkzeugträgers 4 bzw.
der oberen Werkzeughälfte 2 sowie
ein Querverlagerungsmittel 13, das in diesem Ausführungsbeispiel
ebenfalls ein Hubzylinder ist. 2 zeigt nun,
wie nach dem nicht näher
dargestellten Einlegen eines Blechbauteils die Werkzeughälften 2, 3 durch
Ausfahren der Hubzylinder 11, 12 geschlossen sind
und entgegen der Kraft der Niederhalterstempel 9 bewegt
werden. Die Stirnseite der oberen Werkzeughälfte 2 liegt unter
Eingliederung des Blechbauteils an dem Niederhalter 8 an,
wobei der Niederhalter 8 ebenso wie die obere Werkzeughälfte 4 entlang der
mit unterbrochener Linie eingezeichneten Kurve bewegt werden. Die
seitliche Führung
der oberen Werkzeughälfte 2 wird
durch das Querverlagerungsmittel 13 gewährleistet, das während des
Tiefziehvorgangs in Richtung des Pfeils P verschwenkt wird. Gleichzeitig
werden die sich asynchron bewegenden Hubzylinder 11, 12 in
Richtung der Pfeile P1 verschwenkt, wobei der Winkel W1 zwischen
der Vertikalen V und der Längsachse
LA der Hubzylinder 11, 12 immer kleiner wird (3).
Zugleich nimmt der Winkel W2 zwischen der Längsachse LA1 des Querverlagerungsmittels 13 und
der Horizontalen H ebenfalls ab. Wenn in der in 4 dargestellten
Schließstellung
letztendlich die maximale Umformkraft aufgebracht wird, stehen die
Hubzylinder 11, 12 senkrecht und das Querverlagerungsmittel 13 waagerecht.
In dieser Position sind die Niederhalterstempel 9 vollständig eingefahren
und der Niederhalter 8 liegt auf dem unteren Werkzeugträger 7 auf.
Die Werkzeughälften 2, 3 können nach
Abschluss des Tiefziehvorgangs wieder voneinander getrennt werden, wobei
das Öffnen
der Werkzeughälften 2, 3 wieder entlang
der mit unterbrochener Linie eingezeichneten Kurve erfolgt. Hierzu
werden die Hub zylinder 11, 12 und das Querverlagerungsmittel 13 entsprechend angesteuert.
Der Niederhalter 8 wird wieder angehoben, bis sich die
Tiefziehmaschine für
den nächsten Fertigungszyklus
in dem in 1 dargestellten Zustand befindet.
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Eine
Variante der Ausführungsform
der 1 ist in den 5 bis 8 dargestellt.
Diese Tiefziehmaschine 14 unterscheidet sich von der Tiefziehmaschine
der 1 bis 4 dadurch, dass der in der ersten
Ausführungsform
mit 11 bezeichnete Hubzylinder durch eine Koppelstange 15 fester
Länge ersetzt
worden ist. Parallel zu der Koppelstange 15 ist wiederum
ein Hubzylinder 16 geschaltet. Es ist wiederum ein Querverlagerungsmittel 17 in
Form eines Hubzylinders vorhanden. Die Koppelstange 15, der
Hubzylinder 16 sowie das Querverlagerungsmittel 17 sind
an einem Rahmen 18 gelenkig festgelegt. Alle übrigen Komponenten
entsprechen denjenigen der Ausführungsform
der 1. Daher werden für diese Komponenten die bereits
eingeführten
Bezugszeichen verwendet.
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Aufgrund
der Tatsache, dass die Koppelstange 15 eine unveränderliche
Länge besitzt,
sind die kinematischen Verhältnisse
etwas anders als bei der Ausführungsform
der 1. Es lässt
sich dennoch eine gesteuerte ungeradlinige Relativbewegung zwischen
der oberen Werkzeughälfte 2 und
der unteren Werkzeughälfte 3 realisieren,
wie es durch die mit unterbrochener Linine eingezeichnete Kurve
verdeutlicht wird. Der grundlegende Unterschied besteht darin, dass
der für
den Tiefziehvorgang erforderliche Gesamthub nicht von der Koppelstange 15 und
dem zugehörigen
Hubzylinder 16 aufgebracht werden kann. Diese dienen lediglich
zur Führung
des oberen Wekzeugträgers 4 in
Kombination mit dem Querverlagerungsmittel 17. Der eigentliche
Hub wird entweder dadurch realisiert, dass der untere Werkzeugträger 7 zusammen
mit den Niederhalterstempeln 9 in Richtung der oberen Werkzeughälfte 2 verlagert
wird (Variante 1). Alternativ wird der Rahmen 18 an
einem sich linear bewegenden Stößel einer
herkömmlichen Pressmaschine
befestigt, wobei die erforderliche Hubbewegung durch einen nicht
näher dargestellten Stößel erreicht
wird (Variante 2). Eine Kombination der zuvor genannten
Varianten zu einer dritten Variante ist im Rahmen der Erfindung
denkbar. Ein Vorteil bei der Ausführungsform der 5 bis 8 ist, dass
zwischen den Werkzeughälften 2, 3 je
nach Hub der Pressmaschine ein größerer Freiraum vorhanden ist
als bei der Ausführungsform
der 1. Der eigentliche Umformvorgang verläuft, wie
anhand der 6 bis 8 zu erkennen
ist, bei gleicher Werkzeuggeometrie genauso wie bei der Variante 1,
allerdings mit dem Unterschied, dass die Werkzeughälften 2, 3 zunächst linear
aufeinander zu bewegt werden, bevor dann während des eigentlichen Umformvorgangs,
das heißt
während
eines Teilhubs eine ungeradlinige Relativbewegung der Werkzeughälften erfolgt.
Entscheidend ist die Überlagerung
der Hubbewegung HB mit der Querverlagerung QV der Werkzeughälften. Eine
Kombination von Kolben-Zylinder-Systemen
mit mechanischen Hebelsystemen und Kurventrieben ist im Rahmen der
Erfindung denkbar.
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Wie
auch bei der ersten Variante befinden sich die Werkzeughälften 2, 3 in
der Schließstellung in
einer Position, in der sowohl die Koppelstange 15 als auch
der Hubzylinder 16 in der Bildebene vertikal ausgerichtet
sind, so dass der Einfluss der Querkräfte auf das Pressengestell
minimal wird und fast ausschließlich
in Hubrichtung wirkende Kräfte
wirken.
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Die 9 bis 12 zeigen
eine Tiefziehmaschine 19, bei welcher ein nicht näher dargestellter
Stößel einer
Pressmaschine geradlinig bewegt wird, so dass eine Kraft F ausgeübt wird,
welche eine obere Werkzeughälfte 20 gegen
eine untere Werkzeughälfte 21 verlagert.
Die Werkzeughälften 20, 21 sind
an Werkzeugträgern 22, 23 fixiert,
wobei der obere Werkzeugträger 22 über einen
Schwenkarm 24 schwenkbeweglich mit dem unteren Werkzeugträger 23 verbunden
ist. Die Schwenkbewegung erfolgt um die Schwenkachse S, so dass
sich die obere Werkzeughälfte 20 entlang
dem mit unterbrochener Linie eingezeichneten Kreisbogen bewegt.
Wie bei einem Vergleich der 9 und 10 zu
erkennen ist, wandert hierbei der Kraftangriffspunkt, das heißt der Pfeil
F in der Bildebene nach rechts. Der halbkugelförmige Stützkörper 25 gleitet hierbei
an dem nicht näher
dargestellten Stößel ab.
Wie bei den Ausführungsformen
der 1 bis 9 ist auch bei dieser Variante
ein Niederhalter 26 vorgesehen, der ebenso wie der obere
Werkzeugträger 22 über einen
eigenen Schwenkarm 27 schwenkbeweglich an dem unteren Werkzeugträger 23 gelagert
ist. Die Schwenkachsen der Schwenkarme 24, 27 des
oberen Werkzeugträgers
und des Niederhalters 26 fallen zusammen. Der Niederhalter 26 wird über Niederhalterstempel 28 abgestützt, die
aufgrund der auszuführenden
Schwenkbe wegung in 9 unterschiedlich weit ausgefahren sind.
Mit fortschreitender Umformung während
des Tiefziehvorgangs wird der Niederhalter 26 mit einem nicht
näher dargestellten
Blechbauteil von der oberen Werkzeughälfte 20 herunter gedrückt, bis schließlich die
Endstellung erreicht wird, wie sie in 12 dargestellt
ist. Wichtig ist, dass in dieser Endstellung der Kraftvektor F mittig über den
Werkzeughälften 20, 21 angreift,
so dass die erforderliche Umformkraft vollständig in den Umformprozess eingebracht
werden kann. Diese Ausführungsform
hat zudem den Vorteil, dass die Seitenkräfte in dem Umformwerkzeug bzw.
den Werkzeugträgern
selbst aufgefangen werden, so dass zusätzliche Querverlagerungsmittel,
wie sie bei den Ausführungsformen
der 1 bis 8 erforderlich sind, entfallen
können. Dadurch
wird die Steuerung einer solchen Tiefziehmaschine einfacher.