DE102011111735A1 - Welding unit, useful for progressive tool or transfer tool of press, comprises a tool upper part, a tool lower part, a first electrode comprising a holder for holding an additional portion to be welded, a second electrode, and a receptacle - Google Patents

Welding unit, useful for progressive tool or transfer tool of press, comprises a tool upper part, a tool lower part, a first electrode comprising a holder for holding an additional portion to be welded, a second electrode, and a receptacle Download PDF

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Abstract

The welding unit comprises a tool upper part (12) for attaching a press upper part, a tool lower part (14) for attaching a press table, a first electrode (16), which comprises a holder (18) for holding an additional portion to be welded, a second electrode (20) that is present opposite to the first electrode, and a receptacle for a sheet metal part at which the additional part is welded. The first electrode is surrounded by a ring nozzle, which is connected to a suction device for exhausting welding sparks. The first electrode is arranged on the tool lower part. The welding unit comprises a tool upper part (12) for attaching a press upper part, a tool lower part (14) for attaching a press table, a first electrode (16), which comprises a holder (18) for holding an additional portion to be welded, a second electrode (20) that is present opposite to the first electrode, and a receptacle for a sheet metal part at which the additional part is welded. The first electrode is surrounded by a ring nozzle, which is connected to a suction device for exhausting welding sparks. The first electrode is arranged on the tool lower part, and the second electrode is arranged on the tool upper part. The electrode is formed in an annular shape, and has a central centering pin that is made of ceramic and is resiliently mounted. One of the electrodes is resiliently mounted. The receptacle is formed on the tool as a support table for the sheet metal part. A capacitor is provided for a capacitor discharge welding. The welding unit is arranged in a progressive tool or a transfer tool having sheet processing units for punching and/or forming, where the processing units are arranged in series for successive conducting of sheet metal processing steps in a press. An independent claim is included for a method for processing a sheet metal part in a press by a sheet metal processing unit.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schweißeinheit für ein Folgeverbundwerkzeug oder Transferwerkzeug einer Presse, mit einem Werkzeugoberteil zur Befestigung an einem Pressenoberteil, einem Werkzeugunterteil zur Befestigung an einem Pressentisch, einer ersten Elektrode, welche eine Halterung zum Halten eines anzuschweißenden Zusatzteiles aufweist, einer zweiten Elektrode, welche der ersten Elektrode gegenüberliegt, und einer Aufnahme für ein Blechteil, an welchem das Zusatzteil angeschweißt wird, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a welding unit for a progressive tool or transfer tool of a press, having a tool top for attachment to a press top, a tool bottom for attachment to a press table, a first electrode having a support for holding an additional part to be welded, a second electrode, which first electrode and a receptacle for a sheet metal part to which the additional part is welded, according to the preamble of claim 1.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Bearbeiten eines Blechteiles in einer Presse mittels mindestens einer Blechbearbeitungseinheit, wobei in der Presse zusätzlich mindestens eine Schweißeinheit angeordnet ist, mit welcher ein Zusatzteil an das Blechteil angeschweißt wird, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 10.The invention further relates to a method for processing a sheet metal part in a press by means of at least one sheet metal processing unit, wherein in the press at least one welding unit is additionally arranged, with which an additional part is welded to the sheet metal part, according to the preamble of claim 10.

Blechverarbeitende Unternehmen stellen immer komplexere Blechbauteile her, welche durch aufeinander folgende Stanz- und Umformvorgänge gefertigt werden. Diese Vorgänge werden häufig in einem sogenannten Folgeverbundwerkzeug auf einer Presse durchgeführt. Das Blech wird dabei schrittweise mit jedem Pressenhub auf einer Blechbearbeitungseinheit bearbeitet und zum nächsten Arbeitsschritt in eine darauffolgende Blechbearbeitungseinheit weiter transportiert. Mit einem derartigen Folgeverbundwerkzeug werden in einem Zug von einem Coil komplexe Blechbauteile gefertigt und am Ausgang der Presse ausgestoßen.Sheet metal companies are producing increasingly complex sheet metal components, which are manufactured by successive punching and forming operations. These processes are often carried out in a so-called follow-on composite tool on a press. The sheet is processed step by step with each press stroke on a sheet processing unit and transported to the next step in a subsequent sheet metal processing unit on. With such a progressive tool complex sheet metal components are manufactured in a train of a coil and ejected at the output of the press.

Dabei ist es gewünscht, innerhalb der Presse weitere Bearbeitungsvorgänge zu integrieren.It is desired to integrate further processing operations within the press.

Aus der DE 603 15 716 T2 oder der DE 10 2009 045 252 A1 sind gattungsgemäße Schweißeinheiten für derartige Folgeverbundwerkzeuge bekannt. Mit diesen Schweißeinheiten können Zusatzteile während eines Pressenhubes an ein Blechteil angeschweißt werden. Aufgrund des Taktes der Presse, welche üblicherweise im Bereich einer Sekunde liegt, und der begrenzten Platzverhältnisse in der Presse ist ein Erzielen eines guten Schweißergebnisses problematisch.From the DE 603 15 716 T2 or the DE 10 2009 045 252 A1 are generic welding units known for such progressive dies. With these welding units additional parts can be welded to a sheet metal part during a press stroke. Due to the clock of the press, which is usually in the range of one second, and the limited space in the press, achieving a good welding result is problematic.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schweißeinheit und ein Verfahren zum Bearbeiten eines Blechteiles in einer Presse anzugeben, mit welchen ein effizientes Verschweißen mit besonders hoher Qualität erfolgen kann.The invention has for its object to provide a welding unit and a method for processing a sheet metal part in a press, with which an efficient welding can be done with very high quality.

Nach der Erfindung wird die Aufgabe zum einen durch eine Schweißeinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie zum anderen durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.According to the invention, the object is achieved on the one hand by a welding unit with the features of claim 1 and on the other hand by a method having the features of claim 10. Preferred embodiments are given in the dependent claims.

Die erfindungsgemäße Schweißeinheit ist dadurch gekennzeichnet, dass die erste Elektrode von einer Ringdüse umschlossen ist, welche zum Absaugen von Schweißspritzern mit einer Absaugeinrichtung verbindbar ist.The welding unit according to the invention is characterized in that the first electrode is enclosed by an annular nozzle, which can be connected to a suction device for sucking up welding spatters.

Ein erster Aspekt der Erfindung besteht darin, den Schweißschritt sehr schnell auszuführen. Aufgrund der begrenzten Bearbeitungszeit wird mit hohen Schweißströmen sowie hohen Andruckkräften beim Schweißen gearbeitet. Dies erhöht die Gefahr von Schweißspritzern beim Einpressen des anzuschweißenden Teiles in das aufgeschmolzene Material. Daher wird nach der Erfindung ein Absaugen der Schweißspritzer bei Verschweißen vorgesehen.A first aspect of the invention is to perform the welding step very quickly. Due to the limited processing time, high welding currents and high pressure forces are used during welding. This increases the risk of welding spatter during the pressing of the part to be welded into the molten material. Therefore, according to the invention, a suction of the weld spatter is provided during welding.

Nach einem weiteren Aspekt wird dies in effizienter und kompakter Weise dadurch erreicht, dass um die erste Elektrode, welche das anzuschweißende Zusatzteil aufnimmt, eine Ringdüse angeordnet ist, welche zum Absaugen von Schweißspritzern mit einer Absaugeinrichtung verbindbar ist. Die Absaugeinrichtung kann eine Saugpumpe oder eine Unterdruckquelle sein.According to a further aspect, this is achieved in an efficient and compact manner in that an annular nozzle is arranged around the first electrode, which receives the additional part to be welded, which can be connected to a suction device for sucking off weld spatters. The suction device may be a suction pump or a vacuum source.

Durch die Erfindung wird ein sauberes und damit exaktes Verschweißen ohne Verunreinigung der umgebenden Oberfläche des Blechbauteiles erreicht.The invention achieves a clean and thus exact welding without contamination of the surrounding surface of the sheet metal component.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, dass die erste Elektrode an dem Werkzeugunterteil und die zweite Elektrode an dem Werkzeugoberteil angeordnet ist. Dabei ist die erste Elektrode zum Aufnehmen des Zusatzteiles ausgebildet. Das Zusatzteil kann damit auf der ersten Elektrode aufgelegt werden. Dies erleichtert ein Zuführen und Positionieren des Zusatzteiles auf der Elektrode.A preferred embodiment of the invention consists in that the first electrode is arranged on the lower tool part and the second electrode on the upper part of the tool. In this case, the first electrode for receiving the additional part is formed. The additional part can thus be placed on the first electrode. This facilitates feeding and positioning of the attachment on the electrode.

Dabei ist es weiterhin nach einer Ausgestaltung der Erfindung vorteilhaft, dass zumindest eine Elektrode ringförmig ausgebildet ist und einen mittigen Zentrierstift aufweist. Der Zentrierstift ist insbesondere dann sinnvoll, wenn ein ringförmiges Zusatzteil, etwa eine Schraubmutter, ein Ring oder eine Hülse, angeschweißt werden soll. Der Zentrierstift sorgt dabei für eine mittige Justierung des Zusatzteiles in der Elektrode. Bevorzugt können auch beide Elektroden einen Zentrierstift aufweisen, was insbesondere dann vorteilhaft ist, wenn das Blechteil im Bereich des anzuschweißenden ringförmigen Zusatzteiles eine Stanzöffnung aufweist. Somit kann auch das Blechteil an dem oberen Zentrierstift justiert werden.It is further advantageous according to an embodiment of the invention that at least one electrode is annular and has a central centering pin. The centering pin is particularly useful when an annular additional part, such as a nut, a ring or a sleeve to be welded. The centering pin ensures a central adjustment of the additional part in the electrode. Both electrodes may also preferably have a centering pin, which is particularly advantageous when the sheet-metal part has a punched opening in the region of the annular additional part to be welded. Thus, the sheet metal part can be adjusted to the upper centering pin.

Eine besonders verschleißmindernde Ausgestaltungsform der Erfindung liegt darin, dass der Zentrierstift aus Keramik ausgebildet ist. Es können insbesondere Standard-Keramikstifte eingesetzt werden, wie sie bei anderen Schweißvorrichtungen eingesetzt werden.A particularly wear-reducing embodiment of the invention is that the centering pin is formed of ceramic. It can in particular standard ceramic pins are used, as used in other welding devices.

Eine weitere Verschleißminderung ergibt sich nach einer Variante der Erfindung, indem der Zentrierstift federnd gelagert ist. Durch eine federnde Lagerung kann insbesondere eine Überbelastung während der Hubbewegung der beiden Werkzeughälften vermieden werden.A further reduction in wear results according to a variant of the invention in that the centering pin is resiliently mounted. By a resilient mounting in particular an overload during the stroke movement of the two tool halves can be avoided.

Eine besonders gute Wartungsfreundlichkeit ergibt sich erfindungsgemäß dadurch, dass zumindest eine der Elektroden federnd gelagert ist. Durch eine federnde Lagerung der Elektroden kann sichergestellt werden, dass die Elektroden stets bis zu einem bestimmten Maß vorstehen. Hierdurch kann der Aufwand für ein häufiges Nachschleifen der Elektrode vermieden oder zumindest reduziert werden. Zudem wird durch die federnde Lagerung der Elektroden ebenfalls eine Überbeanspruchung der Elektroden durch die Hubbewegung vermieden.A particularly good maintainability results according to the invention in that at least one of the electrodes is resiliently mounted. By a resilient mounting of the electrodes can be ensured that the electrodes always protrude to a certain extent. As a result, the effort for frequent regrinding of the electrode can be avoided or at least reduced. In addition, overstressing of the electrodes by the lifting movement is also avoided by the resilient mounting of the electrodes.

Zur Justierung des Blechteiles in der Schweißeinheit können verschiedenste Justiereinrichtungen verwendet werden, insbesondere Anschlagleisten. Besonders vorteilhaft ist es nach der Erfindung, dass die Aufnahme an dem Werkzeug als Auflagetisch für das Blechteil ausgebildet ist. Dies erlaubt eine großflächige Aufnahme und Halterung des Blechteiles.For adjusting the sheet metal part in the welding unit a variety of adjusting devices can be used, in particular stop bars. It is particularly advantageous according to the invention that the receptacle is formed on the tool as a support table for the sheet metal part. This allows a large-scale recording and mounting of the sheet metal part.

Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist es bevorzugt, dass mindestens ein Kondensator für ein Kondensatorentladungsschweißen vorgesehen ist. Dabei wird der Aufwand für übliche Schweißstromgeneratoren vermieden. Zudem kann durch ein Kondensatorentladungsschweißen ein hoher Schweißstrom für eine kurze Zeit bereitgestellt werden. Dabei wird die Schweißenergie in der Kondensatoreinrichtung geladen. Durch ein Zusammenfahren der beiden zu verschweißenden Teile wird der Kondensator in Bruchteilen einer Sekunde entladen, wobei im Bereich des Blechteiles und des angrenzenden Zusatzteiles das Material durch den Schweißstrom aufgeschmolzen wird. Durch ein korrespondierendes Zusammendrücken der beiden Teile mit einer Andruckkraft von vorzugsweise zwei bis drei Tonnen wird eine zuverlässige, feste Materialverbindung erreicht. Es können auch andere Arten des Widerstandsschweißens eingesetzt werden, insbesondere ein Mittelfrequenz-Schweißen.According to a further embodiment of the invention, it is preferred that at least one capacitor is provided for a capacitor discharge welding. The effort for conventional welding power generators is avoided. In addition, capacitor discharge welding can provide a high welding current for a short time. The welding energy is charged in the capacitor device. By moving together the two parts to be welded, the capacitor is discharged in fractions of a second, wherein in the region of the sheet metal part and the adjacent additional part, the material is melted by the welding current. By a corresponding compression of the two parts with a pressure force of preferably two to three tons, a reliable, solid material connection is achieved. Other types of resistance welding may be used, in particular, medium frequency welding.

Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schweißeinheit besteht darin, dass dieses in einem Folgeverbundwerkzeug oder einem Transferwerkzeug mit mehreren Blechbearbeitungseinheiten, insbesondere zum Stanzen und/oder Umformen, angeordnet ist, welche in Reihe hintereinander zur aufeinander abführenden Durchführung von Blechbearbeitungsschritten in einer Presse angeordnet sind. Die Presse ist vorzugsweise eine Servopresse, bei welcher der Verlauf des Pressenhubes einstellbar ist.A further preferred embodiment of the welding unit according to the invention is that it is arranged in a follow-on composite tool or a transfer tool with a plurality of sheet metal processing units, in particular for punching and / or forming, which are arranged in series one behind the other for performing sheet metal processing steps in a press. The press is preferably a servo press, in which the course of the press stroke is adjustable.

In den vorausgegangenen Blechbearbeitungseinheiten wird durch Stanzen ein Trennen durchgeführt, während durch weitere Umformvorgänge, etwa Biegen, Tiefziehen, Abstrecken, Stauchen etc., weitere Kaltumformungen erfolgen können. Dabei wird in bekannter Weise bei jedem Pressenhub das Blechteil von einem Coil abgelängt und von einer Bearbeitungseinheit auf die nächste Bearbeitungseinheit innerhalb der Presse übergeben. Innerhalb dieser Bearbeitungsreihenfolge oder vorzugsweise am Ende der Blechbearbeitungsschritte ist die erfindungsgemäße Schweißeinheit vorgesehen, so dass in Ergänzung zu den Blechbearbeitungsschritten auch ein oder mehrere Schweißschritte durchgeführt werden können.In the previous sheet metal processing units, a cutting is performed by punching, while further cold forming can be carried out by further forming operations, such as bending, deep drawing, drawing, upsetting, etc. In this case, the sheet metal part is cut to length from a coil in a known manner at each press stroke and transferred from a processing unit to the next processing unit within the press. Within this processing sequence or preferably at the end of the sheet metal processing steps, the welding unit according to the invention is provided, so that in addition to the sheet metal processing steps, one or more welding steps can be performed.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass beim Schweißen Schweißspritzer über eine Ringdüse abgesaugt werden, welche um eine Elektrode herum angeordnet ist. Hierdurch wird ein insgesamt hochqualitatives Schweißen erreicht, wobei eine Verunreinigung der umgebenden Bereiche vermieden wird.The method according to the invention is characterized in that, during welding, spatters are sucked off via an annular nozzle, which is arranged around an electrode. As a result, a total of high-quality welding is achieved, with contamination of the surrounding areas is avoided.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles weiter erläutert, welches schematisch in der beigefügten Zeichnung dargestellt ist. Die einzige Zeichnungsfigur zeigt einen schematischen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Schweißeinheit.The invention will be further explained with reference to a preferred embodiment, which is shown schematically in the accompanying drawing. The single drawing figure shows a schematic cross section through a welding unit according to the invention.

Die dargestellte Schweißeinheit 10 umfasst ein Werkzeugoberteil 12 zur Befestigung an einem Pressenoberteil und ein Werkzeugunterteil 14 zur Befestigung an einem Pressentisch. An dem Werkzeugunterteil 14 ist eine wechselbare erste Elektrode 16 angeordnet, welche in einen hülsenförmigen Elektrodensockel 30 lösbar eingesetzt ist. Als Halterung 18 zum Einsetzen einer Gewindemutter als Zusatzteil 5 in die erste Elektrode 16 ist in dieser eine mittige Ausnehmung ausgebildet. In diese Halterung 18 ragt ein unterer Zentrierstift aus Keramik hinein, welcher in dem Elektrodensockel 30 über eine untere Lagerfeder federnd und axial verschiebbar gelagert ist. Über einen Pneumatikkanal kann Druckluft in den Bereich unterhalb des unteren Zentrierstiftes eingeleitet werden, so dass dieser axial aus der ersten Elektrode 16 herausfahrbar ist, um die Gewindemutter als Zusatzteil 5 aufzunehmen. Die Zuführung des Zusatzteiles 5 erfolgt von der Seite unmittelbar an das Werkzeugunterteil 14.The illustrated welding unit 10 includes a tool shell 12 for attachment to a press upper part and a lower tool part 14 for attachment to a press table. At the lower tool part 14 is a changeable first electrode 16 arranged, which in a sleeve-shaped electrode socket 30 is releasably used. As a holder 18 for inserting a threaded nut as an additional part 5 into the first electrode 16 is formed in this one central recess. In this holder 18 a lower ceramic centering pin protrudes into the electrode base 30 is mounted resiliently and axially displaceably via a lower bearing spring. Compressed air can be introduced into the area below the lower centering pin via a pneumatic channel, so that this axially out of the first electrode 16 can be moved out to the threaded nut as an additional part 5 take. The feeding of the additional part 5 takes place from the side directly to the lower tool part 14 ,

Der Elektrodensockel 30 ist axial verschiebbar über einen Lagerbalzen 32 gelagert, welcher über eine Druckeinrichtung 34, welche insbesondere eine Gasdruckfeder ist, axial gegen das Werkzeugoberteil 12 spannbar ist.The electrode socket 30 is axially displaceable via a bearing bar 32 stored, which via a printing device 34 , which in particular a Gas spring is, axially against the upper tool 12 is tensionable.

Um die ringförmige erste Elektrode 16 ist mit einem Abstand von 1 bis 3 mm ein Ringgehäuse 24 angeordnet, wobei zwischen dem Ringgehäuse 24 und der mittigen ersten Elektrode 16 ein Ringspalt ausgebildet ist. Der Ringspalt dient als Ringdüse, welche über eine nicht dargestellte Druckleitung mit einer Absaugeinrichtung, insbesondere einer Absaugpumpe, verbunden ist, so dass über die Ringdüse beim Schweißen entstehende Schweißspritzer abgesaugt und so vom Werkstück entfernt werden können. Im Bereich der ersten Elektrode 16 ist weiterhin eine Aufnahme zum Aufnehmen des Blechteiles angeordnet. Die Ausnahme ist entsprechend der Kontur des aufzunehmenden Blechteiles ausgebildet.Around the annular first electrode 16 is at a distance of 1 to 3 mm, a ring housing 24 arranged, being between the ring housing 24 and the central first electrode 16 an annular gap is formed. The annular gap serves as an annular nozzle, which is connected via a pressure line, not shown, with a suction device, in particular a suction pump, so that sucked over the annular nozzle during welding spatter can be removed and removed from the workpiece. In the area of the first electrode 16 Furthermore, a receptacle for receiving the sheet metal part is arranged. The exception is formed according to the contour of the male sheet metal part.

Die Stromzuführung zur ersten Elektrode 16 erfolgt über eine Strombrücke 42, welche aus starren Kupferteilen aufgebaut ist. Zwischen der starren Strombrücke 42 und einem Unterteil 43 der axial verfahrbaren ersten Elektrode 16 sind flexible, U-förmig gebogene Leitungsbleche 48 aus Kupfer angeordnet. Eine Kühlung der stromführenden Teile erfolgt über Kühlkanäle in der Strombrücke 42 sowie über einen Kühlungsschlauch 52, über welchen Kühlflüssigkeit von der Strombrücke 42 zu dem Elektrodensockel 30 geleitet wird.The power supply to the first electrode 16 via a current bridge 42 , which is constructed of rigid copper parts. Between the rigid electricity bridge 42 and a lower part 43 the axially movable first electrode 16 are flexible, U-shaped curved conduit sheets 48 arranged from copper. A cooling of the current-carrying parts via cooling channels in the current bridge 42 as well as a cooling hose 52 , over which cooling liquid from the current bridge 42 to the electrode socket 30 is directed.

An dem Werkzeugoberteil 12 ist korrespondierend zur ersten Elektrode 16 eine plattenförmige zweite Elektrode 20 angeordnet. Diese zweite Elektrode 20 ist an einer Basisplatte 50 befestigt, welche über bogenförmige Leitungsbleche 48 aus Kupfer mit einer Elektrodenanschlussplatte 44 verbunden ist. Die Elektrodenanschlussplatte 44 ist bei einem Zusammenfahren des Werkzeugoberteiles 12 mit dem Werkzeugunterteil 14 bei einem Pressenhub über die Verbindung 46 elektrisch mit der Strombrücke 42 an den Werkzeugunterteil 14 verbindbar.On the tool shell 12 is corresponding to the first electrode 16 a plate-shaped second electrode 20 arranged. This second electrode 20 is on a base plate 50 attached, which over arcuate conduit sheets 48 made of copper with an electrode connection plate 44 connected is. The electrode connection plate 44 is at a collapse of the upper tool 12 with the tool lower part 14 on a press stroke over the connection 46 electrically with the current bridge 42 to the lower tool part 14 connectable.

Die zweite Elektrode 20 weist ein Mittenloch auf, durch welches ein oberer Zentrierstift hindurchragt. Der obere Zentrierstift ist über eine obere Lagerfeder federnd gegenüber der Basisplatte 50 gelagert. Hierdurch wird eine Verschleißkompensation der zweiten Elektrode 20 erreicht. Über einen seitlichen Kühlungsanschluss kann ein Kühlfluid zur zweiten Elektrode 20 und dessen stromführenden Teilen geleitet werden, um die Elektrodenbauteile zu kühlen.The second electrode 20 has a center hole through which an upper centering pin protrudes. The upper centering pin is resilient against the base plate via an upper bearing spring 50 stored. As a result, a wear compensation of the second electrode 20 reached. Via a lateral cooling connection, a cooling fluid to the second electrode 20 and its live parts are passed to cool the electrode components.

Die Schweißstromenergie wird über eine nicht dargestellte Kondensatoreinrichtung zur Verfügung gestellt, durch welche ein Kondensatorentladungsschweißen durchführbar ist. In einem Ausgangszustand sind dabei das Werkzeugoberteil 12 und das Werkzeugunterteil 14 auseinandergefahren. Der untere Zentrierstift wird durch Einleitung von Druckluft über den Pneumatikkanal axial ausgefahren. In dieser Position kann der untere Zentrierstift zuverlässig eine Gewindemutter als Zusatzteil 5 aufnehmen. Anschließend wird durch Entlüftung der untere Zentrierstift mit dem Zusatzteil 5 nach unten gefahren, wobei das Zusatzteil 5 in der ringförmigen ersten Elektrode 16 mit der lochförmigen Aufnahme positioniert wird. Nach Zuführen des Blechteiles an die Aufnahme werden das Werkzeugoberteil 12 und das Werkzeugunterteil 14 aufgrund der Bewegung der Pressen gegeneinander gefahren. Dabei wird zu einem vorgegebenen Zeitpunkt die Schweißstromenergie aus dem Kondensator freigesetzt, wobei zwischen dem Blechteil und dem Zusatzteil 5 an der ersten Elektrode 16 und der zweiten Elektrode 20 aufgrund des fließenden elektrischen Stromes ein definiertes Aufschmelzen des Werkstoffes erfolgt. Innerhalb eines Bruchteiles einer Sekunde wird das Zusatzteil 5 durch die Druckeinrichtung 34 in das Schmelzbad gedrückt, wobei eine feste materialflüssige Verbindung entsteht. Das Zusatzteil 5 wird dabei mit einer Andruckkraft von zwei bis drei Tonnen gegen das Blechteil gedrückt. Entstehende Schweißspritzer werden über dien gebildete Ringdüse um die erste Elektrode 16 herum abgesaugt und von dem Werkstück abgeführt.The welding current energy is provided via a capacitor device, not shown, through which a capacitor discharge welding is feasible. In an initial state are the tool upper part 12 and the lower tool part 14 moved apart. The lower centering pin is extended axially by introducing compressed air via the pneumatic channel. In this position, the lower centering reliably a threaded nut as an additional part 5 take up. Then, by venting the lower centering pin with the additional part 5 drove down, with the additional part 5 in the annular first electrode 16 is positioned with the hole-shaped receptacle. After feeding the sheet metal part to the recording, the tool shell 12 and the lower tool part 14 driven against each other due to the movement of the presses. In this case, the welding current energy is released from the capacitor at a given time, wherein between the sheet metal part and the additional part 5 at the first electrode 16 and the second electrode 20 due to the flowing electric current, a defined melting of the material takes place. Within a fraction of a second, the additional part becomes 5 through the printing device 34 pressed into the molten bath, creating a solid material-liquid compound. The additional part 5 is pressed with a pressure force of two to three tons against the sheet metal part. Arising spatters are about the first formed electrode via the formed annular nozzle 16 sucked around and removed from the workpiece.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 60315716 T2 [0005] DE 60315716 T2 [0005]
  • DE 102009045252 A1 [0005] DE 102009045252 A1 [0005]

Claims (10)

Schweißeinheit für ein Falgeverbundwerkzeug oder ein Transferwerkzeug einer Presse, mit – einem Werkzeugoberteil (12) zur Befestigung an einem Pressenoberteil, – einem Werkzeugunterteil (14) zur Befestigung an einem Pressentisch, – einer ersten Elektrode (16), welche eine Halterung (18) zum Halten eines anzuschweißenden Zusatzteiles (5) aufweist, – einer zweiten Elektrode (20), welche der ersten Elektrode (16) gegenüber liegt, und – einer Aufnahme für ein Blechteil, an welchem das Zusatzteil (5) angeschweißt wird, dadurch gekennzeichnet, dass um die erste Elektrode (16) von einer Ringdüse umschlossen ist, welche zum Absaugen von Schweißspritzern mit einer Absaugeinrichtung verbindbar ist.Welding unit for a false jointing tool or a transfer tool of a press, with - a tool upper part ( 12 ) for attachment to a press upper part, - a tool lower part ( 14 ) for attachment to a press table, - a first electrode ( 16 ), which a holder ( 18 ) for holding an additional part to be welded ( 5 ), - a second electrode ( 20 ), which of the first electrode ( 16 ), and - a receptacle for a sheet metal part, on which the additional part ( 5 ) is welded, characterized in that around the first electrode ( 16 ) is enclosed by an annular nozzle, which is connectable with a suction device for sucking off weld spatter. Schweißeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Elektrode (16) an dem Werkzeugunterteil (14) und die zweite Elektrode (20) an dem Werkzeugoberteil (12) angeordnet sind.Welding unit according to claim 1, characterized in that the first electrode ( 16 ) on the tool lower part ( 14 ) and the second electrode ( 20 ) on the tool upper part ( 12 ) are arranged. Schweißeinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zunächst eine Elektrode (16, 20) ringförmig ausgebildet ist und einen mittigen Zentrierstift aufweist.Welding unit according to claim 1 or 2, characterized in that first an electrode ( 16 . 20 ) is annular and has a central centering pin. Schweißeinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Zentrierstift aus Keramik ausgebildet ist.Welding unit according to claim 3, characterized in that the centering pin is formed of ceramic. Schweißeinheit nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Zentrierstift federnd gelagert ist.Welding unit according to claim 3 or 4, characterized in that the centering pin is resiliently mounted. Schweißeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Elektroden (16, 20) federnd gelagert ist.Welding unit according to one of claims 1 to 5, characterized in that at least one of the electrodes ( 16 . 20 ) is spring-mounted. Schweißeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme an dem Werkzeug (14) als Auflagetisch für das Blechteil ausgebildet ist.Welding unit according to one of claims 1 to 6, characterized in that the receptacle on the tool ( 14 ) is designed as a support table for the sheet metal part. Schweißeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Kondensator für ein Kondensatorentladungsschweißen vorgesehen ist.Welding unit according to one of claims 1 to 7, characterized in that at least one capacitor is provided for a capacitor discharge welding. Schweißeinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass dieses in einem Folgeverbundwerkzeug oder einem Transferwerkzeug mit mehreren Blechbearbeitungseinheiten, insbesondere zum Stanzen und/oder Umformen, angeordnet ist, welche in Reihe hintereinander zur aufeinander abfolgenden Durchführung von Blechbearbeitungsschritten in einer Presse angeordnet sind.Welding unit according to one of claims 1 to 8, characterized in that it is arranged in a follow-on composite tool or a transfer tool with a plurality of sheet metal processing units, in particular for punching and / or forming, which are arranged in series one behind the other for successive implementation of sheet metal processing steps in a press , Verfahren zum Bearbeiten eines Blechteiles in einer Presse mittels mindestens einer Blechbearbeitungseinheit, wobei in der Presse zusätzlich mindestens eine Schweißeinheit (10) angeordnet ist, mit welcher ein Zusatzteil (5) an das Blechteil angeschweißt wird, dadurch gekennzeichnet, dass beim Schweißen Schweißspritzer über eine Ringdüse abgesaugt werden, welche um eine Elektrode (16) herum angeordnet ist.Method for processing a sheet-metal part in a press by means of at least one sheet-metal processing unit, wherein in the press additionally at least one welding unit ( 10 ) is arranged, with which an additional part ( 5 ) is welded to the sheet metal part, characterized in that during welding welding spatter are sucked off via an annular nozzle, which around an electrode ( 16 ) is arranged around.
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