DE102009018523B3

DE102009018523B3 - Holding-down clamp for use in deep-drawing device, has holding-down clamping plate and cover plate, which have multiple immobile protrusions, where protrusions are integrally formed to hold-down clamping plate or cover plate

Info

Publication number: DE102009018523B3
Application number: DE200910018523
Authority: DE
Inventors: Bernd-Arno Prof. Behrens; Amer Dipl.-Ing. Sabitovic
Original assignee: Leibniz Universitaet Hannover
Current assignee: Leibniz Universitaet Hannover
Priority date: 2009-04-24
Filing date: 2009-04-24
Publication date: 2011-02-17
Anticipated expiration: 2029-04-25

Abstract

The holding-down clamp (10) has a holding-down clamping plate (12) and a cover plate (14), which have multiple immobile protrusions (16,16.1,16.2,16.3,16.5,16.6,16.7,16.8). The rigidity of the holding-down clamp is modified by selective, passive coupling of cover plate and holding-down clamping plate using protrusions. The protrusions are integrally formed to the hold-down clamping plate or the cover plate. An independent claim is also included for a method for adjusting the deep-drawing device with the holding-down clamp.

Description

Die Erfindung betrifft einen Niederhalter mit einer Niederhalterplatte und einer Deckplatte. Gemäß einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Justieren einer Tiefziehvorrichtung mit einem erfindungsgemäßen Niederhalter.The The invention relates to a hold-down device with a hold-down plate and a cover plate. According to one second aspect, the invention relates to a method for adjusting a deep-drawing device with a hold-down device according to the invention.

Niederhalter werden verwendet, um beim Tiefziehen das Nachrutschen des Blechs zu steuern. Die vom Niederhalter auf das Blech aufgebrachte Kraft darf nicht zu klein sein, da ansonsten Falten im Blech entstehen können. Die Kraft darf aber auch nicht zu groß sein, da es sonst zu Reißern kommt. Mit zunehmender Komplexität der Teile, die durch Tiefziehen hergestellt werden sollen, muss die Flächenpressung, die der Niederhalter auf das tief zu ziehende Blech aufbringt, lokal angepasst werden. Auch bei weniger komplexen Tiefziehteilen ist es notwendig, die Flächenpressung beim Einfahren des Tiefziehprozesses korrekt einzustellen. So muss bei einem Wechsel des Gesenks oder des Niederhalters die Geometrie des Niederhalters gegebenenfalls korrigiert werden.Stripper plate are used to slipping the sheet during deep drawing to control. The force applied by the hold-down on the sheet metal force must not be too small, otherwise wrinkles in the sheet arise can. But the power must not be too big, because otherwise it comes to tearing. With increasing complexity the parts to be manufactured by deep drawing must the surface pressure, which the hold-down applies to the sheet to be drawn deeply, locally be adjusted. Even with less complex deep drawn parts is it necessary, the surface pressure to adjust correctly when retracting the thermoforming process. So must when changing the die or the blank holder the geometry be corrected if necessary.

Es ist bekannt, zum Korrigieren der lokalen Flächenpressung den Niederhalter zu touschieren. Hierbei wird auf der dem Tiefziehblech zugewandten Seite lokal Material vom Niederhalter abgetragen. An Stellen, an denen Material abgetragen worden ist, sinkt die Flächenpassung. Nachteilig an einem derartigen Vorgehen ist der hohe Arbeitsaufwand, da nach jedem Touschieren durch die Herstellung von Probewerkstücken festgestellt werden muss, ob die Korrekturmaßnahme ausreichend war.It is known to correct the local surface pressure the hold-down to plaster. This is on the thermoforming sheet facing side local material removed from the downholder. In places where Material has been removed, the surface fit decreases. Disadvantageous Such a procedure is the high workload, because after each Tousing detected by the preparation of trial workpieces must be whether the corrective action was sufficient.

Es ist aus der DE 197 34 277 ein Niederhalter bekannt, bei dem Kolben vorgesehen sind. Die Kolben sind mit einem Fluid, insbesondere einer Hydraulikflüssigkeit, gefüllt, so dass die Niederhalterplatte relativ zur Deckplatte bewegt werden kann. Um die Flächenpressung an einer vorgegebenen Stelle zu verringern, wird der Druck im benachbart liegenden Kolben abgesenkt. Nachteilig hier ist, dass ein derartiger Niederhalter aufwändig zu fertigen und damit teuer ist. Nachteilig ist zudem, dass die Kolben eine Mindestgröße besitzen und Variationen der Flächenpressung nur auf großen Skalen möglich sind, die den Abständen zweier Kolben entsprechen. Ein weiterer Nachteil ist, dass auch das Vorsehen solcher Kolben in der Regel eine Feinjustage nicht ersetzen kann.It is from the DE 197 34 277 a hold-down known, are provided in the piston. The pistons are filled with a fluid, in particular a hydraulic fluid, so that the hold-down plate can be moved relative to the cover plate. To reduce the surface pressure at a given location, the pressure in the adjacent piston is lowered. The disadvantage here is that such a hold-down consuming to manufacture and thus is expensive. Another disadvantage is that the pistons have a minimum size and variations in the surface pressure only on large scales are possible, which correspond to the distances between two pistons. Another disadvantage is that the provision of such pistons usually can not replace a fine adjustment.

Aus der DE 196 46 122 A1 ist ein Niederhalter für die segmentweise Steuerung des Materialflusses sowie ein Verfahren zur Steuerung der Niederhalterkraft bekannt. In der Druckschrift wird die Möglichkeit beschrieben, durch individuelle Ansteuerung von Elementen des Niederhalters die Flächenpressung des Niederhalters gezielt partiell zu beeinflussen. Nachteilig an diesem System ist jedoch, dass die Segmente einzeln mit Druck beaufschlagt werden müssen, was zu einem sehr komplexen und damit teuren System führt.From the DE 196 46 122 A1 is a hold-down for the segmental control of material flow and a method for controlling the hold-down force is known. The document describes the possibility of selectively influencing the surface pressure of the blank holder by individual control of elements of the blank holder. A disadvantage of this system, however, is that the segments must be individually pressurized, resulting in a very complex and therefore expensive system.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Nachteile im Stand der Technik zu überwinden.Of the Invention is based on the object disadvantages of the prior art to overcome.

Die Erfindung löst das Problem durch einen gattungsgemäßen Niederhalter, bei dem die Niederhalterplatte und/oder die Deckplatte eine Vielzahl an unbeweglichen Vorsprüngen aufweist, wobei eine Steifigkeit des Niederhalters durch selektives, passives Koppeln von Deckplatte und Niederhalterplatte mittels der Vorsprünge variierbar ist.The Invention solves the problem by a generic hold-down, in which the Retainer plate and / or the cover plate a variety of immovable projections wherein a stiffness of the hold-down by selective, passive coupling of cover plate and hold-down plate by means of projections is variable.

Gemäß einem zweiten Aspekt löst die Erfindung das Problem durch ein Verfahren zum Justieren einer Tiefziehvorrichtung mit einem erfindungsgemäßen Niederhalter, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: (a) Ermitteln einer Flächenpressung auf dem Niederhalter, (b) Vergleichen der ermittelten Flächenpressung mit einer Soll-Flächenpressung und (c) Deaktivieren einer Verbindung zwischen Mittelplatte und der Niederhalterplatte, so dass sich die Flächenpressung der Soll-Flächenpressung annähert.According to one second aspect triggers the invention solves the problem by a method for adjusting a Deep-drawing device with a hold-down according to the invention, wherein the Method comprising the following steps: (a) determining a surface pressure on the hold-down, (b) comparing the determined surface pressure with a target surface pressure and (c) deactivating a connection between center plate and the hold-down plate, so that the surface pressure of the target surface pressure approaches.

Vorteilhaft an der Erfindung ist, dass der Niederhalter konstruktiv besonders einfach aufgebaut ist. So können beispielsweise die Vorsprünge durch Herausfräsen von Ausnehmungen an der Deckplatte oder der Niederhalterplatte ausgebildet sein. Dadurch wird ein besonders leicht zu fertigender und kostengünstiger Niederhalter erreicht.Advantageous to the invention is that the hold-down design especially is simple. So can for example, the projections by milling out formed by recesses on the cover plate or the hold-down plate be. This makes a particularly easy to manufacture and cheaper Hold down reached.

Es ist ein weiterer Vorteil, dass die Flächenpressung mittels des erfindungsgemäßen Niederhalters einfach dadurch zu variieren ist, dass die Kopplung zwischen Niederhalterplatte und Deckplatte lokal hergestellt oder aufgehoben wird. Dadurch kann die dem tief zu ziehenden Blech zugewandte Oberfläche des Niederhalters unverändert bleiben. An die Oberflächeneigenschaften der dem tief zu ziehenden Blech zugewandten Oberfläche werden besondere Anforderungen gestellt. Anders als beim Touschieren ist es mit dem erfindungsgemäßen Niederhalter nicht notwendig, nach jedem Justageschritt eine Feinbearbeitung dieser Oberfläche durchzuführen.It is a further advantage that the surface pressure by means of the blank holder according to the invention Simply by varying that is the coupling between hold-down plate and cover plate is made locally or repealed. This allows the the deep-drawing sheet facing surface of the blank holder remain unchanged. To the surface properties be the deep-drawing sheet facing surface special requirements. Unlike when Touschieren is it with the hold-down invention not necessary, after each adjustment step a fine machining this surface perform.

Im Rahmen der vorliegenden Beschreibung wird unter der Niederhalterplatte diejenige Platte verstanden, die dem tief zu ziehenden Blech zugewandt ist. Es handelt sich bei der Niederhalterplatte in der Regel um ein flächiges Bauteil, das muss aber nicht notwendig quaderförmig so sein.in the The scope of the present description is under the hold-down plate understood that plate which faces the deep-drawing sheet. The hold-down plate is usually a flat component, but that does not necessarily have to be cuboid.

Unter der Deckplatte wird insbesondere dasjenige Bauelement verstanden, das eine Kraft von einer Kraftaufbringvorrichtung auf die Niederhalterplatte überträgt.Under the cover plate is in particular that component understood that a force from a force application device on the Niederhalterplat te transfers.

Unter dem Merkmal, dass die Niederhalterplatte und/oder die Deckplatte eine Vielzahl an unbeweglichen Vorsprüngen aufweist, wird insbesondere verstanden, dass die Vorsprünge fest mit der jeweiligen Platte verbunden sind. In anderen Worten wird eine Kraft, die von der Deckplatte auf die Niederhalterplatte ausgeübt wird, vollständig von dem aus einem Feststoff bestehenden Vorsprung aufgefangen. Insbesondere sind die Vorsprünge keine Teile von Kolben, sondern sind starr mit der Niederhalterplatte bzw. der Deckplatte gekoppelt.Under the feature that the hold-down plate and / or the cover plate having a plurality of immovable projections, is understood in particular that the protrusions firmly connected to the respective plate. In other words will apply a force from the top plate to the hold-down plate exercised will, completely caught by the existing of a solid projection. Especially are the tabs no parts of pistons, but are rigid with the hold-down plate or coupled to the cover plate.

Unter dem Merkmal, dass die Steifigkeit des Niederhalters durch selektives, passives Koppeln der Deckplatte mit der Niederhalterplatte mittels der Vorsprünge variierbar ist, ist insbesondere zu verstehen, dass eine von der Deckplatte auf die Niederhalterplatte ausgeübte Kraft stets in einem gradlinigen Kraftfluss übertragen wird. Die Niederhalterplatte und die Deckplatte sind also insbesondere nicht durch eine reibschlüssige Verbindung miteinander verbunden, sondern auf Stoß miteinander gekoppelt. In anderen Worten sind die Vorsprünge so ausgebildet, dass eine Kraft von der Deckplatte örtlich selektiv auf die Niederhalterplatte übertragbar ist.Under the feature that the stiffness of the hold-down by selective, passive coupling of the cover plate with the hold-down plate by means of the projections is variable, is to be understood in particular that one of the Cover plate on the hold-down plate force transmitted always transferred in a straight line power flow becomes. The hold-down plate and the cover plate are therefore particular not by a frictional Connected with each other, but on impact with each other coupled. In other words, the projections are formed so that a Force from the cover plate locally selectively transferable to the hold-down plate.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die Vorsprünge einstückig an der Niederhalterplatte oder der Deckplatte ausgebildet. Es ist auch möglich, dass ein Teil der Vorsprünge an der Niederhalterplatte und ein anderer Teil an der Deckplatte ausgebildet sind. Beispielweise sind die Vorsprünge durch Fräsen aus der Niederhalterplatte bzw. der Deckplatte hergestellt. Auf diese Weise wird ein besonders einfach zu fertigender Niederhalter erhalten, der zudem große Flächenpressungen aufbringen kann.According to one preferred embodiment the projections one piece formed on the hold-down plate or the cover plate. It is also possible, that part of the projections formed on the hold-down plate and another part on the cover plate are. For example, the protrusions are made by milling the hold-down plate or the cover plate made. To this This way, a hold-down device that is particularly easy to produce is obtained also great surface pressures can muster.

Bevorzugt sind die Vorsprünge zumindest abschnittsweise einem regelmäßigen Muster angeordnet. Vorteilhaft hieran ist, dass die von dem Niederhalter übertragene Flächenpressung besonders einfach beispielsweise mittels einer Finitelementmethoden-Simulation (FEM-Simulation) vorab berechnet werden kann. Sofern bei dieser Berechnung festgestellt wird, dass die vom Niederhalter übertragene Flächenpressung nicht den Spezifikationen entspricht, kann die Flächenpressung durch Aktivieren oder Deaktivieren einzelner Vorsprünge leicht modifiziert werden. Beispielsweise sind die Vorsprünge schachbrettartig oder wabenartig angeordnet. Es ist zudem möglich, die Vorsprünge mit einer dreieckigen Grundform auszubilden.Prefers are the tabs arranged at least in sections a regular pattern. Advantageous this implies that the surface pressure transmitted by the hold-down device particularly simple, for example by means of a finite element method simulation (FEM simulation) can be calculated in advance. Unless with this Calculation is found that the surface pressure transmitted by the hold-down does not meet the specifications, the surface pressure by activating or deactivating individual protrusions easily be modified. For example, the projections are checkered or honeycombed. It is also possible to use the projections form a triangular basic form.

Besonders günstig ist es, wenn zumindest eine Mehrzahl der Vorsprünge einen polygonalen Querschnitt hat. Auf diese Weise lässt sich besonders einfach ein regelmäßiges Muster herstellen. Besonders geeignet sind Dreiecke, Vierecke, oder Fünfecke.Especially Cheap it is when at least a majority of the projections have a polygonal cross-section Has. That way Especially easy to create a regular pattern. Especially suitable are triangles, squares, or pentagons.

Die Niederhalterplatte ist dadurch zumindest abschnittsweise mit der Deckplatte gekoppelt, so dass nur ein Teil der Vorsprünge die Deckplatte mit der Niederhalterplatte verbindet. Das heißt, dass zumindest ein Vorsprung nicht gleichzeitig Kontakt zur Deckplatte und zur Niederhalterplatte hat. Wird nun eine Kraft auf die Deckplatte aufgebracht, so überträgt dieser deaktivierte Vorsprung keine Kraft auf die Niederhalterplatte und die Flächenpressung sinkt an der betreffenden Stelle. Stellt sich nun heraus, dass die Flächenpressung an der Niederhalterplatte an dieser Stelle zu niedrig ist, so wird der Vorsprung aktiviert, beispielsweise dadurch, dass mittels eines Überbrückungselements die Verbindung zwischen Deckplatte und Niederhalterplatte hergestellt wird. Dieses Überbrückungselement kann den gleichen Elastizitätsmodul aufweisen wie das Material des Vorsprungs. Alternativ ist aber auch möglich, dass der Elastizitätsmodul kleiner ist als der des Materials des Vorsprungs.The Hold-down plate is thereby at least partially with the Cover plate coupled so that only part of the projections the Cover plate connects to the hold-down plate. It means that at least one projection does not simultaneously contact the cover plate and to the hold-down plate has. Now a force on the cover plate Applied, so transmits this deactivated projection no force on the hold-down plate and the surface pressure decreases at the relevant point. Turns out now that the surface pressure at the hold-down plate is too low at this point, so will the projection is activated, for example, by means of a bridging element made the connection between cover plate and hold-down plate becomes. This bridging element can have the same modulus of elasticity have as the material of the projection. Alternatively, it is also possible, that the modulus of elasticity smaller than that of the material of the projection.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Niederhalter eine Vorspannvorrichtung, insbesondere eine Schraube, zum Aufbringen einer Vorspannkraft zwischen Niederhalter und Deckplatte. Beim Tiefziehen wird eine konstante Flächenpressung auf die Deckplatte aufgebracht. Je nach Vorspannung, die zwischen der Niederhalterplatte und der Deckplatte im Vergleich zu derjenigen Kraft wirkt, die die umgebenden Vorsprünge zwischen Niederhalterplatte und Deckplatte ausüben, kann diejenige Flächenpressung, die durch den Vorsprung mit der Vorspannvorrichtung übertragen wird, relativ vergrößert oder verkleinert werden.According to one preferred embodiment the hold-down device comprises a pretensioning device, in particular a screw, for applying a biasing force between hold-down and cover plate. At the Deep drawing is a constant surface pressure on the cover plate applied. Depending on the preload, between the hold-down plate and the cover plate acts in comparison to the force that the surrounding projections exercise between hold-down plate and cover plate, that surface pressure, transmitted through the projection with the biasing device is, relatively enlarged or be downsized.

Beispielsweise kann die Vorspannvorrichtung eine Schraube umfassen. Die Schraube kann mit einem Gewinde im Vorsprung einerseits und einem zweiten Gewinde an der dem Vorsprung benachbart liegenden Platte andererseits kämmen. Wird nun die Schraube in eine Drehrichtung gedreht, so übt sie eine Zugkraft zwischen dem Vorsprung und der benachbarten Platte, beispielsweise der Deckplatte, aus. Im Bereich dieses Vorsprungs wird dann eine Flächenpressung, die auf die Deckplatte ausgeübt wird, nur teilweise auf die Niederhalterplatte übertragen. Damit ist die Flächenpressung, die die Niederhalterplatte auf das tief zu ziehende Blech ausübt, im Vergleich zur Umgebung reduziert.For example For example, the biasing device may comprise a screw. The screw can with a thread in the lead on the one hand and a second Thread on the plate adjacent to the projection on the other hand comb. Becomes now the screw is rotated in one direction of rotation, so it exerts a tensile force between the projection and the adjacent plate, for example the cover plate, off. In the area of this projection then becomes a Surface pressure, which exerted on the cover plate is transferred, only partially on the hold-down plate. This is the surface pressure, which exerts the hold-down plate on the deep-drawing sheet, in comparison reduced to the environment.

Wird hingegen die Schraube in entgegengesetzte Richtung gedreht, so erhöht dies die Steifigkeit des Niederhalters, denn in der Umgebung des Vorsprungs wird eine vergrößerte Flächenpressung vom Niederhalter auf das tief zu ziehende Blech übertragen. Ein so ausgestatteter Niederhalter gestattet es, die lokale Flächenpressung schnell zu justieren, ohne die Oberfläche der Niederhalterplatte bearbeiten zu müssen.If, however, the screw is rotated in the opposite direction, this increases the rigidity of the blank holder, because in the vicinity of the projection, an increased surface pressure is transmitted from the blank holder to the sheet to be drawn deep. Such a downholder allows you to quickly adjust the local surface pressure, without having to work on the surface of the hold-down plate.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die Niederhalterplatte und die Deckplatte zumindest abschnittsweise durch gummielastische Elemente gekoppelt. Diese gummielastischen Elemente überbrücken etwaige Lücken zwischen einem Vorsprung und der jeweils benachbart liegenden Platte. In der Regel sind die Vorsprünge aus dem gleichen Material aufgebaut wie die Platte, an der sie ausgebildet sind. In der Regel sind die Vorsprünge daher aus Metall und die Überbrückungselemente weisen einen deutlich geringen Elastizitätsmodul auf. An den Stellen, an denen die Niederhalterplatte über die gummielastischen Elemente mit der Deckplatte gekoppelt ist, ist die Steifigkeit des Niederhalters folglich daher reduziert.According to one preferred embodiment the hold-down plate and the cover plate at least in sections coupled by rubber-elastic elements. These rubbery Elements bridge over any Gaps between a projection and the respective adjacent plate. In usually the projections made of the same material as the plate on which they are formed are. As a rule, the projections are therefore made of metal and the bridging elements have a significantly low modulus of elasticity. In the places where the hold-down plate over the rubber-elastic elements is coupled to the cover plate, Therefore, the rigidity of the holddown is therefore reduced.

Vorteilhaft ist, wenn die Vorsprünge konisch ausgebildet sind, da sich dann die gummielastischen Elemente besonders einfach aufbringen lassen.Advantageous is when the projections are conical, since then the rubber-elastic elements very easy to apply.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind zumindest zwei Vorsprünge zum lokalen Erhöhen einer Biegesteifigkeit des Niederhaltes mittels eines Verknüpfungselementes verbindbar ausgebildet. An ihren freien Enden sind die Vorsprünge im Normalfall nicht gekoppelt, so dass sie der Biegesteifigkeit der Platte entsprechen, an der sie ausgebildet sind, beispielsweise der Biegesteifigkeit der Niederhalterplatte. Werden die Vorsprünge nun durch das Verknüpfungselement an ihren freien Enden miteinander starr verbunden, so erhöht sich die Biegesteifigkeit des Niederhaltes an dieser Stelle, was im Tiefziehverfahren wiederum die Flächenpressung lokal beeinflusst. Das Vorsehen zumindest eines Verknüpfungselementes ermöglicht es daher, die Biegefestigkeit des Niederhalters lokal zu erhöhen.According to one preferred embodiment at least two protrusions to local heightening a flexural rigidity of the hold down by means of a linking element connectable trained. At their free ends, the projections are normally not coupled so that they match the bending stiffness of the plate, where they are formed, for example, the flexural rigidity the hold-down plate. Will the projections now through the linking element rigidly connected to each other at their free ends, so increases the flexural rigidity of the holddown at this point, which in the deep drawing process again the surface pressure locally influenced. The provision of at least one linking element allows It is therefore necessary to increase the bending strength of the hold-down locally.

Es ist bevorzugt, dass die Vorsprünge durch Ausnehmungen voneinander getrennt sind, wobei dann, wenn die Vorsprünge in Kontakt mit der zugeordneten Platte stehen, eine Kontaktfläche, in der die Vorsprünge Kontakt haben, größer ist als die aufgrund der Ausnehmung frei bleibenden Fläche. In anderen Worten sind die Ausnehmungen klein gegenüber den Vorsprüngen. Auf diese Weise ist der Niederhalter besonders steif und es kann eine große Niederhalterkraft auf das tief zu ziehende Blech übertragen werden.It it is preferred that the projections are separated by recesses, wherein when the projections in contact with the associated plate, a contact surface, in the protrusions Have contact, is bigger as the surface remaining free due to the recess. In In other words, the recesses are small compared to the projections. On this way, the hold down is particularly stiff and it can be a size Downholder force transferred to the deep-drawing sheet metal become.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand exemplarischer Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigtin the The invention will be described below with reference to exemplary embodiments explained in more detail. there shows

1 eine Explosionsansicht einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Niederhalters, 1 an exploded view of a first embodiment of a blank holder according to the invention,

2 eine Explosionsansicht einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Niederhalters, 2 an exploded view of a second embodiment of a blank holder according to the invention,

3 eine dritte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Niederhalters in einer Explosionsansicht, 3 A third embodiment of a blank holder according to the invention in an exploded view,

4a eine Querschnittszeichnung durch eine vierte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Niederhalters, 4a a cross-sectional drawing through a fourth embodiment of a blank holder according to the invention,

4b eine Querschnittszeichnung eine Niederhalters mit aktivierten und nicht-aktivierten Vorsprüngen und 4b a cross-sectional drawing of a hold-down with activated and non-activated projections and

5 ein Simulationsergebnis einer FEM-Simulation, die im Rahmen eines erfindungsgemäßen Verfahrens durchgeführt wurde. 5 a simulation result of a FEM simulation, which was carried out in the context of a method according to the invention.

1 zeigt einen erfindungsgemäßen Niederhalter 10 mit einer Niederhalterplatte 12 und einer Deckplatte 14. Die Deckplatte 14 könnte auch als Zwischenplatte bezeichnet werden. An der Niederhalterplatte 12 sind eine Vielzahl an unbeweglichen Vorsprüngen 16.1, 16.2, ... ausgebildet, die senkrecht von der Niederhalterplatte 12 abstehen. Im Folgenden bezeichnen Bezugszeichen ohne Zählsuffix das Objektiv als solches. 1 shows a hold-down according to the invention 10 with a hold-down plate 12 and a cover plate 14 , The cover plate 14 could also be referred to as an intermediate plate. At the hold-down plate 12 are a variety of immovable projections 16.1 . 16.2 , ..., formed vertically from the hold-down plate 12 protrude. In the following reference numerals without Zählsuffix denote the lens as such.

Die Vorsprünge 16 sind konisch ausgebildet und schachbrettartig angeordnet. Beispielsweise sind die Vorsprünge 16 aus einer Rohplatte herausgefräst worden und sind mit der Niederhalterplatte 12 einstückig verbunden. Der Niederhalter 10 umfasst zudem Koppelelemente 18.1, 18.2, ..., die auf dem zugeordneten Vorsprüngen 16.1, 16.2, ... aufgesteckt sind. Ein Vorsprung, beispielsweise der Vorsprung 16.1 bildet mit dem zugehörigen Koppelelement 18.1 einen Stützblock, der eine starre Verbindung zwischen der Niederhalterplatte 12 und der Deckplatte 14 herstellt.The projections 16 are conical and arranged like a checkerboard. For example, the projections 16 have been milled out of a raw plate and are with the hold-down plate 12 integrally connected. The hold down 10 also includes coupling elements 18.1 . 18.2 , ..., on the assigned protrusions 16.1 . 16.2 , ... are plugged. A lead, for example the lead 16.1 forms with the associated coupling element 18.1 a support block that provides a rigid connection between the hold-down plate 12 and the cover plate 14 manufactures.

Im Betriebszustand ist die Deckplatte 14 über Schraubverbindungen, beispielsweise die Schraubverbindung 20, an der Niederhalterplatte 12 befestigt. In diesem Zustand liegen die Koppelelemente 18 an der Deckplatte 14 an und bewirken einen gradlinigen Kraftfluss von der Deckplatte 14 zur Niederhalterplatte 12.In operation, the cover plate 14 via screw, for example, the screw 20 , on the hold-down plate 12 attached. In this state, the coupling elements are 18 on the cover plate 14 and cause a straight line of power flow from the cover plate 14 to the hold-down plate 12 ,

Eine Mehrzahl an Vorsprüngen, in 1 beispielsweise die Vorsprünge 16.6, 16, 7 und 16.8, sind nicht mit einem Koppelelement versehen. Auch im montierten Zustand hat die Deckplatte 14 keinen Kontakt mit einem Koppelelement und folglich entsprechendem Vorsprung. Wird eine deckplattenseitige Flächenpressung p₁₄ auf die Deckplatte 14 aufgebracht, so resultiert daraus eine niederhalterplattenseitige Flächenpressung p₁₂, die auf ein Blech 22 wirkt. Drückt nun ein nicht eingezeichneter Stempel das Blech 22 in eine Matrize 24, so reibt das Blech 22 je nach Flächenpressung p₁₂ an der Niederhalterplatte 12 und fließt so mit unterschiedlicher Geschwindigkeit und unter der daraus resultierenden Dehnung in die Matrize 24, so dass das Tiefziehteil entsteht.A plurality of protrusions, in 1 for example, the projections 16.6 . 16 . 7 and 16.8 , are not provided with a coupling element. Also in the assembled state has the cover plate 14 no contact with a coupling element and thus corresponding projection. If a cover plate-side surface pressure p ₁₄ on the cover plate 14 applied, it results in a low-holder plate-side surface pressure p ₁₂ , which on a sheet 22 acts. Now a not marked stamp presses the sheet 22 in a mold 24 That's how the metal rubs 22 depending on the surface pressure p ₁₂ on the hold-down plate 12 and flows with different speed and with the resulting strain in the matrix 24 , so that the deep-drawn part arises.

An den Stellen, an denen die Deckplatte 14 mit der Niederhalterplatte 12 über einen Vorsprung 16 mit dem Koppelelement 18 verbunden ist, hat der Niederhalter 10 lokal eine hohe Steifigkeit. Es resultiert eine lokal hohe Flächenpressung p₁₂. An den Stellen, an denen kein Koppelelement 18 vorhanden ist, resultiert entsprechend eine geringere Flächenpressung p₁₂ in der Umgebung des jeweiligen Vorsprungs.In the places where the cover plate 14 with the hold-down plate 12 about a lead 16 with the coupling element 18 connected, has the hold-down 10 locally a high rigidity. This results in a locally high surface pressure p ₁₂ . In the places where no coupling element 18 is present, correspondingly results in a lower surface pressure p ₁₂ in the vicinity of the respective projection.

Die Vorsprünge 16 haben alle eine gleiche Segmenthöhe h und eine Segmentlänge l, die einer Segmentbreite entspricht. Die Segmenthöhe h ist größer als eine Niederhalterplattendicke t_p der Niederhalterplatte 12.The projections 16 all have an equal segment height h and a segment length l that corresponds to a segment width. The segment height h is greater than a hold-down plate thickness t _{p of} the hold-down plate 12 ,

Die Vorsprünge 16 sind durch Herausfräsen von jeweiligen Nuten zwischen den einzelnen Segmenten hergestellt. Alternativ ist es aber auch möglich, dass die Vorsprünge 16 separat hergestellt sind und an der Niederhalterplatte 12 befestigt sind, beispielsweise mittels Schrauben.The projections 16 are made by milling out respective grooves between the individual segments. Alternatively, it is also possible that the projections 16 are manufactured separately and on the hold-down plate 12 are fastened, for example by means of screws.

Jeder Vorsprung 16 ist mit dem zugehörigen Koppelelement 16 formschlüssig verbunden. Durch Aufsetzen des Koppelelements wird der jeweilige Vorsprung aktiviert, durch Weglassen deaktiviert. Dabei überträgt nur ein aktivierter Vorsprung lokal die Flächenpressung p₁₄ auf die Niederhalterplatte 12.Every lead 16 is with the associated coupling element 16 positively connected. By placing the coupling element, the respective projection is activated, deactivated by omission. Only an activated projection transfers the surface pressure p ₁₄ locally to the hold-down plate 12 ,

Während in der 1 gezeigten Ausführungsform alle Vorsprünge 16 die gleiche Segmenthöhe h haben, kann gemäß einer alternativen Ausführungsform vorgesehen sein, dass sich die Segmenthöhen h der einzelnen Vorsprünge voneinander unterscheiden. Je geringer in diesem Fall die Segmenthöhe h eines Vorsprungs im Vergleich zu der Segmenthöhe der benachbarten Vorsprünge ist, desto geringer ist die resultierende Flächenpressung p₁₂ an der Niederhalterplatte 12. Die Vorsprünge 16 sind dann einstückig an der Niederhalterplatte 12 ausgebildet.While in the 1 embodiment shown all projections 16 have the same segment height h, can be provided according to an alternative embodiment, that the segment heights h of the individual projections differ from each other. The smaller in this case the segment height h of a projection compared to the segment height of the adjacent projections, the lower the resulting surface pressure p ₁₂ on the hold-down plate 12 , The projections 16 are then integral to the hold-down plate 12 educated.

Es versteht sich von selbst, dass für das Funktionieren des Niederhalters 10 unwichtig ist, ob die Vorsprünge 16 an der Niederhalterplatte 12 oder alternativ an der Deckplatte 14 ausgebildet sind. Alle Aussagen bezüglich der Anordnung der Vorsprünge relativ zu einer der beiden Platten sind daher in dem Sinne austauschbar, dass die Vorsprünge auch an der jeweils an deren Platte ausgebildet sein können.It goes without saying that for the functioning of the hold-down 10 unimportant is whether the projections 16 on the hold-down plate 12 or alternatively on the cover plate 14 are formed. All statements regarding the arrangement of the projections relative to one of the two plates are therefore interchangeable in the sense that the projections can also be formed on each of the plate.

2 zeigt einer alternative Ausführungsform des erfindungsgemäßen Niederhalters 10, bei dem gummielastische Koppelelemente 18.1, 18.2, ... vorgesehen sind, die am jeweiligen Vorsprung 16.1, 16.2, ... befestigt sind, beispielsweise angeschraubt. Beispielhaft ist eine Schraube 26 eingezeichnet. 2 shows an alternative embodiment of the blank holder according to the invention 10 , in which rubber-elastic coupling elements 18.1 . 18.2 , ... are provided at the respective projection 16.1 . 16.2 , ... are attached, for example screwed. An example is a screw 26 located.

3 zeigt eine dritte alternative Ausführungsform, bei der die Vorsprünge 16 gewindete Bohrungen aufweisen. So hat der Vorsprung 16.1 eine Gewindebohrung 28.1 und der Vorsprung 16.3 eine Gewindebohrung 28.3. Über eine Vorspannvorrichtung 30.3 in Form einer Schraube kann die Deckplatte 14 auf die Niederhalterplatte 12 zugespannt werden. Über eine Unterlegscheibe 32, die Teil der Vorspannvorrichtung 30 ist, kann der Abstand zwischen Deckplatte 14 und Niederhalterplatte 12 lokal vergrößert werden. So kann lokal die Steifigkeit erhöht werden. 3 shows a third alternative embodiment in which the projections 16 have threaded holes. So has the lead 16.1 a threaded hole 28.1 and the lead 16.3 a threaded hole 28.3 , About a pretensioner 30.3 in the form of a screw, the cover plate 14 on the hold-down plate 12 be tightened. About a washer 32 that part of the pretensioner 30 is, the distance between cover plate 14 and hold-down plate 12 be enlarged locally. So locally the stiffness can be increased.

4a zeigt einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Niederhalter 10, bei dem der Vorsprung 16.1, mit dem Vorsprung 16.2 mittels eines Verknüpfungselementes 34 so verbunden sind, dass eine Biegesteifigkeit des Niederhalters 10 in einer Umgebung der Vorsprünge 16.1, 16.2 erhöht ist. 4a shows a cross section through a hold-down device according to the invention 10 in which the lead 16.1 , with the lead 16.2 by means of a linking element 34 are connected so that a bending stiffness of the hold-down 10 in an environment of the projections 16.1 . 16.2 is increased.

4a zeigt zudem, dass die Flächenpressung p₁₂ an der Niederhalterplatte 12 in der Umgebung eines aktivierten Vorsprungs, in Figur nämlich der Vorsprünge 16.3 und 16.4, auf denen ein Koppelelement 18.3 bzw. 18.4 aufgesetzt ist, größer ist als eine Flächenpressung p₁₂ in der Umgebung eines nicht aktivierten Vorsprungs wie der Vorsprünge 16.1, 16.2 und 16.5. 4a also shows that the surface pressure p ₁₂ at the hold-down plate 12 in the vicinity of an activated projection, in figure namely the projections 16.3 and 16.4 on which a coupling element 18.3 respectively. 18.4 is greater than a surface pressure p ₁₂ in the vicinity of a non-activated projection such as the projections 16.1 . 16.2 and 16.5 ,

4b zeigt die Matrize 24 in Form eines Ziehrings, in die das Blech 22 mittels eines Stempels 36 eingedrückt wird. Die Deckplatte 14 umfasst eine Grundplatte 38 und eine Zwischenplatte 40 4b shows the matrix 24 in the form of a drawing ring into which the sheet metal 22 by means of a stamp 36 is pressed. The cover plate 14 includes a base plate 38 and an intermediate plate 40

5 zeigt eine Darstellung des Simulationsergebnisses während eines Tiefziehprozesses, wobei die lokal unterschiedlichen Verformungen des Niederhalters 10 dargestellt sind. 5 shows a representation of the simulation result during a thermoforming process, wherein the locally different deformations of the blank holder 10 are shown.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren wird beispielsweise dadurch durchgeführt, dass zunächst eine Soll-Flächenpressung ermittelt wird, die die Niederhalterplatte 12 (vgl. 1) auf das Blech 22 ausüben soll. Danach wird mittels Finitelementmethode simuliert, welche tatsächliche Flächenpressung übertragen wird, wenn alle Vorsprünge aktiviert sind (Bild links). Nachfolgend wird in einem iterativen Verfahren festgelegt, welche Vorsprünge deaktiviert werden, beispielsweise indem sie kein Koppelelement tragen. So wurde in dem Bild in der Mitte ein Segment deaktiviert. Im Bild rechts wurde eine Vielzahl an Vorsprüngen deaktiviert. Es wird danach der Niederhalten so eingerichtet, dass die entsprechend berechneten Koppelelemente deaktiviert werden.A method according to the invention is carried out, for example, by first determining a desired surface pressure, which is the hold-down plate 12 (see. 1 ) on the sheet 22 should exercise. Then the finite element method is used to simulate which actual surface pressure is transmitted when all projections are activated (picture left). Subsequently, in an iterative process, it is determined which projections are deactivated, for example by not wearing a coupling element. So in the picture in the middle a segment was deactivated. In the picture on the right a lot of projections have been deactivated. Afterwards, hold-down is set up in such a way that the correspondingly calculated coupling elements are deactivated.

Bei einem nachfolgenden Einrichten des Niederhalters an einer Tiefziehvorrichtung werden in einem weiteren iterativen Verfahren so lange Vorsprünge aktiviert bzw. deaktiviert, dass das hergestellte Tiefziehbauteil den Spezifikationen entspricht.at subsequent setup of the hold-down on a thermoforming device are activated in a further iterative process as long projections or deactivated, that the deep-drawing component produced to the specifications equivalent.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: NiederhalterStripper plate
1212: NiederhalterplatteDown plate
1414: Deckplattecover plate
1616: Vorsprunghead Start
1818: Koppelelementcoupling element
2020: Schraubverbindungscrew
2222: Blechsheet
2424: Matrizedie
2626: Schraubescrew
2828: Gewindebohrungthreaded hole
3030: Vorspannvorrichtungbiasing device
3232: Unterlegscheibewasher
3434: Verknüpfungselementlinking element
3636: Stempelstamp
3838: Grundplattebaseplate
4040: Zwischenplatteintermediate plate
p14p14: Flächenpressungsurface pressure
p12p12
hH: Segmenthöhesegment height
ll: Segmentlängesegment length
tptp: Niederhalterplatte-DickeDown plate thickness
FvFv: Vorspannkraftpreload force

Claims

Hold-down device with (a) a hold-down plate ( 12 ) and (b) a cover plate ( 14 ), characterized in that (c) the hold-down plate ( 12 ) and / or the cover plate ( 14 ) a plurality of immobile projections ( 16 ) (d) wherein a stiffness of the hold-down ( 10 ) by selective, passive coupling of cover plate ( 14 ) and hold-down plate ( 12 ) by means of the projections ( 16 ) is variable.

Down device according to claim 1, characterized in that the projections ( 16 ) in one piece on the hold-down plate ( 12 ) or the cover plate ( 14 ) are formed.

Down device according to one of the preceding claims, characterized in that the projections ( 16 ) are arranged at least in sections in a regular pattern.

Down device according to one of the preceding claims, characterized in that at least a plurality of the projections ( 16 ) has a polygonal cross-section.

Down device according to one of the preceding claims, characterized in that the hold-down plate ( 12 ) thereby at least partially with the cover plate ( 14 ) is coupled, that only a part of the projections ( 16 ) the cover plate ( 14 ) with the hold-down plate ( 12 ) connects.

Holding-down device according to one of the preceding claims, characterized by at least one pretensioning device ( 30 ), in particular at least one screw ( 26 ), for applying a biasing force (F _v ) between hold-down plate ( 12 ) and cover plate ( 14 ),

Down device according to one of the preceding claims, characterized in that the hold-down plate ( 12 ) and the cover plate ( 14 ) at least in sections by coupling elements ( 18 ), in particular rubber-elastic coupling elements, is coupled.

Down device according to one of the preceding claims, characterized in that at least two projections ( 16 ) for locally increasing a flexural rigidity of the hold-down ( 10 ) by means of a linking element ( 34 ) are formed connectable.

Down device according to claim 8, characterized by at least one linking element ( 18 ), which has at least two projections ( 16 ) connects.

Down device according to one of the preceding claims, characterized in that - the projections ( 16 ) are separated by recesses, - wherein when the projections ( 16 ) in contact with the associated plate ( 10 . 14 ), a contact surface in which the projections ( 16 ) Have contact, is greater than the surface remaining free due to the recesses.

Deep-drawing device with a hold-down device ( 10 ) according to any one of the preceding claims.

Method for adjusting a deep-drawing device with a hold-down device ( 10 ) according to any one of the preceding claims, comprising the steps of: (a) determining a surface pressure ( 18 ) on the hold-down ( 10 ), (b) comparing the determined surface pressure with a desired surface pressure and (c) deactivating a connection between the cover plate ( 14 ) and the hold-down plate ( 12 ), so that the surface pressure approaches the target surface pressure.

Method according to claim 12, characterized in that that determining the surface pressure done by FEM simulation.

Method according to claim 12 or 13, characterized that determining the surface pressure the following steps include: - Deep drawing of a component with the thermoforming device and - Closing back from a local material thickness of the component on the surface pressure.