DE102006031438A1 - Device for deforming plates comprises a spacer element which presses a low holder together with the plate flange against a first deep drawing tool - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Umformen von Platinen nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 sowie ein Verfahren zur Steuerung eines Werkstoffflusses im Bereich eines Platinenflansches nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 15.The The invention relates to a device for forming boards after the preamble of claim 1 and a method of control a material flow in the area of a board flange after the The preamble of claim 15.
Beim Tiefziehen von Blechplatinen kommt der Steuerung des Materialflusses im Bereich des Platinenflansches große Bedeutung für die Qualität der gezogenen Platine zu. Üblicherweise erfolgt die Steuerung des Materialflusses durch eine Einstellung der Niederhaltekraft eines, den Platinenflansch gegen ein Tiefziehwerkzeug drückenden Niederhalters. Bei einer zu geringen Niederhaltekraft erhöht sich der Materialfluss im Flanschbereich der Platine, wodurch es zu einer Faltenbildung kommen kann. Bei einer zu großen Niederhaltekraft wird dagegen der Materialfluss so stark behindert, dass es im Flanschbereich der Platine zu Reißern kommen kann.At the Deep drawing of sheet metal blanks comes to control the flow of material in the field of board flange great importance for the quality of the drawn Board too. Usually the control of the material flow takes place by setting the Hold-down force of one, the board flange against a thermoforming tool suppressive Down device. If the holding force is too low, it will increase the material flow in the flange area of the board, which makes it to a Wrinkling can occur. With too much holding force is against the material flow impeded so much that in the flange area of the Board to shreds can come.
So
ist aus der
Konkret ist der Niederhalter auf hydraulischen oder pneumatischen Druckkolben verschiebbar gegenüber einem Pressentisch gelagert. Zwischen den Druckkolben und dem Niederhalter sind in konstruktiv aufwendiger Weise piezoelektrische Aktoren angeordnet, die eine zusätzliche Verschiebung des Niederhalters gegenüber dem Druckkolben ermöglichen. Die Grobeinstellung der Niederhaltekraft erfolgt mittels der Druckkolben, während die Feineinstellung der Niederhaltekraft mittels der piezoelektrischen Aktuatoren erfolgt.Concrete is the hold-down on hydraulic or pneumatic pressure piston displaceable opposite stored a press table. Between the pressure piston and the downholder are piezoelectric actuators arranged in a structurally complex manner, the one additional Allow displacement of the hold-down against the pressure piston. The coarse adjustment of the hold-down force by means of the pressure piston, while the fine adjustment of the holding force by means of the piezoelectric Actuators takes place.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zum Umformen von Platinen sowie ein Verfahren bereitzustellen, bei dem die Steuerung eines Werkstoffflusses im Bereich eines Platinenflansches in konstruktiv einfacher Weise erfolgt.The The object of the invention is a device for forming of boards and to provide a method in which the control of a Material flow in the area of a board flange in constructive easily done.
Die Aufgabe der Erfindung ist durch die Merkmale des Patentanspruches 1 und durch die Merkmale des Patentanspruches 15 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.The The object of the invention is characterized by the features of claim 1 and solved by the features of claim 15. advantageous Further developments of the invention are disclosed in the subclaims.
Gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 ist der Vorrichtung zumindest ein Distanzelement zugeordnet, das der Niederhalter zusammen mit dem Platinenflansch gegen das erste Tiefziehwerkzeug drückt. Das erfindungsgemäße Distanzelement ist montagetechnisch günstig oberhalb des Niederhalters angeordnet. Das Distanzelement kann daher in einfacher Weise im Bedarfsfall nachgerüstet werden.According to the characterizing one Part of claim 1, the device is at least one spacer element associated with the blank holder together with the board flange presses against the first thermoforming tool. The spacer element according to the invention is favorable for assembly arranged above the hold-down. The spacer can therefore be easily retrofitted in case of need.
Bevorzugt ist es, wenn das Distanzelement höhenverstellbar ist, wodurch ein auf ein Platinenflansch wirkender Kraftanteil der Niederhaltekraft einstellbar ist. Für den Fall, dass das Distanzelement außerhalb der Platine zwischen dem ersten Tiefziehwerkzeug und dem Niederhalter abstützbar ist, wird die Niederhaltekraft des Niederhalters in einen auf das Distanzelement wirkenden Kraftanteil und in einen auf den Platinenflansch wirkenden Kraftanteil aufgeteilt. In Abhängigkeit von der Höhe des Distanzelements erfolgt dann in einfacher Weise eine Einstellung des auf den Platinenflansch wirkenden Kraftanteils. Bevorzugt kann dabei durch die Höhenverstellung des Distanzelements bei konstanter Niederhaltekraft der auf den Platinenflansch wirkende Kraftanteil reduziert und in korrespondierender Weise der auf das Distanzelement wirkende Kraftanteil erhöht werden und umgekehrt.Prefers it is when the spacer is adjustable in height, which a force component of the hold-down force acting on a board flange is adjustable. For the case that the spacer is outside the board between the first deep-drawing tool and the hold-down is supportable, The hold-down force of the hold-down device is placed on the spacer element acting force component and in an acting on the board flange Split power. Dependent on from the height the spacer element is then easily a setting of the force acting on the board flange force component. Preferably can thereby by the height adjustment of the spacer element at a constant hold-down force on the Blade flange acting force proportion reduced and in corresponding Way the amount of force acting on the spacer element can be increased and vice versa.
Erfindungsgemäß bleibt daher bei der Steuerung des Werkstoffflusses im Bereich des Platinenflansches die Niederhaltekraft des gegen das erste Tiefziehwerkzeug drückenden konstant, während lediglich ein auf den Platinenflansch wirkender Kraftanteil der Niederhaltekraft geändert wird.Remains according to the invention therefore in the control of the material flow in the area of the board flange the hold-down force of the pressing against the first thermoforming tool constant while only an acting on the board flange force component of Holding force changed becomes.
Mit dem erfindungsgemäßen Distanzelement kann in einfacher Weise auf eine Änderung von Prozessparametern, insbesondere auf Blechdicken-Schwankungen der Platine reagiert werden, die sich auf die Qualität der gezogenen Platine auswirken.With the spacer element according to the invention can easily respond to a change in process parameters, in particular to sheet thickness variations The board will be responsive to the quality of the drawn Impact board.
Eine Feineinstellung der auf den Platinenflansch wirkenden Kraft kann weiter verbessert werden, wenn eine Mehrzahl von Distanzelementen vorgesehen sind, die jeweils unabhängig voneinander höhenverstellbar sind. Dadurch kann aufgrund der vereinfachten Montage bzw. Demontage der Distanzelemente bzw. aufgrund der unabhängig voneinander erfolgenden Regelung schnell auf lokale Blechdickenschwankungen in der Platine reagiert werden.A Fine adjustment of the force acting on the board flange force can be further improved if a plurality of spacers are provided, each independently adjustable in height are. As a result, due to the simplified assembly or disassembly the spacer elements or due to the independently occurring Control quickly to local sheet thickness variations in the board be reacted.
Für die Höhenverstellung kann das Distanzelement ein hubkolbenartiges Druckstück aufweisen, das in einen Grundkörper verschiebbar geführt ist, während der Grundkörper ortsfest, bevorzugt am Niederhalter montierbar ist. Hierzu kann der Niederhalter eine Montagefläche aufweisen, die sich umfangsseitig um einen Auflagesockel für den Platinenflansch erstreckt und gegenüber dem Auflagesockel zurückgesetzt angeordnet ist. Die Lage des er findungsgemäßen Distanzelements ist daher entlang der umfangsseitig verlaufenden Montagefläche frei wählbar.For the height adjustment, the spacer element may have a hub piston-like pressure piece, which is guided displaceably in a base body, while the base body is stationary, preferably on the hold-down mountable. For this purpose, the hold-down device may have a mounting surface which extends circumferentially around a support base for the sinker flange and is arranged set back relative to the support base. The location of he inventive spacer element is therefore free along the circumferential mounting surface selectable.
Zur Bestimmung der auf das Distanzelement und auf den Platinenflansch wirkenden Kraftanteile der Niederhaltekraft des Niederhalters kann das Distanzelement einen Kraftsensor aufweisen. Durch Erfassung des auf das Distanzelement wirkenden Kraftanteils kann bei bekannter Niederhaltekraft indirekt der auf den Platinenflansch wirkende Kraftanteil ermittelt werden.to Determination of the spacer and on the board flange acting force components of the hold-down force of the hold-down can the spacer element have a force sensor. By detection of the force acting on the spacer force component can be known Hold-down force indirectly determines the force acting on the board flange share of force become.
Bevorzugt ist es, wenn das Distanzelement in einem Regelkreis eingebunden ist, in dem eine Regeleinrichtung in Abhängigkeit von messtechnisch erfassten Einflussgrößen eine Sollhöhe des Distanzelements ermittelt und das Distanzelement entsprechend ansteuert. Dadurch ist eine schnelle Korrektur des auf den Platinenflansch wirkenden Kraftanteils ermöglicht. So kann die Regeleinrichtung in Verbindung mit dem Kraftsensor einen auf das Distanzelement wirkenden Ist-Kraftanteil erfassen und mit einem Grenzwert vergleichen. In Abhängigkeit von diesem Vergleich kann für einen folgenden Umformprozess die Regeleinrichtung die Sollhöhe des Distanzelements ggf. ändern. Beispielhaft können durch entsprechende Sensoren Werkstoffkennwerte der Platine, deren tribologische Kennwerte, die Platinentemperatur oder deren Blechdicke einer Regelung der Sollhöhe des Distanzelements zugrundegelegt werden.Prefers it is when the spacer element involved in a control loop is, in which a control device as a function of metrologically detected Influencing factors one target height of the spacer element determined and the spacer element accordingly controls. This provides a quick fix on the board flange acting force share allows. Thus, the control device in conjunction with the force sensor a Capture the force acting on the spacer element actual force and with to a limit value. Depending on this comparison can for a subsequent forming process the controller the desired height of the spacer element change if necessary. By way of example by appropriate sensors material characteristics of the board whose tribological characteristics, the board temperature or its sheet thickness a regulation of the desired height be based on the spacer element.
Das höhenverstellbare Druckstück des Distanzelements kann vorzugsweise mechanisch über einen Gewinde-, Exzenter-, Schnecken- oder Keiltrieb angetrieben werden, der bevorzugt selbsthemmend ausgelegt ist. Alternativ kann das Druckstück des Distanzelements über eine Hydraulikanordnung angetrieben werden.The height-adjustable Pressure piece the spacer element can preferably mechanically via a Be driven, eccentric, worm or wedge drive, which is preferably designed self-locking. Alternatively, the pressure piece of the spacer element via a Hydraulic arrangement to be driven.
Wie aus der Vorbeschreibung hervorgeht, kann erfindungsgemäß ein Werkstofffluss im Flanschbereich einer Platine gesteuert werden. Dabei kann die Niederhaltekraft des Niederhalters durch die Zwischenschaltung des zumindest einen Distanzelements in einen auf das Distanzelement wirkenden Kraftanteil und in einen auf den Platinenflansch wirkenden Kraftanteil aufgeteilt werden. Die Kraftanteile der konstant gehaltenen Niederhaltekraft sind abhängig von der eingestellten Höhe des Distanzelements änderbar, wodurch entsprechend ein Werkstofffluss im Flanschbereich gesteuert werden kann.As can be seen from the above description, according to the invention a flow of material be controlled in the flange area of a board. It can the Hold-down force of the hold-down by the interposition of the at least one spacer element in one on the spacer element acting force component and in an acting on the board flange Force share to be split. The force components of the held constant Hold down force are dependent from the set height the spacer element changeable, whereby a material flow in the flange area is controlled accordingly can be.
Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beigefügten Figuren beschrieben.following is an embodiment the invention with reference to the attached Figures described.
Es zeigen:It demonstrate:
In
der
In
der
Der
Aufbau und die Funktionsweise des höhenverstellbaren Distanzelements
Alternativ
kann der Keil
In
der
Weitere
alternative Hubmechanismen für das
höhenverstellbare
Distanzelement
In
der
Wie
bereits oben erwähnt,
sind die Distanzelemente
Gemäß einer
ersten Regelvariante wird zunächst
der Niederhalter
Mittels
des in der
Dieser
ermittelte, auf den Platinenflansch
In
einer zweiten Regelungsvariante werden über nicht gezeigte Sensoren
Prozessparameter, die die Qualität
gezogener Platinen beeinflussen, von der Regeleinrichtung erfasst.
Solche Prozessparameter sind etwa mechanische Werkstoffkennwerte, tribologische
Kennwerte, Werkzeug-/Platinentemperatur oder die Blechdicke. Auf
der Grundlage der erfassten Prozessparameter ermittelt die Regeleinrichtung
mittels eines Regelalgorithmus eine Sollhöhe des Distanzelements
Nach
der erfolgten Höheneinstellung
des Distanzelements
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