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Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen US-Anmeldung Serien-Nr. 61/309 573, eingereicht am 2. März 2010, deren gesamter Inhalt hierin durch Bezugnahme aufgenommen ist.This application claims the benefit of US Provisional Application Ser. No. 61 / 309,573, filed Mar. 2, 2010, the entire contents of which are incorporated herein by reference.
Technisches GebietTechnical area
Die vorliegende Erfindung betrifft das fluidunterstützte, nicht isotherme Blechrohlingspressen.The present invention relates to fluid assisted non-isothermal sheet blank pressing.
Hintergrundbackground
Pressen umfasst typischerweise eine Vielfalt an Blechumformungs-Herstellungsprozessen wie z. B. Stanzen mithilfe einer Maschine oder einer Gesenkpresse, Ausstanzen, Treiben, Biegen, Bördeln und Prägen. Der Prozess des Pressens ist in der Lage, entweder einfache oder komplexe Formen mit hohen Produktionsraten zu bilden. Es können verschiedene Grundmaterialien wie z. B. Metalle oder Kunststoffe in solch einem Prozess verwendet werden.Pressing typically involves a variety of sheet metal forming manufacturing processes, such as sheet metal forming processes. As punching using a machine or a stamping press, punching, driving, bending, flanging and embossing. The process of pressing is able to form either simple or complex forms with high production rates. There may be various basic materials such. For example, metals or plastics can be used in such a process.
Das Pressen eines Blechrohlings in eine gewünschte Form kann in einem Einzelstufenbetrieb erfolgen, bei dem jeder Hub der Presse die gewünschte endbearbeitete Form aus dem Rohling produziert, oder kann durch eine Reihe von Schritten bewerkstelligt werden. Oft sind die durch den Pressvorgang produzierte Endform sowie die Produktionsrate durch das Vermögen des Blechrohlings begrenzt, einer Verformung standzuhalten, ohne Spalte und Risse auszubilden.The pressing of a sheet metal blank into a desired shape can be done in a single stage operation in which each stroke of the press produces the desired finished shape from the blank, or can be accomplished by a series of steps. Often, the final shape produced by the pressing process, as well as the production rate, are limited by the ability of the sheet blank to resist deformation without cracking and cracking.
ZusammenfassungSummary
Ein Verfahren zum Pressen einer gewünschten Form aus einem Blechrohling umfasst, dass der Blechrohling vorgesehen wird. Das Verfahren umfasst auch, dass der Blechrohling mit einem Fluidstrom in einem vorbestimmten Bereich hoher Spannungskonzentration, welche während des Umformens des Blechrohling in eine gewünschte Form erfahren werden soll, lokal gekühlt wird. Das Verfahren umfasst außerdem, dass der Metallblechrohling in einer Gesenkpresse mit einem Stempel in die gewünschte Form umgeformt wird.A method for pressing a desired shape from a sheet blank includes providing the sheet blank. The method also includes locally cooling the sheet blank with a fluid flow in a predetermined range of high stress concentration to be experienced during forming of the sheet blank into a desired shape. The method further includes forming the sheet metal blank in a die press with a punch into the desired shape.
Das Verfahren kann auch umfassen, dass der Blechrohling zu der Gesenkpresse überführt wird, während ein lokales Kühlen des Blechrohlings mit einem Fluidstrom während des Überführens bewerkstelligt werden kann. Das lokale Kühlen des Blechrohlings mit einem Fluidstrom kann auch in der Gesenkpresse vor oder während dem/des Umformen/s bewerkstelligt werden.The method may also include transferring the sheet blank to the die press while allowing local cooling of the sheet blank with fluid flow during transfer. The local cooling of the sheet blank with a fluid stream may also be accomplished in the die press prior to or during the forming / s.
Der Blechrohling kann sich durch eine Temperatur auszeichnen, die höher ist als die Umgebungstemperatur. In solch einem Fall zeichnet sich das verwendete Fluid durch die Umgebungstemperatur aus, kann jedoch z. B. auch ein Druckgas sein, das sich durch eine Temperatur unter jener der Umgebung auszeichnet. Der Blechrohling kann sich auch durch eine Temperatur auszeichnen, die im Wesentlichen der Umgebungstemperatur entspricht. In solch einem Fall zeichnet sich das verwendete Fluid durch eine Temperatur aus, die unter der Umgebungstemperatur liegt, wie z. B. flüssiger Stickstoff.The sheet metal blank may be characterized by a temperature that is higher than the ambient temperature. In such a case, the fluid used is characterized by the ambient temperature, but z. B. also be a compressed gas, which is characterized by a temperature below that of the environment. The sheet metal blank may also be characterized by a temperature which corresponds substantially to the ambient temperature. In such a case, the fluid used is characterized by a temperature which is below the ambient temperature, such as. As liquid nitrogen.
Die Gesenkpresse kann ein Formwerkzeug umfassen, wobei das Formwerkzeug isotherm sein kann und sich bei einer Umgebungs- oder erhöhten Temperatur befindet. Das Formwerkzeug kann auch nicht isotherm sein und der Stempel kann sich durch eine Temperatur auszeichnen, die niedriger ist als die Temperatur des Werkzeuges.The die press may comprise a mold, wherein the mold may be isothermal and at an ambient or elevated temperature. The mold may also not be isothermal and the stamp may be characterized by a temperature which is lower than the temperature of the tool.
Es ist auch ein System zum Umformen eines Blechrohlings, wie oben beschrieben, vorgesehen.There is also provided a system for forming a sheet metal blank as described above.
Die oben stehenden Merkmale und Vorteile sowie weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der besten Arten, die Erfindung auszuführen, in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen ohne weiteres verständlich.The above features and advantages as well as other features and advantages of the present invention will be readily apparent from the following detailed description of the best modes for carrying out the invention when taken in connection with the accompanying drawings.
Kurzbeschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
1 ist eine schematische Veranschaulichung eines Querschnitts einer Gesenkpresse vor dem Umformen, wobei die Presse eine Fluideinspritzung zum lokalen Kühlen eines Blechrohlings umfasst; 1 Figure 3 is a schematic illustration of a cross-section of a die press prior to forming, wherein the press includes a fluid injection for locally cooling a sheet blank;
2 ist eine schematische Veranschaulichung eines Querschnitts der in 1 gezeigten Gesenkpresse während des Umformens; 2 FIG. 3 is a schematic illustration of a cross section of FIG 1 shown pressing press during forming;
3 ist eine schematische Veranschaulichung eines Querschnitts einer Gesenkpresse während des Umformens, wobei die Presse eine alternative Ausführungsform von Fluideinspritzungsführung zum lokalen Kühlen eines Blechrohlings umfasst; 3 Figure 3 is a schematic illustration of a cross section of a die press during forming, the press including an alternative embodiment of fluid injection guide for locally cooling a sheet blank;
4 ist eine schematische Veranschaulichung eines Querschnitts einer Überführungsvorrichtung, die eingerichtet ist, um einen Blechrohling an eine Gesenkpresse zu liefern, und eine Fluideinspritzung zum lokalen Kühlen des Blechrohlings während der Überführung umfasst; und 4 Figure 3 is a schematic illustration of a cross-section of a transfer device configured to deliver a sheet blank to a die press and including a fluid injection for locally cooling the sheet blank during transfer; and
5 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Pressen eines Metallblechs veranschaulicht. 5 FIG. 10 is a flowchart illustrating a method of pressing a metal sheet. FIG.
Detaillierte Beschreibung Detailed description
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, in denen gleiche Elemente durchweg mit identischen Bezugsziffern bezeichnet sind, veranschaulichen die 1 und 2 eine Gesenkpresse 10, die zum Bilden einer gewünschten Form aus einem Blechrohling 12 eingerichtet ist. Die Presse 10 umfasst ein oberes Formwerkzeug 14, ein unteres Formwerkzeug 16 und einen Stempel 18. Wie Fachleuten bekannt ist, wird, um eine gewünschte Form aus dem Blechrohling 12 zu erzeugen, der Blechrohling zwischen den Formwerkzeugen 14 und 16 positioniert und mit dem Stempel 18 gepresst. Wie einzusehen ist, kann der verwendete Blechrohling 12 aus einem beliebigen umformbaren Grundmaterial wie z. B. Metall oder Kunststoff bestehen. Der in Erwägung gezogene Umformvorgang kann ein Einziehen, ein reines Strecken oder eine Kombination aus beiden umfassen, wie für Fachleute einzusehen ist.With reference to the drawings, wherein like elements are designated by like reference numerals throughout, the Figs 1 and 2 a stamping press 10 used to form a desired shape from a sheet metal blank 12 is set up. The press 10 includes an upper mold 14 , a lower mold 16 and a stamp 18 , As is known to those skilled in the art, to form a desired shape from the sheet metal blank 12 to produce the sheet metal blank between the forming tools 14 and 16 positioned and stamped 18 pressed. As can be seen, the sheet metal blank used 12 from any deformable base material such. As metal or plastic. The contemplated forming operation may include necking, stretching, or a combination of both, as will be appreciated by those skilled in the art.
Das obere Werkzeug 14 und das untere Werkzeug 16 umfassen jeweils einen ausgehöhlten zentralen Abschnitt 14A bzw. 16A. Die ausgehöhlten zentralen Abschnitte 14A und 16A können einen im Wesentlichen runden Querschnitt oder eine beliebige andere Form aufweisen, die erwünscht ist, um während des Pressvorganges eine gewünschte Form aus dem Blechrohling 12 zu produzieren. Ebenso zeichnet sich der Stempel 18 durch einen Querschnitt aus, der komplementär zu den ausgehöhlten zentralen Abschnitten 14A und 16A ist. Der Stempel 18 umfasst zusätzlich einen vorderen Abschnitt 18A, der spezifisch gebildet ist, um die gewünschte gewölbte Form aus dem Blechrohling 12 während des Pressvorganges zu produzieren.The upper tool 14 and the lower tool 16 each comprise a hollowed-out central section 14A respectively. 16A , The hollowed out central sections 14A and 16A may have a substantially circular cross-section or any other shape desired to produce a desired shape from the sheet metal blank during the pressing operation 12 to produce. Likewise, the stamp stands out 18 through a cross-section that is complementary to the hollow central sections 14A and 16A is. The Stamp 18 additionally includes a front section 18A specifically formed to the desired arched shape from the sheet metal blank 12 to produce during the pressing process.
Eine Einspritzdüse 20 ist relativ zu dem oberen Werkzeug 14 im Inneren des ausgehöhlten zentralen Abschnittes 14A positioniert. Die Düse 20 kann in die Struktur des oberen Werkzeuges 14 eingebaut oder außen an dem oder in der Nähe des oberen Werkzeuges befestigt sein. Die Düse 20 umfasst eine Öffnung 20A zum Austragen eines Fluidstromes F1. Die Öffnung 20A ist auf den Blechrohling 12, an einer/m spezifischen Stelle oder Bereich auf dem Rohling gerichtet, die/der vorbestimmt wurde, um während des Umformens des Rohlings in die gewünschte Form eine hohe Spannungskonzentration zu erfahren. Der Kontakt des Fluidstromes F1 mit dem vorbestimmten Bereich hoher Spannungskonzentration auf dem Blechrohling 12 hat den Effekt, diesen speziellen Bereich lokal zu kühlen, um dadurch die Festigkeit des Grundmaterials zu erhöhen und die Materialausdünnung in dem gegenständlichen Bereich während des Umformvorganges zu verringern. Ein Einspritzdurchgang 22 ist in der Struktur des Stempels 18 vorgesehen, um einen Fluidstrom 72 zum Kühlen der Unterseite des Blechrohlings 12 in demselben Bereich hoher Spannung zu liefern, wie durch den Fluidstrom F1 gekühlt. Infolgedessen kann ein Fluidstrom entweder von der Seite des Werkzeuges 14, der Seite des Stempels 22 oder aus beiden Richtungen auf den Blechrohling 12 eingespritzt werden. Ein typisches Ziel für ein Material, das umgeformt wird, ist es, dass es einem Spannungsbetrag unterworfen ist, der eine Verformung innerhalb der Rate von 0,01 bis 10,0 pro Sekunde produziert, wie Fachleute einsehen werden. Die lokale Kühlung des Bereichs des Blechrohlings 12, der eine potentielle hohe Spannungskonzentration aufweist, soll die Materialverformungsrate auf die oben genannte Zielverformungsrate herunter bringen.An injector 20 is relative to the upper tool 14 inside the hollowed-out central section 14A positioned. The nozzle 20 can in the structure of the upper tool 14 installed or externally attached to or near the upper tool. The nozzle 20 includes an opening 20A for discharging a fluid flow F1. The opening 20A is on the sheet metal blank 12 directed at a specific location or area on the blank that has been predetermined to experience a high stress concentration during forming of the blank into the desired shape. The contact of the fluid flow F1 with the predetermined range of high stress concentration on the sheet blank 12 has the effect of locally cooling this particular area, thereby increasing the strength of the base material and reducing material thinning in the subject area during the forming process. An injection passage 22 is in the structure of the stamp 18 provided to a fluid flow 72 for cooling the underside of the sheet metal blank 12 in the same high voltage range as cooled by the fluid flow F1. As a result, a fluid flow can be either from the side of the tool 14 , the side of the stamp 22 or from both directions on the sheet metal blank 12 be injected. A typical goal for a material being reshaped is that it be subjected to a strain amount that produces strain within the rate of 0.01 to 10.0 per second, as will be appreciated by those skilled in the art. Local cooling of the area of the sheet metal blank 12 , which has a potential high stress concentration, should bring down the material deformation rate to the above target strain rate.
Die Temperatur des Fluidstromes ist zweckmäßigerweise niedriger als die Temperatur des Blechrohlings 12. Zum Beispiel kann sich der in Erwägung gezogene Fluidstrom bei Raumumgebungs- oder Umgebungstemperatur befinden, wenn die Temperatur des Blechrohlings 12 größer ist als die der Umgebung, wobei in diesem Fall eine normale Druckluft oder eine andere Art von Gas verwendet werden kann. Zum Beispiel kann ein Luftstrom, der sich durch einen Druck von ungefähr 90 psi auszeichnet, zum Kühlen des Blechrohlings 12 verwendet werden. In einer alternativen Ausführungsform, wenn die Temperatur des Blechrohlings 12 im Wesentlichen der Umgebungstemperatur entspricht, kann sich der Fluidstrom durch eine Temperatur auszeichnen, die unter der Umgebungstemperatur liegt, wie z. B. flüssiger Stickstoff oder flüssiges Helium. In solch einem Fall kann ein Strom von flüssigem Stickstoff mit einer Temperatur von ungefähr minus 196 Grad Celsius oder ein Strom von flüssigem Helium mit einer Temperatur von ungefähr minus 296 Grad Celsius zum Kühlen des Blechrohlings 12 verwendet werden. Für solche Materialien wie Aluminium und Magnesium kann die Nenntemperatur des Blechrohlings 12 allgemein im Bereich zwischen jener der Umgebung und 350 Grad Celsius liegen, während das Ziel für die Temperatur in dem Gebiet potentieller hoher Spannung während des örtlich begrenzten Kühlens um 20 Grad Celsius niedriger sein wird als die Nenntemperatur des Blechrohlings. Im Allgemeinen kann das in Erwägung gezogene lokale Kühlen des vorbestimmten Bereichs hoher Spannungskonzentration auf dem Blechrohling 12 entweder vor dem Beginn des Umformvorganges, wie in 1 gezeigt, oder während die Umformung fortschreitet, wie in 2 gezeigt, bewerkstelligt werden.The temperature of the fluid stream is expediently lower than the temperature of the sheet metal blank 12 , For example, the contemplated fluid flow may be at ambient or ambient temperature when the temperature of the sheet blank 12 greater than that of the environment, in which case normal compressed air or other type of gas may be used. For example, an airflow characterized by a pressure of about 90 psi may cool the sheet blank 12 be used. In an alternative embodiment, when the temperature of the sheet blank 12 corresponds substantially to the ambient temperature, the fluid flow can be characterized by a temperature lower than the ambient temperature, such. As liquid nitrogen or liquid helium. In such a case, a stream of liquid nitrogen having a temperature of about minus 196 degrees Celsius or a stream of liquid helium having a temperature of about minus 296 degrees Celsius may be used to cool the sheet blank 12 be used. For such materials as aluminum and magnesium, the nominal temperature of the sheet metal blank can 12 generally in the range between that of the environment and 350 degrees Celsius, while the target for the temperature in the area of potential high voltage during the localized cooling will be 20 degrees Celsius lower than the nominal temperature of the sheet blank. In general, the contemplated local cooling of the predetermined high stress concentration region on the sheet blank 12 either before the beginning of the forming process, as in 1 shown or while the forming process progresses, as in 2 shown to be accomplished.
Das Einspritzen des Fluidstromes kann mit dem oberen Werkzeug 14 erfolgen, das während des gesamten Umformvorganges isotherm gehalten ist, wobei die Temperatur des Werkzeuges allgemein konstant entweder bei Umgebungs- oder bei einer speziellen erhöhten, d. h. höheren als der Umgebungstemperatur, bleibt. Darüber hinaus kann das Einspritzen des Fluidstromes ebenso mit einem entsprechenden nicht isothermen oberen und unteren Werkzeug 14 und 16 erfolgen, wobei sich die Temperatur des Werkzeuges zusammen mit seiner Umgebung während des Umformvorganges ändert. In dem Fall, in dem ein entsprechendes nicht isothermes oberes und unteres Werkzeug 14 und 16 verwendet wird, kann der Stempel 18 zweckmäßigerweise auf eine Temperatur gekühlt werden, die niedriger ist als die Temperatur des oberen Werkzeuges. Die gewünschte Kühlung des Stempels 18 kann bewerkstelligt werden, indem der Fluidstrom F2 durch den Einspritzdurchgang 22 hindurch geliefert wird.The injection of the fluid stream can with the upper tool 14 carried out isothermally during the entire forming process, wherein the temperature of the tool remains generally constant either at ambient or at a specific elevated, ie higher than the ambient temperature. In addition, the injection of the fluid stream may also be with a corresponding non-isothermal upper and lower Tool 14 and 16 take place, with the temperature of the tool changes along with its environment during the forming process. In the case where a corresponding non-isothermal upper and lower tool 14 and 16 can be used, the stamp 18 expediently to be cooled to a temperature which is lower than the temperature of the upper tool. The desired cooling of the stamp 18 can be accomplished by the fluid flow F2 through the injection passage 22 is delivered through.
Die Vorbestimmung eines Bereichs hoher Spannung auf dem Blechrohling 12 wird typischerweise entweder während des Modellierens des Pressvorganges oder während der Test- und Entwicklungsstufe des Pressvorganges, während die Prozessparameter fein abgestimmt und finalisiert werden, erhalten, wie Fachleute einsehen werden. Wenngleich die Düse 20 als eine einzige Öffnung umfassend gezeigt ist, können auch mehrere Öffnungen umfasst sein, um den Fluidstrom auf einen größeren Bereich hoher Spannungskonzentration zu richten, oder um Bereiche hoher Spannungskonzentration auf dem Blechrohling 12 zu trennen.The predetermination of a high stress area on the sheet metal blank 12 is typically obtained either during the modeling of the pressing process or during the test and development stage of the pressing process, while the process parameters are finely tuned and finalized, as will be appreciated by those skilled in the art. Although the nozzle 20 As shown as including a single opening, a plurality of openings may also be included to direct fluid flow to a larger area of high stress concentration or areas of high stress concentration on the sheet blank 12 to separate.
3 zeigt eine Gesenkpresse 30, die zum Bilden einer gewünschten Form aus dem Blechrohling 12 eingerichtet ist. Ähnlich zu der Position der Presse 10, die in 2 gezeigt ist, zeigt 3 die Presse 30 während die Umformung des Blechrohlings 12 fortschreitet. Der Aufbau der Presse 30 ist in den meisten Belangen jenem der Presse 10 ähnlich, die in Bezug auf die 1 und 2 beschrieben ist. Die Presse 30 umfasst ein oberes Formwerkzeug 34, ein unteres Formwerkzeug 36 und einen Stempel 38. Das obere Werkzeug 34 und das untere Werkzeug 36 umfassen jeweils einen ausgehöhlten zentralen Abschnitt 34A bzw. 36A. Ähnlich wie die ausgehöhlten zentralen Abschnitte 14A und 16A können die ausgehöhlten zentralen Abschnitte 34A und 36A einen im Wesentlichen runden Querschnitt oder eine beliebige andere gewünschte Form aufweisen. Der Stempel 38 zeichnet sich durch einen Querschnitt aus, der komplementär zu den ausgehöhlten zentralen Abschnitten 34A und 36A ist, und umfasst einen vorderen Abschnitt 38A, der spezifisch gebildet ist, um eine gewünschte Form aus dem Blechrohling 12 zu produzieren. 3 shows a stamping press 30 used to form a desired shape from the sheet metal blank 12 is set up. Similar to the position of the press 10 , in the 2 shown shows 3 the press 30 while reshaping the sheet metal blank 12 progresses. The construction of the press 30 is in most respects that of the press 10 similar in terms of the 1 and 2 is described. The press 30 includes an upper mold 34 , a lower mold 36 and a stamp 38 , The upper tool 34 and the lower tool 36 each comprise a hollowed-out central section 34A respectively. 36A , Similar to the hollowed-out central sections 14A and 16A can the hollowed-out central sections 34A and 36A have a substantially round cross section or any other desired shape. The Stamp 38 is characterized by a cross-section that is complementary to the hollow central sections 34A and 36A is, and includes a front section 38A which is specifically formed to a desired shape from the sheet metal blank 12 to produce.
Weiterhin Bezug nehmend auf 3 ist eine Vielzahl von Einspritzdüsen, die als Düsen 40 und 42 gezeigt sind, die aber auch beliebig viele Düsen umfassen können, in die Struktur des oberen Werkzeuges 34 eingebaut. Die Vielzahl von Einspritzdüsen, die durch die Düsen 40 und 42 dargestellt sind, kann auch außen an dem oder in der Nähe des oberen Werkzeuges 32 befestigt sein. Wie gezeigt, umfassen die repräsentativen Düsen 40 und 42 jeweilige Öffnungen 40A und 42A zum Austragen von Fluidströmen F3 bzw. F4. Gleich wie im Fall der Öffnung 20A, die in Bezug auf die 1 und 2 beschrieben ist, sind die Öffnungen 40A und 42A auf den Blechrohling 12 an spezifischen Stellen oder Bereichen auf dem Rohling gerichtet, die vorbestimmt wurden, um während des Umformens des Rohlings in die gewünschte Form eine hohe Spannungskonzentration zu erfahren. Der Kontakt des Fluidstromes mit dem vorbestimmten Bereich hoher Spannungskonzentration auf dem Blechrohling 12 hat den Effekt, diesen speziellen Bereich lokal zu kühlen, dient dazu, die Festigkeit des Grundmaterials zu erhöhen und die Verformungsrate, die der Blechrohling in dem gegenständlichen Bereich während des Umformvorganges erfährt, zu reduzieren.Still referring to 3 is a variety of injectors, called nozzles 40 and 42 are shown, but may also include any number of nozzles in the structure of the upper tool 34 built-in. The multitude of injectors passing through the nozzles 40 and 42 can also be shown outside on or near the upper tool 32 be attached. As shown, the representative nozzles include 40 and 42 respective openings 40A and 42A for discharging fluid flows F3 and F4. Same as in the case of the opening 20A in relation to the 1 and 2 is described, are the openings 40A and 42A on the sheet metal blank 12 directed to specific locations or areas on the blank which have been predetermined to experience high stress concentration during forming of the blank into the desired shape. The contact of the fluid stream with the predetermined range of high stress concentration on the sheet blank 12 has the effect of locally cooling this particular area, serves to increase the strength of the base material and reduce the rate of deformation that the sheet metal blank experiences in the subject area during the forming process.
Ein Einspritzdurchgang 44 ist in der Struktur des Stempels 38 vorgesehen, um einen Fluidstrom F5 zum Kühlen der Unterseite des Blechrohlings 12 zu liefern. Der Einspritzdurchgang 44 teilt sich in eine Vielzahl von Satellitendurchgängen auf, die als Durchgänge 44A und 44B gezeigt sind, kann jedoch beliebig viele Durchgänge umfassen. Die Durchgänge 44A und 44B sind in der Struktur des Stempels 18 vorgesehen, um mehrere Fluidströme zu liefern, die durch die Ströme F5A und F5B dargestellt sind, um die Unterseite des Blechrohlings 12 in demselben Bereich hoher Spannung zu kühlen, wie durch die Fluidströme F3 und F4 gekühlt. Infolgedessen, dass mehrere Einspritzdüsen als Tandem mit mehreren Einspritzdurchgängen arbeiten, kann ein beträchtlicher Bereich des Blechrohlings 12, der andernfalls eine hohe Spannungskonzentration während des Umformens erfährt, effektiv gekühlt werden. Die Durchgänge 44A und 44B können einen Bereich auf dem Blechrohling 12 direkt versorgen oder können anfänglich eine Nut 46 versorgen, die um den Umfang des vorderen Abschnittes 38A herum angeordnet ist, sodass der Fluidstrom die Nut füllt, bevor er mit dem Blechrohling in Kontakt gelangt.An injection passage 44 is in the structure of the stamp 38 provided to a fluid flow F5 for cooling the underside of the sheet metal blank 12 to deliver. The injection passage 44 splits into a multitude of satellite passes that pass through 44A and 44B however, may include any number of passes. The passages 44A and 44B are in the structure of the stamp 18 provided to provide a plurality of fluid flows, which are represented by the currents F5A and F5B, to the underside of the sheet metal blank 12 to cool in the same high voltage range as cooled by the fluid streams F3 and F4. As a result of the fact that multiple injectors operate in tandem with multiple injection passes, a substantial portion of the sheet blank 12 , which otherwise experiences a high concentration of stress during forming, are effectively cooled. The passages 44A and 44B can make an area on the sheet metal blank 12 directly supply or can initially a groove 46 supply that around the perimeter of the front section 38A is arranged around so that the fluid flow fills the groove before it comes into contact with the sheet metal blank.
4 zeigt eine Überführungsvorrichtung 50, die vorzugsweise eine Robotervorrichtung ist, welche eingerichtet ist, um einen Blechrohling 12 entweder zu der Gesenkpresse 10 oder der Gesenkpresse 30 zu überführen. Die Überführungsvorrichtung 50 umfasst einen „Endeffektor” oder Wagen 52, der Saugnäpfe 54A und 54B beherbergt. Die Saugnäpfe 54A und 54B sind derart ausgebildet, dass sie sich für die Dauer der Überführung des Blechrohlings 12 selbst befestigen, und dass sie den Blechrohling zwischen dem oberen und dem unteren Formwerkzeug 14 und 16 oder dem oberen und dem unteren Formwerkzeug 34 und 36 freigeben. Die Überführungsvorrichtung 50 umfasst auch eine Einspritzdüse 56, kann jedoch ebenso eine Vielzahl von Düsen umfassen. Die Einspritzdüse 56 umfasst eine Öffnung 58, die ausgebildet ist, um einen Fluidstrom F6 auszutragen. 4 shows a transfer device 50 , which is preferably a robot device which is adapted to a sheet metal blank 12 either to the die press 10 or the stamping press 30 to convict. The transfer device 50 includes an "end effector" or cart 52 , the suckers 54A and 54B houses. The suckers 54A and 54B are designed so that they are for the duration of the transfer of the sheet metal blank 12 fasten yourself, and that you the sheet metal blank between the upper and the lower mold 14 and 16 or the upper and lower molds 34 and 36 release. The transfer device 50 also includes an injection nozzle 56 but may also include a plurality of nozzles. The injector 56 includes an opening 58 , which is designed to discharge a fluid flow F6.
Ähnlich wie die Öffnungen der Einspritzdüsen, die in den oben beschriebenen Gesenkpressen 10 und 30 verwendet werden, ist die Öffnung 58 auf den Blechrohling 12 an einer/m spezifischen Stelle oder Bereich auf dem Rohling gerichtet, die/der vorbestimmt wurde, um eine hohe Spannungskonzentration während des Umformens des Rohlings in die gewünschte Form zu erfahren. Das Austragen des Fluidstromes F6 wird während der Überführung des Blechrohlings 12 entweder zu der Gesenkpresse 10 oder der Gesenkpresse 30 bewirkt. Der Kontakt des Fluidstromes F6 mit dem vorbestimmten Bereich hoher Spannungskonzentration auf dem Blechrohling 12 hat den Effekt, dass dieser spezielle Bereich lokal vorgekühlt wird, um dadurch die Festigkeit des Grundmaterials zu erhöhen und die Verformungsrate, die der Blechrohling in dem gegenständlichen Bereich während des Umformvorganges erfährt, zu reduzieren.Similar to the orifices of the injectors used in the die presses described above 10 and 30 used is the opening 58 on the sheet metal blank 12 directed at a specific location or area on the blank, which has been predetermined to experience a high stress concentration during the forming of the blank into the desired shape. The discharge of the fluid flow F6 is during the transfer of the sheet blank 12 either to the die press 10 or the stamping press 30 causes. The contact of the fluid flow F6 with the predetermined range of high stress concentration on the sheet metal blank 12 has the effect of locally pre-cooling this particular area, thereby increasing the strength of the base material and reducing the rate of deformation that the sheet metal blank experiences in the subject area during the forming process.
5 zeigt ein Verfahren 60 zum Pressen eines Metallblechs. Das Verfahren 60 ist hierin in Bezug auf das Umformen des Blechrohlings 12 in der Gesenkpresse 10 beschrieben. Das Verfahren 60 ist ebenso anwendbar, um den Blechrohling 12 in der Gesenkpresse 30 umzuformen, und um die Überführungsvorrichtung 50 vor dem Umformen des Blechrohlings 12 in einer beliebigen Gesenkpresse zu verwenden. Das Verfahren beginnt in Feld 62 und schreitet zu Feld 64 weiter, wo der Blechrohling vorgesehen 12 wird. Anschließend an das Feld 64 schreitet das Verfahren zu Feld 66 weiter, wo der Blechrohling 12 mit dem Fluidstrom F1 und/oder F2 in einem vorbestimmten Bereich hoher Spannungskonzentration, welche während des Umformens des Blechrohlings in die gewünschte Form erfahren werden soll, lokal gekühlt wird. 5 shows a method 60 for pressing a metal sheet. The procedure 60 is herein in relation to the forming of the sheet metal blank 12 in the stamping press 10 described. The procedure 60 is equally applicable to the sheet metal blank 12 in the stamping press 30 transform and the transfer device 50 before forming the sheet metal blank 12 to use in any stamping press. The procedure starts in field 62 and walk to field 64 Next, where the sheet metal blank provided 12 becomes. After the field 64 the process proceeds to field 66 Next, where the sheet metal blank 12 is locally cooled with the fluid flow F1 and / or F2 in a predetermined range of high stress concentration, which is to be experienced during the forming of the sheet metal blank into the desired shape.
Gemäß dem Verfahren wird das lokale Kühlen des Blechrohlings 12 während des Umformvorganges und/oder vor dem Beginn des Umformens durchgeführt. Wenn es stattfindet, bevor der Umformvorgang begonnen wird, kann das lokale Kühlen zu einem beliebigen Zeitpunkt vor dem Beginn des Umformens, z. B. unmittelbar vor dem Überführen des Blechrohlings in die Presse 10, während solch einer Überführung und/oder in der Presse, genau vor dem Beginn des Umformens, erfolgen. Von Feld 66 schreitet das Verfahren zu Feld 68 weiter, wo der Metallblechrohling 12 in der Gesenkpresse 10 mit dem Stempel 18 in die gewünschte Form umgeformt wird. Anschließend an das Umformen des Metallblechrohlings 12 in die gewünschte Form wird das Verfahren in Feld 70 beendet.According to the method, the local cooling of the sheet blank 12 performed during the forming process and / or before the beginning of the forming. If it takes place before the forming operation is started, the local cooling can be performed at any time before the beginning of the forming, e.g. B. immediately before transferring the sheet blank in the press 10 during such transfer and / or in the press, just prior to commencement of forming. From field 66 the process proceeds to field 68 Next, where the sheet metal blank 12 in the stamping press 10 with the stamp 18 is formed into the desired shape. After the forming of the sheet metal blank 12 in the desired form, the method in field 70 completed.
Während die besten Arten, die Erfindung auszuführen, im Detail beschrieben wurden, werden Fachleute auf dem Gebiet, auf das sich die Erfindung bezieht, verschiedene alternative Ausgestaltungen und Ausführungsformen erkennen, um die Erfindung innerhalb des Schutzumfanges der beiliegenden Ansprüche praktisch umzusetzen.While the best modes for carrying out the invention have been described in detail, those familiar with the art to which this invention relates will recognize various alternative designs and embodiments for practicing the invention within the scope of the appended claims.
