DE102008038263B4 - Transfer press with CUP stage - Google Patents
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Abstract
Transferpresse, bestehend aus einem Pressengestell, einem Pressentisch, einem Hauptstößel, mehreren Stufenwerkzeugen und einer CUP-Stufe zur Ausformung eines CUP-Teils, dadurch gekennzeichnet, dass die CUP-Stufe einen separaten und unabhängig vom Antrieb für den Hauptstößel (3) und die Stufenwerkzeuge (5; 6) ausgestalteten Antrieb (8) aufweist, wobei dieser Antrieb (8) einer Planetenrollengewindespindel (9) zugeordnet ist, die eine Spindelmutter (12) in einem CUP-Stößel (13) antreibt, der in Führungen (14) linear geführt wird.Transfer press, consisting of a press frame, a press table, a main tappet, a plurality of step tools and a CUP-stage for forming a CUP part, characterized in that the CUP step a separate and independent of the drive for the main tappet (3) and the step tools (5; 6) equipped drive (8), said drive (8) is associated with a planetary roller screw (9) which drives a spindle nut (12) in a CUP tappet (13), which guided linearly in guides (14) becomes.
Description
Die Erfindung betrifft eine Transferpresse, bestehend aus einem Pressengestell, einem Pressentisch, einem Hauptstößel, mehreren Stufenwerkzeugen und einer CUP-Stufe zur Ausformung eines CUP-Teils.The invention relates to a transfer press, comprising a press frame, a press table, a main ram, a plurality of step tools and a CUP stage for forming a CUP part.
Für verschiedenartige technische Anwendungen werden aus flächigen Metallgebilden durch mehrstufiges Umformen Objekte mit unterschiedlichen geometrischen Konturen ausgestaltet. Hierfür können im Fertigungsprozess für jeden Umformschritt jeweils separate Pressen eingesetzt werden, die miteinander zu einer Pressenstraße verkettet werden. Eine solche Verkettung von Einzelmaschinen wird überwiegend für großflächige oder stark konturierte Bauteile realisiert, beispielsweise in der Automobilindustrie für die Fertigung von Karosserieteilen. Sofern die herzustellenden Bauteile kleiner sind, können als Alternative zu einer Pressenstraße einzelne Umformstufen in einer gemeinsamen Baueinheit integriert werden, wobei diesbezügliche technische Lösungen als Stufenpresse bzw. Transferpresse bekannt sind.For various technical applications, objects with different geometric contours are formed from sheet metal structures by multi-stage forming. For this purpose, separate presses can be used in the production process for each forming step, which are linked together to form a press line. Such a chaining of individual machines is predominantly realized for large-area or highly contoured components, for example in the automotive industry for the production of body parts. If the components to be produced are smaller, as an alternative to a press line individual forming stages can be integrated in a common structural unit, with technical solutions in this regard being known as a stepped press or transfer press.
Die Transferpressen verfügen überwiegend über einen Kurbel- oder Gelenkantrieb für einen Pressenstößel und mehrere aufeinander folgende Stufenwerkzeuge. Somit können ausgehend von einem Rohteil über mehrere Zwischenformen bis zur Endform mehrere Umformstufen in einer Presse integriert werden, wobei in der Praxis bereits sechs und mehr Umformstufen realisiert worden sind. Die Zuführ- und Transporteinrichtungen für den kontinuierlichen Transfer der Werkstücke sind häufig über eine Kurvensteuerung auf die Kinematik des Hauptstößels abgestimmt.The transfer presses predominantly have a crank or joint drive for a press ram and several successive step tools. Thus, starting from a blank over several intermediate forms to the final shape several forming stages can be integrated in a press, in practice, six or more forming stages have been realized. The feed and transport devices for the continuous transfer of the workpieces are often adapted to the kinematics of the main tappet via a cam control.
Den Transferpressen werden teilweise sog. CUP-Stufen zugeordnet, um in einer Stufe die Rondenschnittoperation und anschließend eine erste Ziehoperation zu erzeugen. Dabei schneidet eine am Pressenstößel angeordnete Schneidstufe eine Ronde aus dem zugeführten Bandmaterial aus. Die Zuführung erfolgt über einen Vorschub, der um 90° versetzt zur Transferbewegung vor oder hinter der Presse angeordnet ist, wobei das Bandmaterial mittels einer Zick-Zack- oder Schwenkbewegung zugeführt werden kann. Die ausgeschnittene Ronde wird zunächst über eine Rast des Hauptstößels im unteren Totpunkt (UT) gehalten. Danach wird die Ronde mit einem zweiten zusätzlichen Antrieb über einen geführten Stößel, an dem ein Ziehstempel befestigt ist, in eine tiefer als die Schnittebene liegende Ziehmatrize gedrückt. Die somit gezogene Hülse wird als CUP bezeichnet. Dieses CUP-Teil wird in der Transferebene abgestreift und mit dem Transfer weiter zur nächsten Ziehstufe transportiert.The transfer presses are sometimes assigned so-called CUP stages in order to produce the blank cutting operation in one stage and then a first drawing operation. In this case, a cutter arranged on the press ram cuts a blank from the fed strip material. The feed takes place via a feed, which is arranged offset by 90 ° to the transfer movement in front of or behind the press, wherein the strip material can be fed by means of a zig-zag or pivoting movement. The cut-out blank is first held in the bottom dead center (UT) via a detent of the main tappet. Thereafter, the blank is pressed with a second additional drive via a guided plunger, to which a drawing punch is attached, in a deeper than the cutting plane lying die. The thus pulled sleeve is called CUP. This CUP part is stripped in the transfer plane and transported with the transfer to the next drawing stage.
Der Antrieb für die CUP-Stufe erfolgt bisher über Kurven- oder Hebelantriebe, die fest mit der Bewegung des Hauptstößels gekoppelt sind. Diese feste Kopplung erfordert bei einer Änderung des Durchmessers von Ronde oder CUP-Teil sowie bei einer Änderung der Höhe des CUP-Teils komplizierte Einstellarbeiten am CUP-Werkzeug. Für einen höheren CUP-Hub muss der gesamte CUP-Antrieb gewechselt werden. Dies ist jedoch unter wirtschaftlichen Aspekten nicht akzeptabel. Durch erhebliche Umrüstzeiten und zusätzlich notwendige Werkzeugteile bzw. notwendige Veränderungen der CUP-Antriebe, Hebel und Kurvenelemente ist eine schnelle und flexible Umrüstung einer derart ausgestatteten Presse nicht möglich. Außerdem können durch den festen Hub der Kurvenantriebe nur Teile einer bestimmten Länge gezogen werden. Der Umrüstaufwand zum Wechseln der Antriebskurven ist sehr hoch, weil die gesamte Antriebswelle der Maschine ausgebaut und eine neue Antriebskurve für die CUP-Stufe eingebaut werden muss. Hierbei ist auf ein definiertes Verhältnis zum Antrieb des Hauptstößels zu achten, weil die Bewegungen von Hauptstößel und CUP-Stößel zueinander synchronisiert ablaufen müssen. Weiterhin ist eine Rückzugsbewegung des CUP-Stößels nach oben wesentlich, um das zugeführte Bandmaterial freizugeben. Hierbei muss der Ziehstempel aus dem Band herausfahren, um die Zuführbewegung eines Walzenvorschubs für das Bandmaterial zu starten. Schnelle Rückzugsbewegungen des Ziehstößels ergeben insbesondere bei hohen Hubzahlen Vorteile, weil dadurch die verfügbare Bewegungszeit für den Bandvorschub größer wird.The drive for the CUP stage has hitherto been via cam or lever drives, which are firmly coupled to the movement of the main tappet. This fixed coupling requires complicated adjustments to the CUP tool when changing the diameter of blank or CUP part, as well as changing the height of the CUP part. For a higher CUP stroke, the entire CUP drive must be changed. However, this is unacceptable in economic terms. Substantial changeover times and additionally necessary tool parts or necessary modifications of the CUP drives, levers and curve elements make a quick and flexible conversion of such a press not possible. In addition, only parts of a certain length can be pulled by the fixed stroke of the cam drives. The changeover effort to change the drive curves is very high, because the entire drive shaft of the machine must be removed and a new drive curve for the CUP stage must be installed. It is important to pay attention to a defined ratio to the drive of the main tappet, because the movements of main tappet and CUP tappet must run synchronized with each other. Furthermore, a return movement of the CUP ram up essential to release the supplied strip material. In this case, the drawing punch must drive out of the belt to start the feeding movement of a roll feed for the strip material. Fast retracting movements of the pull ram provide advantages, especially at high stroke rates, because this increases the available travel time for the tape feed.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Transferpresse mit einer CUP-Stufe zu schaffen, die mit einem geringen Zeit- und Handhabungsaufwand für unterschiedliche Geometrien von Ronden und/oder CUP-Teilen umgerüstet werden kann.The object of the invention is to provide a transfer press with a CUP stage, which can be converted with a small time and handling effort for different geometries of blanks and / or CUP parts.
Diese Aufgabe wird gelöst, indem die CUP-Stufe einen separaten und unabhängig vom Antrieb für den Hauptstößel und die Stufenwerkzeuge ausgestalteten Antrieb aufweist, wobei dieser Antrieb einer Planetenrollengewindespindel zugeordnet ist, die eine Spindelmutter in einem CUP-Stößel antreibt, der in Führungen linear geführt wird. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand von Unteransprüchen, deren Merkmale im Ausführungsbeispiel näher beschrieben werden.This object is achieved by the CUP-stage has a separate and designed independently of the drive for the main tappet and the step tools drive, this drive is associated with a planetary roller screw that drives a spindle nut in a CUP tappet, which is guided linearly in guides , Advantageous embodiments are the subject of subclaims, whose features are described in more detail in the embodiment.
Dem CUP-Stößel ist ein frei programmierbarer selbständiger Antrieb zugeordnet, für den vorzugsweise ein elektrischer Motor eingesetzt wird. Als Alternative wird die Nutzung eines hydraulischen Antriebs vorgeschlagen. Unabhängig von seiner konkreten Ausgestaltung treibt dieser Antrieb direkt oder indirekt (beispielsweise über einen Zahnriemen) eine Planetenrollengewindespindel an. Die Planetenrollengewindespindel, die eine Spindelmutter im CUP-Stößel antreibt, ist drehbar angeordnet. Durch die lineare Bewegung des CUP-Stößels wird die Ziehoperation erzeugt. Dabei wird am unteren Ende des CUP-Stößels ein teileabhängiges Werkzeugteil befestigt.The CUP tappet is associated with a freely programmable independent drive for which preferably an electric motor is used. As an alternative, the use of a hydraulic drive is proposed. Regardless of its specific configuration, this drive drives a planetary roller screw directly or indirectly (for example, via a toothed belt). The planetary roller screw, which has a spindle nut in the CUP Pushes ram is rotatably arranged. The linear movement of the CUP ram generates the drag operation. In this case, a part-dependent tool part is attached to the lower end of the CUP tappet.
Durch den Einsatz der Planetenrollengewindespindel können sehr große Umformkräfte aufgebracht werden. Diese Umformkräfte werden über eine starke Axiallagerung der Spindel wirksam in das Pressengestell abgeleitet. Außerdem sind hohe Drehzahlen und folglich hohe Hubzahlen möglich. Durch die straffe Führung des CUP-Stößels kann auf eine weitere Führung des Ziehwerkzeuges verzichtet werden.By using the planetary roller screw very large forming forces can be applied. This forming forces are effectively derived via a strong axial bearing of the spindle in the press frame. In addition, high speeds and consequently high stroke rates are possible. Due to the tight guidance of the CUP tappet can be dispensed with a further leadership of the drawing tool.
Mit dem frei programmierbaren elektrischen oder hydraulischen Antrieb ist es möglich, beliebige mechanische Kurven nachzufahren, die Synchronisation der CUP-Stufe zum Hauptstößel herzustellen oder diese in einem bestimmten Verfahrbereich auch wieder zu lösen. Dabei können über eine einfache Programmierung die Hublänge und der Hub des CUP-Stößels verändert werden. Weiterhin ist eine sehr schnelle Rückwärtsbewegung des Ziehstößels möglich.With the freely programmable electric or hydraulic drive, it is possible to follow any mechanical curves, to establish the synchronization of the CUP stage to the main tappet or to release them again in a certain travel range. The stroke length and stroke of the CUP tappet can be changed via simple programming. Furthermore, a very fast backward movement of the pull ram is possible.
Durch die erfindungsgemäße Trennung der Antriebsbaugruppe für die CUP-Stufe vom Antrieb für den Hauptstößel und die Stufenwerkzeuge kann die Transferpresse mit einem geringen Zeit- und Handhabungsaufwand für unterschiedliche Geometrien von Ronden und/oder CUP-Teilen umgerüstet werden. Hierbei sind in vorteilhafter Weise die Optimierung von vorhandenen Werkzeugen und eine schnelle Umrüstung auf neue Teile möglich, ohne einen zusätzlichen Montageaufwand oder den sonst notwendigen Wechsel von Bauteilen.As a result of the inventive separation of the drive assembly for the CUP stage from the drive for the main ram and the step tools, the transfer press can be converted with a small amount of time and handling effort for different geometries of round blanks and / or CUP parts. In this case, the optimization of existing tools and a quick conversion to new parts are possible in an advantageous manner, without an additional installation effort or the otherwise necessary change of components.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Es zeigen:An embodiment of the invention is illustrated in the drawing and will be described below. Show it:
Die aus der Zeichnung ersichtliche Transferpresse besteht aus einem Pressengestell
Die an einer Konsole
Mit dem separaten Antrieb
Der Planetenrollengewindespindel
Die Planetenrollengewindespindel
Die Transferpresse umfasst weiterhin eine Baugruppe
Im Betrieb der Transferpresse wird eine aus dem zugeführten Bandmaterial in der Schnittebene
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Pressengestellpress frame
- 22
- Pressentischpress table
- 33
- Hauptstößelmain slide
- 44
- Stößelführungenram guides
- 55
- WerkzeugoberteilUpper die
- 66
- WerkzeugunterteilTool part
- 77
- Konsoleconsole
- 88th
- Antriebdrive
- 99
- PlanetenrollengewindespindelPlanetary roller screw spindle
- 1010
- Zahnriementoothed belt
- 1111
- Axiallagerungaxial bearing
- 1212
- Spindelmutterspindle nut
- 1313
- CUP-StößelCUP-ram
- 1414
- Führungenguides
- 1515
- Werkzeugaufnahmetool holder
- 1616
- CUP-TeilCUP-part
- 1717
- Teiletransferparts transfer
- 1818
- Schnittebenecutting plane
Claims (8)
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