DE102013020280B3

DE102013020280B3 - Apparatus for forming a workpiece, press with such a device and method for forming a workpiece

Info

Publication number: DE102013020280B3
Application number: DE201310020280
Authority: DE
Inventors: Sebastian Melzer
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 2013-12-02
Filing date: 2013-12-02
Publication date: 2015-04-02
Anticipated expiration: 2033-12-03

Abstract

Vorrichtung zur Umformung eines Werkstücks mittels eines fließfähigen Wirkmediums, insbesondere zur hydromechanischen Umformung eines Werkstücks, mit einem Formwerkzeug, das eine zur Erzeugung einer Werkstückform ausgebildete Formkontur aufweist, mit einem Haltewerkzeug, das zum Halten eines umzuformenden Werkzeugs in einer zwischen dem Haltewerkzeug und dem Formwerkzeug ausgebildeten Trennebene und zum Aufbringen eines Wirkmediums auf ein in der Trennebene gehaltenes Werkstück eingerichtet ist, und mit einer Druckerzeugungseinrichtung zur Druckbeaufschlagung eines Wirkmediums, wobei das Formwerkzeug, das Haltewerkzeug und die Druckerzeugungseinrichtung für den Betrieb mittels einer Presse ausgebildet sind, wobei die Druckerzeugungseinrichtung mittels eines Pressenhubs einer Presse betätigbar ist und wobei das Formwerkzeug und das Haltewerkzeug rein fluidmechanisch durch Druckbeaufschlagung eines Wirkmediums mittels einer durch einen Pressenhub erzeugten Betätigung der Druckerzeugungseinrichtung zusammenhaltbar sind.Device for forming a workpiece by means of a flowable active medium, in particular for the hydromechanical deformation of a workpiece, with a molding tool having a mold contour designed to produce a workpiece shape, with a holding tool adapted to hold a tool to be formed in a between the holding tool and the mold Dividing level and for applying an active medium to a held in the parting plane workpiece is set up, and with a pressure generating means for pressurizing an active medium, wherein the mold, the holding tool and the pressure generating means are designed for operation by means of a press, wherein the pressure generating means by means of a Pressenhubs a Press is actuated and wherein the mold and the holding tool purely fluid-mechanically by pressurizing an active medium by means of a generated by a press stroke actuation of the printer generating device are zusammenhaltbar.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Umformung eines Werkstücks mittels eines fließfähigen Wirkmediums, insbesondere zur hydromechanischen Umformung eines Werkstücks, eine mit einer solchen Vorrichtung ausgestattete Presse sowie ein Verfahren zur Umformung eines Werkstücks.The invention relates to a device for forming a workpiece by means of a flowable active medium, in particular for the hydromechanical deformation of a workpiece, a press equipped with such a device and a method for forming a workpiece.

Es ist bekannt, Blechhalbzeuge im Hochdruckblechumformverfahren in die jeweils gewünschte Form zu überführen. Bei der Hochdruckblechumformung kommen spezielle Werkzeuge zum Einsatz, die aus einer formgebenden Matrize und einem sogenannten Wasserkasten bestehen, wobei der Wasserkasten eine Zuführung für ein Druckmedium aufweist. Gleichzeitig gewährleistet der sogenannte Wasserkasten eine Abdichtung des Druckraumes zwischen dem Wasserkasten und dem jeweils umzuformenden Werkstück.It is known to convert semi-finished sheet metal in the high pressure sheet forming process in the particular desired shape. In the high-pressure sheet metal forming special tools are used, which consist of a forming die and a so-called water tank, wherein the water tank has a supply for a pressure medium. At the same time, the so-called water tank ensures a seal of the pressure chamber between the water tank and the workpiece to be reshaped.

Zur Umformung eines Blechhalbzeugs im Hochdruckblechumformverfahren wird dieses zwischen einer formgebenden Matrize und dem sogenannten Wasserkasten eingespannt und durch Zuführung eines Druckmediums in einen sich zwischen dem umzuformenden Werkstück und dem Wasserkasten ausbildenden Druckraum solange verformt, bis sich das Werkstück an die Kontur der formgebenden Matrize angelegt hat.For forming a sheet metal semi-finished in high pressure sheet forming this is clamped between a forming die and the so-called water tank and deformed by supplying a pressure medium in a forming between the workpiece to be formed and the water tank pressure chamber until the workpiece has created the contour of the forming die.

Im Gegensatz zum konventionellen Tiefziehverfahren wirkt bei der Hochdruckblechumformung die Druckkraft gleichmäßig auf den gesamten umzuformenden Bereich des Bleches. Somit wird das Werkstück während der Umformung gleichmäßig abgestreckt, sodass insgesamt weniger Werkzeugmarken entstehen. Darüber hinaus werden durch die gleichmäßige Abstreckung Rückfedereffekte des Werkstücks aufgrund geringer Umformgrade, die sich beim konventionellen Tiefziehen bereichsweise einstellen können, vermieden.In contrast to the conventional deep-drawing process, the compressive force acts evenly on the entire area of the sheet to be formed in the case of high-pressure sheet metal forming. Thus, the workpiece is uniformly stretched during the forming, so that a total of fewer tool marks arise. In addition, due to the uniform ironing, spring-back effects of the workpiece are avoided due to low degrees of deformation, which can occur in regions during conventional deep drawing.

Zudem erfordert das Hochdruckblechumformverfahren eine geringere Anzahl von Bauteilen im Werkzeug. Zur Hochdruckblechumformung bedarf es weder eines separaten Niederhalters noch eines Ziehstempels. Außerdem ermöglicht die gleichmäßige Druckverteilung über das umzuformende Werkstück die Verwendung eines ungehärteten Materials für die formgebende Matrize, beispielsweise dem Werkstoff mit der Bezeichnung 1.2312 oder sogar EN-JL-1040, wodurch insgesamt gegenüber dem konventionellen Ziehverfahren verringerte Werkzeugkosten entstehen.In addition, the high pressure sheet forming process requires a smaller number of components in the tool. For high-pressure sheet metal forming, there is no need for a separate blank holder or a drawing punch. In addition, the uniform pressure distribution across the workpiece to be formed allows the use of an uncured material for the forming die, such as the 1.2312 or even EN-JL-1040 material, thereby reducing overall tooling costs over the conventional drawing process.

Das Hochdruckblechumformverfahren bietet zudem den Vorteil, dass die Form des ”fluiden Stempels” sich dem umzuformenden Werkstück und damit schlussendlich der Matrize anpasst, so dass mittels eines einzigen Umformwerkzeugs Bleichhalbzeuge verschiedener Materialstärken sowie unterschiedlicher Werkstoffe verarbeitet werden können. Ebenso ist die Verarbeitung von Tailored Blanks mittels eines Werkzeugs zur Hochdruckblechumformung möglich.The high-pressure sheet metal forming process also offers the advantage that the shape of the "fluid stamp" adapts to the workpiece to be formed and thus ultimately to the die, so that semi-finished blanks of different material thicknesses and different materials can be processed by means of a single forming tool. Likewise, the processing of tailored blanks by means of a tool for high pressure sheet metal forming is possible.

Hingegen sind mit der Hochdruckblechumformung verhältnismäßig hohe Prozesszeiten verbunden, die durch den Füllvorgang des Werkzeugs mit dem jeweiligen Druckmedium sowie durch das anschließende Ausfließen des Druckmediums bedingt sind. Taktzeiten eines üblichen Hochdruckblechumformprozesses können bei etwa 30 Sekunden liegen, wohingegen Taktzeiten eines konventionellen Tiefziehverfahrens bei etwa 2 Sekunden liegen können. Zudem sind für die Blechumformung im Hochdruckblechumformverfahren hohe Zuhaltekräfte zwischen 10.000 und 50.000 kN erforderlich, die sich aus dem hohen Druck des jeweiligen Wirkmediums, das auf die umzuformenden Werkstückflächen wirkt, ergeben. Aufgrund dieser hohen Zuhaltekräfte für ein voranstehend beschriebenes Werkzeug zur Hochdruckblechumformung kann das beschriebene Verfahren auf konventionellen Pressen kaum durchgeführt werden. Zudem weisen konventionelle Pressen keine externen Druckerzeuger auf, so dass der Bedarf an speziellen Hochdruckblechumformanlagen besteht.By contrast, relatively high process times are associated with the high-pressure sheet metal forming, which are due to the filling process of the tool with the respective pressure medium and by the subsequent outflow of the pressure medium. Cycle times of a conventional high pressure sheet metal forming process may be about 30 seconds, whereas cycle times of a conventional deep drawing process may be about 2 seconds. In addition, high clamping forces of between 10,000 and 50,000 kN are required for sheet metal forming in the high-pressure sheet metal forming process, which results from the high pressure of the respective active medium, which acts on the workpiece surfaces to be formed. Because of these high locking forces for a tool for high pressure sheet metal forming described above, the described method can hardly be performed on conventional presses. In addition, conventional presses have no external pressure generator, so that there is a need for special high-pressure sheet metal forming plants.

Da sich jedoch das Hochdruckblechumformverfahren aufgrund der hohen Taktzeiten und der verhältnismäßig geringen Werkzeugkosten insbesondere für Kleinserien, beispielsweise bis zu 2000 Stück pro Jahr, eignet, besteht grundsätzlich das Erfordernis, die Hochdruckblechumformung mit verringertem Aufwand und mit vereinfachter Anlagentechnik durchzuführen.However, since the high-pressure sheet metal forming due to the high cycle times and relatively low tooling costs, especially for small batches, for example up to 2000 pieces per year, is suitable, there is a fundamental need to perform the high pressure sheet metal forming with reduced effort and with simplified system technology.

Aus dem Stand der Technik sind bereits Werkzeuge zur Hochdruckblechumformung bekannt, die eine integrierte Druckerzeugungseinrichtung für ein Wirkmedium aufweisen und daher ohne externen Druckerzeuger betrieben werden können. In dem Fachartikel ”Method and tool design for passive sheet metal hydroforming an conventional single action presses” von A. F. Budai, G. Achimas, R. Neugebauer und M. Pröhl, veröffentlicht in ASME Journal of Manufacturing Science and Engineering Nr. 135, Seiten 1 bis 7, 2013, ist ein Werkzeug zur Hochdruckblechumformung mit einer integrierten Druckerzeugungseinrichtung beschrieben.Tools for high-pressure sheet metal forming are already known from the prior art, which have an integrated pressure generating device for an active medium and can therefore be operated without an external pressure generator. In the paper "Method and tool design for passive sheet metal hydroforming on conventional single action presses" by AF Budai, G. Achimas, R. Neugebauer and M. Pröhl, published in ASME Journal of Manufacturing Science and Engineering No. 135, pages 1 to 7, 2013, a tool for high-pressure sheet metal forming with an integrated pressure generating device is described.

Das Werkzeug aus diesem Stand der Technik umfasst dabei ein Werkzeugoberteil mit einer Formkontur sowie ein Halteelement zum Halten eines umzuformenden Werkstücks in einer eingespannten Position. In das Halteelement sind Zylinderbohrungen eingearbeitet, in denen jeweils ein Kolben zur Druckbeaufschlagung eines Wirkmediums beweglich geführt ist. Die Kolben sind mittels eines Pressenhubes der jeweiligen Presse betätigbar, wobei im Falle der Druckerzeugung mittels der jeweiligen Kolben das Halteelement des Werkzeugs durch eine Ziehkissenvorrichtung der jeweiligen Presse abgestützt werden muss, um während des gesamten Umformvorgangs zwischen dem Halteelement und dem Werkzeugoberteil einer ausreichend starke Zusammenhaltekraft zu gewährleisten. Ein solches Werkzeug zur Hochdruckblechumformung ist demgemäß nur durch eine Presse mit einer Ziehkissenvorrichtung betreibbar.The tool from this prior art comprises an upper tool part with a mold contour and a holding element for holding a workpiece to be reshaped in a clamped position. In the retaining element cylinder bores are incorporated, in each of which a piston for pressurizing an active medium is movably guided. The pistons are actuated by means of a press stroke of the respective press, wherein in the case of Pressure generation by means of the respective piston, the holding element of the tool must be supported by a die cushion device of the respective press in order to ensure a sufficiently strong cohesion force during the entire forming process between the holding element and the upper tool. Such a tool for high pressure sheet metal forming is accordingly operable only by a press with a die cushion device.

Weiterhin ist aus dem Stand der Technik in der DE 197 34 277 C2 ein Werkzeug zum Tiefziehen eines Bleches mittels eines Druckmediums bekannt, bei dem ein umzuformendes Werkstück zwischen einem Werkzeugoberteil und einem Werkzeugunterteil eingespannt wird und der für die Werkstückumformung erforderliche Umformdruck des jeweiligen Wirkmediums durch eine in das Werkzeugunterteil integrierte Zylinderkolbenvorrichtung bereitgestellt wird. Das Werkzeugoberteil sowie das Werkzeugunterteil mitsamt des Zylinders für die Druckerzeugung sind gemäß der Lehre in der DE 197 34 277 C2 durch Spannbolzen miteinander verspannbar. Die während der Werkstückumformung auftretenden Kräfte werden demgemäß durch die jeweils verwendeten Spannbolzen aufgenommen. Dies erfordert jedoch einen hohen manuellen Aufwand zur Beschickung des Werkzeugs mit Blechhalbzeugen beziehungsweise zur Einspannung von Blechhalbzeugen zwischen dem Werkzeugoberteil und dem Werkzeugunterteil, was zu weiter erhöhten Taktzeiten führt.Furthermore, from the prior art in the DE 197 34 277 C2 a tool for deep drawing a sheet by means of a pressure medium known in which a workpiece to be formed is clamped between an upper die and a tool lower part and required for the workpiece forming pressure of the respective active medium is provided by an integrated into the lower tool part cylinder piston device. The upper tool part and the lower tool part together with the cylinder for pressure generation are according to the teaching in the DE 197 34 277 C2 Clamped together by clamping bolts. The forces occurring during workpiece reshaping are accordingly absorbed by the respectively used clamping bolts. However, this requires a high manual effort to load the tool with sheet metal semi-finished products or for clamping of sheet semifinished products between the upper tool part and the lower tool part, which leads to further increased cycle times.

Vor diesem Hintergrund bestand die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Vorrichtung zur Umformung eines Werkstücks anzugeben, die mit verringertem anlagentechnischen Aufwand betrieben werden kann sowie eine einfache und schnelle Handhabung beziehungsweise Beschickung mit Blechhalbzeugen gewährleistet. Ebenso bestand die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine mit einer solchen Vorrichtung ausgestattete Presse sowie ein Verfahren zur Umformung eines Werkstücks anzugeben.Against this background, the object of the present invention was to provide a device for forming a workpiece, which can be operated with reduced equipment complexity and ensures easy and fast handling or charging with semi-finished sheet metal. Likewise, the object of the present invention was to provide a press equipped with such a device and a method for forming a workpiece.

In Bezug auf die Vorrichtung ist diese Aufgabe durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst worden. Eine erfindungsgemäße Presse ist Gegenstand des Anspruchs 16. Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Umformung eines Werkstücks ist in Anspruch 17 angegeben.With respect to the device, this object has been solved by the features of claim 1. A press according to the invention is subject matter of claim 16. An inventive method for forming a workpiece is specified in claim 17.

Eine Vorrichtung zur Umformung eines Werkstücks mittels eines fließfähigen Wirkmediums, insbesondere zur hydromechanischen Umformung eines Werkstücks, weist ein Formwerkzeug, das eine zur Erzeugung einer Werkstückform ausgebildete Formkontur aufweist, ein Haltewerkzeug, das zum Halten eines umzuformenden Werkstücks in einer zwischen dem Haltewerkzeug und dem Formwerkzeug ausgebildeten Trennebene und zum Aufbringen eines Wirkmediums auf ein in der Trennebene gehaltenes Werkstück eingerichtet ist, sowie eine Druckerzeugungseinrichtung zur Druckbeaufschlagung eines Wirkmediums auf. Das Formwerkzeug, das Haltewerkzeug sowie die Druckerzeugungseinrichtung sind dabei für den Betrieb mittels einer Presse ausgebildet. Ferner ist die Druckerzeugungseinrichtung erfindungsgemäß mittels des Pressenhubs einer Presse betätigbar.A device for forming a workpiece by means of a flowable active medium, in particular for the hydromechanical deformation of a workpiece, comprises a molding tool which has a mold contour designed to produce a workpiece mold, a holding tool adapted to hold a workpiece to be formed in a mold formed between the holding tool and the mold Parting level and is adapted to apply an active medium to a workpiece held in the parting plane, as well as a pressure generating device for pressurizing an active medium on. The mold, the holding tool and the pressure generating device are designed for operation by means of a press. Furthermore, the pressure generating device according to the invention can be actuated by means of the press stroke of a press.

Schließlich sind erfindungsgemäß das Formwerkzeug und das Haltewerkzeug rein fließmechanisch durch Druckbeaufschlagung eines Wirkmediums mittels einer durch den Pressenhub erzeugten Betätigung der Druckerzeugungseinrichtung zusammenhaltbar.Finally, according to the invention, the molding tool and the holding tool are purely fluidly compressible by pressurizing an active medium by means of an actuation of the pressure generating device generated by the press stroke.

Erfindungsgemäß erfolgt die für die Bereitstellung einer Zusammenhaltekraft zwischen Formwerkzeug und Haltewerkzeug erforderliche Bewegungsrestriktion durch formlose Materie. Insbesondere kann eine derart erzeugte Zusammenhaltekraft unter Zuhilfenahme einer druckbeaufschlagten Flüssigkeit oder eines druckbeaufschlagten Gases bereitgestellt werden. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, die erfindungsgemäß erzeugbare Zusammenhaltekraft durch ein formlos festes Wirkmedium, wie beispielsweise Stahlkugeln bereitzustellen. Umformen mittels derartigen Stahlkugeln ist auch als „Dynamic Particle Forming” bekannt. Erfindungsgemäß ist es daher nicht erforderlich, die jeweilige Zusammenhaltekraft zwischen Formwerkzeug und Haltewerkzeug formschlüssig, beziehungsweise durch unmittelbare Bewegungsrestriktion fester, geometrischer Formen zu erzeugen. Dies gilt sowohl bei Verwendung fluider oder gasförmiger Wirkmedien als für den Einsatz formlos fester Wirkmedien, die beispielsweise als Stahlkugeln ausgebildet sein können.According to the invention, the movement restriction required for the provision of a cohesive force between the molding tool and the holding tool takes place through informal matter. In particular, a cohesion force generated in this way can be provided with the aid of a pressurized fluid or a pressurized gas. However, it is also possible to provide the cohesive force which can be generated according to the invention by means of a shapeless solid active medium, such as, for example, steel balls. Forming by means of such steel balls is also known as "Dynamic Particle Forming". According to the invention, it is therefore not necessary to produce the respective holding force between the mold and the holding tool in a form-fitting manner, or by direct restriction of movement of fixed, geometrical shapes. This applies both when using fluid or gaseous active media than for use informally solid active media, which may be formed, for example, as steel balls.

Bei dem jeweiligen für die Erzeugung der Zusammenhaltekraft zwischen Formwerkzeug und Haltewerkzeug verwendeten Fluids kann es sich vorzugsweise um ein Wirkmedium zum Umformen eines zwischen dem Formwerkzeug und dem Haltewerkzeug eingespannten Werkstücks handeln.The respective fluids used for generating the cohesive force between the mold and the holding tool may preferably be an active medium for forming a workpiece clamped between the mold and the holding tool.

Dadurch dass das Formwerkzeug und das Haltewerkzeug erfindungsgemäß durch Druckbeaufschlagung eines Wirkmediums mittels einer Betätigung der Druckerzeugungseinrichtung zusammenhaltbar sind, kann auf zusätzliche Spannelemente zwischen dem Formwerkzeug und dem Haltewerkzeug verzichtet werden. Der Handhabungsaufwand beim Einlegen und Festspannen eines Werkstücks zwischen dem Formwerkzeug und dem Haltewerkzeug wird dadurch verringert, sodass die jeweiligen Taktzeiten reduziert werden können. Verringerte Taktzeiten erlauben die Einbindung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in eine Pressenstraße oder in ein Transferwerkzeug.By virtue of the fact that the mold and the holding tool are held together by pressurizing an active medium by means of an actuation of the pressure-generating device, it is possible to dispense with additional clamping elements between the mold and the holding tool. The handling effort when inserting and clamping a workpiece between the mold and the holding tool is thereby reduced, so that the respective cycle times can be reduced. Reduced cycle times allow the integration of the Device according to the invention in a press line or in a transfer tool.

Gleichzeitig ermöglicht die Erzeugung einer Zusammenhaltekraft mittels einer Betätigung der Druckerzeugungseinrichtung durch einen Pressenhub den Verzicht auf zusätzliche Zuhalteelemente oder -vorrichtungen, die andernfalls beispielsweise an einer entsprechenden Presse vorgesehen sein müssen. Insbesondere kann eine erfindungsgemäße Vorrichtung in einer konventionellen Presse ohne Ziehkissen betrieben werden, da die durch die Druckerzeugungseinrichtung erzeugte Zusammenhaltekraft zwischen Formwerkzeug und Haltewerkzeug eine zusätzliche, durch ein Ziehkissen bereitgestellte Zusammenhaltekraft entbehrlich macht. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht somit eine Verringerung der notwendigen Anlagenkomplexität und damit eine Senkung der jeweiligen Anschaffungs- und Betriebskosten.At the same time, the generation of a cohesive force by means of an actuation of the pressure-generating device by a press stroke makes it possible to dispense with additional retaining elements or devices which otherwise must be provided, for example, on a corresponding press. In particular, a device according to the invention can be operated in a conventional press without die cushion, since the cohesion force between mold and holding tool generated by the pressure generating means makes an additional cohesion force provided by a die cushion unnecessary. The device according to the invention thus enables a reduction of the necessary plant complexity and thus a reduction of the respective acquisition and operating costs.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind das Formwerkzeug und das Haltewerkzeug rein fluidmechanisch, vorzugsweise rein hydraulisch durch Druckbeaufschlagung eines Wirkmediums mittels der Druckerzeugungseinrichtung zusammenhaltbar. Auf diese Weise können verhältnismäßig große Zusammenhaltekräfte zwischen Formwerkzeug und Haltewerkzeug ohne zusätzliche Spannelemente oder externe Zuhaltevorrichtungen wie beispielsweise Ziehkissen bereitgestellt werden.According to an advantageous embodiment of the device according to the invention, the mold and the holding tool are purely fluid mechanical, preferably purely hydraulically by pressurizing an active medium by means of the pressure generating device zusammenhaltbar. In this way, relatively large cohesion forces between the mold and holding tool can be provided without additional clamping elements or external locking devices such as die-cushion.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrichtung ist eine durch Druckbeaufschlagung eines Wirkmediums mittels der Druckerzeugungseinrichtung erzeugbare Zusammenhaltekraft zwischen dem Formwerkzeug und dem Haltewerkzeug variabel veränderbar. Hierdurch können in vorteilhafter Weise die erforderlichen Zusammenhaltekräfte zwischen Formwerkzeug und Haltewerkzeug an das jeweils umzuformende Werkstück angepasst werden. So kann beispielsweise bei Umformung eines Werkstücks, welches eine höhere Umformkraft benötigt, ohne Austausch der Vorrichtungskomponenten eine höhere Zusammenhaltekraft zwischen Formwerkzeug und Haltewerkzeug eingestellt werden, wodurch die Werkzeugkosten weiter verringert werden können.According to a further advantageous embodiment of the device, a cohesion force between the mold and the holding tool, which can be generated by pressurizing an active medium by means of the pressure generating device, can be varied variably. In this way, the required cohesion forces between mold and holding tool can be adapted to the respective workpiece to be formed in an advantageous manner. Thus, for example, when forming a workpiece which requires a higher forming force, without replacing the device components, a higher cohesive force between the mold and holding tool can be adjusted, whereby the tool costs can be further reduced.

In vorteilhafter Weise ist durch Druckbeaufschlagung eines Wirkmediums mittels der Druckerzeugungseinrichtung eine von dem Wirkmedium auf das Haltewerkzeug wirkende Niederhaltekraft sowie von dem Wirkmedium auf das Haltewerkzeug wirkende Gegenhaltekraft erzeugbar, wobei die Niederhaltekraft in einer auf das Formwerkzeug weisenden Schließrichtung des Haltewerkzeugs gerichtet ist, wobei die Gegenhaltekraft in einer von dem Formwerkzeug abgewandten Öffnungsrichtung des Haltewerkzeugs gerichtet ist und wobei die erzeugbare Niederhaltekraft zumindest der erzeugbaren Gegenhaltekraft entspricht. Bevorzugt ist die erzeugbare Niederhaltekraft größer als die erzeugbare Gegenhaltekraft. Hierdurch kann in besonders vorteilhafter Weise die Druckerzeugungseinrichtung gleichzeitig für die Erzeugung eines zum Umformen des jeweiligen Werkstücks erforderlichen Umformdrucks sowie zur Erzeugung einer Zusammenhaltekraft zwischen Formwerkzeug und Haltewerkzeug eingesetzt werden. Bei Aufbringung eines druckbeaufschlagten Wirkmediums auf ein umzuformendes Werkstück kann somit zuverlässig eine Zusammenhaltekraft zwischen Formwerkzeug und Haltewerkzeug sichergestellt werden, die gleichsam durch das druckbeaufschlagte Wirkmedium bereitgestellt wird.Advantageously, by pressurizing an active medium by means of the pressure generating means acting on the holding medium on the holding tool hold-down force acting on the holding tool and the holding tool Gegenhaltekraft generated, wherein the hold-down force is directed in a pointing to the mold closing direction of the holding tool, wherein the counter-holding force in is directed away from the mold opening direction of the holding tool and wherein the producible hold-down force corresponds at least to the producible counter-holding force. Preferably, the producible hold-down force is greater than the producible counter-holding force. In this way, in a particularly advantageous manner, the pressure generating device can be used simultaneously for the production of a forming pressure required for forming the respective workpiece as well as for generating a holding force between the forming tool and the holding tool. When a pressurized active medium is applied to a workpiece to be formed, a cohesive force between the molding tool and the holding tool can thus be reliably ensured, which is provided, as it were, by the pressure-loaded active medium.

In weiter vorteilhafter Weise kann vorgesehen sein, dass das Halterwerkzeug eine wirksame Niederhaltedruckfläche aufweist, welche von dem Formwerkzeug abgewandt ist und über die von einem druckbeaufschlagten Wirkmedium eine Niederhaltekraft auf das Haltewerkzeug aufbringbar ist, und dass das Haltewerkzeug eine wirksame Gegendruckfläche aufweist, welche dem Formwerkzeug zugewandt ist und über die von einem druckbeaufschlagten Wirkmedium eine Gegenhaltekraft auf das Haltewerkzeug aufbringbar ist, wobei die wirksame Niederhaltedruckfläche mindestens der Gegendruckfläche entspricht. Auf diese Weise kann zuverlässig gewährleistet werden, dass die erzeugbare Niederhaltekraft zumindest der erzeugbaren Gegenhaltekraft entspricht. In besonders vorteilhafter Weise ist die wirksame Niederhaltedruckfläche größer als die wirksame Gegendruckfläche, so dass auch sichergestellt werden kann, dass die erzeugbare Niederhaltekraft größer ist als die erzeugbare Gegenhaltekraft.In a further advantageous manner, it may be provided that the holder tool has an effective hold-down pressure surface, which is remote from the mold and on which a hold-down force of a pressurized active medium can be applied to the holding tool, and that the holding tool has an effective counter-pressure surface, which faces the mold is and on which a counter-pressure force can be applied to the holding tool by a pressurized active medium, wherein the effective hold-down pressure surface corresponds at least to the counter-pressure surface. In this way it can be reliably ensured that the producible hold-down force corresponds at least to the producible counter-holding force. In a particularly advantageous manner, the effective hold-down pressure surface is greater than the effective counter-pressure surface, so that it can also be ensured that the producible hold-down force is greater than the producible counter-holding force.

Vorzugsweise kann die wirksame Gegendruckfläche eine variable Größe aufweisen. Insbesondere durch Verwendung unterschiedlicher Formwerkzeuge kann es zu einer Veränderung der Größe der an dem Haltewerkzeug ausgebildeten Gegendruckfläche kommen, so dass je nach eingesetztem Formwerkzeug auch unterschiedliche Gegenhaltekräfte erzeugbar sind. In ebenso vorteilhafter Weise kann die wirksame Niederhaltedruckfläche eine variable Größe aufweisen. Dies gewährleistet, dass die jeweilige Niederhaltekraft auf einfache und sichere Weise an die jeweiligen Betriebsbedingungen angepasst werden kann. Vorzugsweise ist die Größe der wirksamen Niederhaltedruckfläche an die Größe der wirksamen Gegendruckfläche anpassbar. So kann etwa bei Austausch eines Formwerkzeugs die damit einhergehende Veränderung der Gegendruckfläche durch eine variable Anpassung der Niederhaltedruckfläche ausgeglichen werden, so dass im Ergebnis zuverlässig eine Zusammenhaltekraft zwischen Formwerkzeug und Haltewerkzeug bereitgestellt werden kann, unabhängig davon, welches Formwerkzeug im jeweiligen Fall eingesetzt wird.Preferably, the effective counter-pressure surface may have a variable size. In particular, by using different molding tools, it can lead to a change in the size of the formed on the holding tool counter-pressure surface, so that depending on the mold used and different reaction forces can be generated. In an equally advantageous manner, the effective hold-down pressure surface may have a variable size. This ensures that the respective hold-down force can be easily and safely adapted to the respective operating conditions. Preferably, the size of the effective hold-down pressure surface is adaptable to the size of the effective counter-pressure surface. For example, the replacement of a mold, the associated change in the counter-pressure surface can be compensated by a variable adjustment of the hold-down pressure surface, so that as a result reliably a holding force between mold and holding tool are provided can, regardless of which mold is used in each case.

In weiter bevorzugter Weise wird die wirksame Gegendruckfläche durch eine dem Formwerkzeug und/oder dem umzuformenden Werkstück zugewandten Flächenabschnitt des Haltewerkzeugs gebildet, welcher durch eine dem umzuformenden Werkstückabschnitt entsprechende Umfangskontur eingegrenzt wird. Demgemäß entspricht die wirksame Gegendruckfläche einer Flächenprojektion des umzuformenden Werkstückabschnitts auf das Haltewerkzeug. Die Größe der wirksamen Gegendruckfläche ist somit unmittelbar von der Größe des umzuformenden Werkstückabschnitts abhängig, so dass durch eine Vergrößerung des umzuformenden Werkstückabschnitts auch eine Vergrößerung der wirksamen Gegendruckfläche erfolgt. Demgegenüber geht mit der Verkleinerung des umzuformenden Werkstückabschnitts auch eine Verkleinerung der wirksamen Gegendruckfläche einher.In a further preferred manner, the effective counter-pressure surface is formed by a surface of the holding tool facing the mold and / or the workpiece to be formed, which is bounded by a circumferential contour corresponding to the workpiece to be formed. Accordingly, the effective counterpressure surface corresponds to a surface projection of the workpiece section to be formed onto the holding tool. The size of the effective counter-pressure surface is thus directly dependent on the size of the workpiece section to be reshaped, so that enlargement of the effective counter-pressure surface also takes place by enlarging the workpiece section to be reshaped. In contrast, a reduction of the effective counter-pressure surface is accompanied by the reduction of the workpiece section to be formed.

Weiterhin kann in vorteilhafter Weise vorgesehen sein, dass das Haltewerkzeug einen sich bei Beaufschlagung eines umzuformenden Werkstücks mit einem druckbeaufschlagten Wirkmedium zwischen dem Werkstück und dem Haltewerkzeug ausbildenden Druckraum zumindest abschnittsweise begrenzt, wodurch eine gleichmäßige und großflächige Druckbeaufschlagung eines umzuformenden Werkstücks ermöglicht werden kann. Bevorzugt wird der Druckraum zumindest abschnittsweise durch die wirksame Gegendruckfläche des Haltewerkzeugs begrenzt. Dies gewährleistet, dass der für die Umformung des jeweiligen Werkstücks erforderliche Umformdruck innerhalb des Druckraums aufrechterhalten werden kann, das druckbeaufschlagte Wirkmedium insbesondere durch die Gegendruckfläche des Haltewerkzeugs in seiner Ausdehnung begrenzt wird.Furthermore, it may be provided in an advantageous manner that the holding tool at least partially limits a pressure chamber which is formed when a workpiece to be reshaped with a pressurized active medium between the workpiece and the holding tool, whereby a uniform and large-scale pressurization of a workpiece to be reshaped can be made possible. Preferably, the pressure chamber is at least partially limited by the effective counter-pressure surface of the holding tool. This ensures that the forming pressure required for the deformation of the respective workpiece can be maintained within the pressure chamber, the pressurized active medium is limited in its extent, in particular by the counter-pressure surface of the holding tool.

Bevorzugt ist die Gegenhaltekraft zumindest teilweise ausgehend von dem Druckraum auf das Haltewerkzeug aufbringbar und/oder zumindest über einen Abschnitt der Gegendruckfläche des Haltewerkzeugs auf dieses aufbringbar. Die Stärke der Gegenhaltekraft ist somit unmittelbar abhängig von dem jeweils eingestellten Umformdruck des Wirkmediums sowie der verfügbaren Gegendruckfläche des Haltewerkzeugs, sodass in Kenntnis der jeweiligen Gegenhaltekraft auf sichere Weise eine variable Anpassung beziehungsweise Einstellung der Niederhaltekraft vorgenommen werden kann.Preferably, the counter-holding force is at least partially applicable, starting from the pressure chamber on the holding tool applied and / or at least over a portion of the counter-pressure surface of the holding tool on this applicable. The strength of the counter-holding force is thus directly dependent on the respectively set forming pressure of the active medium and the available counter-pressure surface of the holding tool, so that in knowledge of the respective counter-holding force in a secure manner, a variable adjustment or adjustment of the hold-down force can be made.

Weiterhin bevorzugt weist das Haltewerkzeug wenigstens einen Durchtrittskanal auf, durch den ein fließfähiges Wirkmedium von einer dem Formwerkzeug abgewandten Seite auf eine dem Formwerkzeug zugewandte Seite des Haltewerkzeugs hindurchleitbar ist. Hierdurch kann auf einfache Weise gewährleistet werden, dass ein druckbeaufschlagtes Wirkmedium über das Haltewerkzeug auf ein jeweils umzuformendes Werkstück aufgebracht werden kann.Further preferably, the holding tool has at least one passage channel through which a flowable active medium can be passed from a side facing away from the molding tool to a side of the holding tool facing the molding tool. In this way it can be ensured in a simple manner that a pressurized active medium can be applied via the holding tool to a respective workpiece to be reshaped.

In besonders bevorzugter Weise weist das Haltewerkzeug einen Durchtrittskanal auf, durch den ein fließfähiges Wirkmedium in einen sich bei Beaufschlagung eines umzuformenden Werkstücks mit einem druckbeaufschlagten Wirkmedium zwischen dem Werkstück und dem Haltewerkzeug ausbildenden Druckraum leitbar ist. Die Ausbildung eines solchen Durchtrittkanals in dem Haltewerkzeug gewährleistet, dass der Druckraum während des Umformvorgangs mit einem kontinuierlich nachfließenden Wirkmedienvolumen gefüllt wird und sich dadurch stetig vergrößern kann.In a particularly preferred manner, the holding tool has a passageway through which a flowable active medium can be guided in a pressure chamber formed between the workpiece and the holding tool when a workpiece to be reshaped is acted upon by a pressurized active medium. The formation of such a passage in the holding tool ensures that the pressure chamber is filled during the forming process with a continuously flowing active media volume and thereby can increase steadily.

In weiter bevorzugter Weise weist das Haltewerkzeug eine Mehrzahl von Durchtrittskanälen auf, sodass ein druckbeaufschlagtes Wirkmedium an mehreren Stellen durch das Haltewerkzeug geleitet werden kann. Zudem erlaubt die Anordnung von mehreren Durchtrittskanälen auch die Verwendung einer Mehrzahl von Druckerzeugungseinrichtungen, die jeweils einem Durchtrittskanal zugeordnet sind beziehungsweise die Verwendung einer Druckerzeugungseinrichtung mit einer Mehrzahl von Druckerzeugungseinheiten, die jeweils einem der Durchtrittskanäle zugeordnet sind.In a further preferred manner, the holding tool has a plurality of passage channels, so that a pressurized active medium can be passed through the holding tool at several points. In addition, the arrangement of several passageways also allows the use of a plurality of pressure generating means, each associated with a passageway or the use of a pressure generating device with a plurality of pressure generating units, which are each associated with one of the passageways.

Vorzugsweise weist der wenigstens eine Durchtrittskanal zumindest einen abzweigenden Durchtrittskanalzweig auf, so dass eine Zusammenführung unterschiedlicher Wirkmedienströme innerhalb des Haltewerkzeugs oder eine Aufspaltung eines Wirkmedienstroms in mehrere Wirkmedienströme innerhalb des Haltewerkzeugs vorgenommen werden kann. Bevorzugt weist der wenigstens eine Durchtrittskanal auf der Gegendruckfläche eine Anzahl von Austrittsöffnungen auf, die von der Anzahl der Eintrittsöffnungen auf der Niederhaltedruckfläche verschieden ist. In bevorzugter Weise ist die Anzahl der Eintrittsöffnungen auf der Niederhaltedruckfläche größer als die Anzahl der Austrittsöffnungen auf der Gegendruckfläche. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass eine Mehrzahl von Wirkmedienströmen, die durch eine Mehrzahl von Druckerzeugungseinrichtungen beziehungsweise durch eine Mehrzahl von Druckerzeugungseinheiten einer einzigen Druckerzeugungseinrichtung erzeugt werden, innerhalb des Haltewerkzeugs zu einem einzigen Wirkmedienstrom oder zu einer verringerten Anzahl von Wirkmedienströmen zusammengeführt werden, sodass das druckbeaufschlagte Wirkmedium durch eine einzelne Austrittsöffnung oder einer verhältnismäßig geringen Zahl an Austrittsöffnungen in den Druckraum zwischen Haltewerkzeug und umzuformenden Werkstück fließen kann.Preferably, the at least one passage channel has at least one branching passage channel branch, so that a combination of different active media streams within the holding tool or a splitting of an active medium stream into a plurality of active medium streams within the holding tool can be performed. Preferably, the at least one passage channel on the counter-pressure surface on a number of outlet openings, which is different from the number of inlet openings on the hold-down pressure surface. Preferably, the number of inlet openings on the hold-down pressure surface is greater than the number of outlet openings on the counter-pressure surface. In this way it can be ensured that a plurality of active medium flows, which are generated by a plurality of pressure generating devices or by a plurality of pressure generating units of a single pressure generating device, are combined within the holding tool to form a single active medium flow or to a reduced number of active medium flows, so that the pressurized active medium can flow through a single outlet opening or a relatively small number of outlet openings in the pressure space between holding tool and workpiece to be formed.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist die Druckerzeugungseinrichtung wenigstens einen Zylinder und einen daran beweglich angeordneten und/oder durch einen Pressenhub betätigbaren Kolben auf. Eine derartige Anordnung gewährleistet eine sichere Druckerzeugung bei geringem fertigungstechnischen und konstruktivem Aufwand. Bevorzugt ist der Zylinder zumindest abschnittsweise durch das Haltewerkzeug gebildet, wodurch eine kompakte Bauweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung erzielt werden kann. Es kann weiterhin von Vorteil sein, wenn die wirksame Niederhaltedruckfläche durch eine an dem Haltewerkzeug ausgebildete Zylinderrundfläche gebildet ist, die der wirksamen Kolbenfläche gegenüberliegend angeordnet ist, und/oder wenn der Umfang der Zylinderrundfläche dem Umfang der wirksamen Kolbenfläche entspricht. Auf diese Weise kann durch Anpassung der wirksamen Kolbenfläche beziehungsweise durch Anpassung des Umfangs der wirksamen Kolbenfläche auch eine Veränderung der wirksamen Zylindergrundfläche beziehungsweise des Umfangs der Zylindergrundfläche vorgenommen werden, so dass die Größe der jeweils wirksamen Niederhaltedruckfläche präzise einstellbar ist. According to an advantageous embodiment of the device according to the invention, the pressure-generating device has at least one cylinder and a piston arranged movably on it and / or actuatable by a press stroke. Such an arrangement ensures safe pressure generation with low production engineering and design effort. Preferably, the cylinder is at least partially formed by the holding tool, whereby a compact design of the device according to the invention can be achieved. It may also be advantageous if the effective hold-down pressure surface is formed by a cylindrical surface formed on the holding tool, which is arranged opposite the effective piston surface, and / or if the circumference of the cylindrical surface corresponds to the circumference of the effective piston surface. In this way, by adjusting the effective piston area or by adjusting the circumference of the effective piston surface, a change of the effective cylinder base area or the circumference of the cylinder base area can be made, so that the size of each effective hold-down pressure surface is precisely adjustable.

In weiter vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist die Druckerzeugungseinrichtung eine Mehrzahl von Zylindern mit daran beweglich angeordneten und/oder durch einen Pressenhub betätigbaren Kolben auf. Dabei können die Zylinder ebenfalls bevorzugt zumindest abschnittsweise durch das Haltewerkzeug gebildet sein. Ebenso kann die wirksame Niederhaltedruckfläche durch zumindest eine an dem Haltewerkzeug ausgebildete Zylindergrundfläche gebildet sein, die der wirksamen Kolbenfläche des jeweiligen Kolbens gegenüberliegend angeordnet ist. Ebenfalls bevorzugt kann der Umfang der Zylindergrundfläche dem Umfang der jeweils gegenüberliegenden wirksamen Kolbenfläche entsprechen. In einer derartigen Anordnung einer Mehrzahl von Zylindern mit daran beweglich angeordneten und/oder durch einen Pressenhub betätigbaren Kolben kann die wirksame Niederhaltedruckfläche auf einfache Weise durch die Anzahl sowie die Größe der jeweiligen Zylinder gewählt werden.In a further advantageous embodiment of the invention, the pressure generating device has a plurality of cylinders with it movably arranged and / or operable by a press stroke piston. The cylinders may also preferably be formed at least in sections by the holding tool. Likewise, the effective hold-down pressure surface may be formed by at least one cylinder base surface formed on the holding tool, which is arranged opposite the effective piston surface of the respective piston. Also preferably, the circumference of the cylinder base area corresponding to the circumference of the respective opposite effective piston surface. In such an arrangement of a plurality of cylinders with movably arranged and / or operable by a press stroke piston, the effective hold-down pressure surface can be easily selected by the number and size of the respective cylinder.

Es kann insbesondere von Vorteil sein, wenn die wirksame Niederhaltedruckfläche durch die Summe einer Mehrzahl oder aller an dem Haltewerkzeug ausgebildeten Zylindergrundflächen gebildet ist, sodass durch eine entsprechend hohe Anzahl von Zylindergrundflächen auch eine entsprechend große Niederhaltedruckfläche bereitgestellt wird.It can be of particular advantage if the effective hold-down pressure surface is formed by the sum of a plurality or all of the cylinder base surfaces formed on the holding tool, so that a correspondingly large hold-down pressure surface is provided by a correspondingly high number of cylinder base surfaces.

Vorzugsweise ist in jeder der Zylindergrundflächen eine Eintrittsöffnung eines Durchtrittskanals und/oder eines Durchtrittskanalzweigs ausgebildet. Dies gewährleistet eine Zuordnung eines Durchtrittskanals beziehungsweise eines Durchtrittskanalzweigs zu einem bestimmten Zylinder der Druckerzeugungseinrichtung.Preferably, an inlet opening of a passageway and / or a passageway branch is formed in each of the cylinder base areas. This ensures an assignment of a passage channel or a passage channel branch to a specific cylinder of the pressure generating device.

Es kann weiterhin von Vorteil sein, wenn wenigstens einer der Zylinder und/oder wenigstens einer der Kolben aktivierbar und/oder deaktivierbar ist und/oder wenn wenigstens einer der Zylinder und/oder wenigstens einer der Kolben mittels einer Ventilsteuerung aktivierbar und/oder deaktivierbar ist. Eine derartige Deaktivierbarkeit beziehungsweise Aktivierbarkeit ermöglicht bei einer vorgegebenen Anzahl von Zylindern beziehungsweise Kolben die sprunghafte Vergrößerung oder Verringerung der durch die Druckerzeugungseinrichtung erzeugbaren Niederhaltekraft. In Abhängigkeit des jeweils umzuformenden Werkstücks beziehungsweise des jeweils eingesetzten Formwerkzeugs kann somit auf einfache Weise die jeweilige Niederhaltekraft angepasst werden, sodass für eine Vielzahl von Anwendungsfällen eine optimale Zusammenhaltekraft zwischen Formwerkzeug und Haltewerkzeug eingestellt werden kann.It can also be advantageous if at least one of the cylinders and / or at least one of the pistons can be activated and / or deactivated and / or if at least one of the cylinders and / or at least one of the pistons can be activated and / or deactivated by means of a valve control. Such a deactivability or activatability makes it possible for a given number of cylinders or pistons to suddenly increase or decrease the hold-down force that can be generated by the pressure-generating device. Depending on the respective workpiece to be reshaped or the mold used in each case can thus be easily adapted to the respective hold-down force, so that for a variety of applications, an optimal holding force between mold and holding tool can be adjusted.

In weiterhin bevorzugter Ausgestaltung der Vorrichtung kann der wenigstens eine Durchtrittskanal und/oder der wenigstens eine Durchtrittskanalzweig zumindest ein Rückschlagventil aufweisen, welches den Austritt eines fließfähigen Wirkmediums aus der wenigstens einen Austrittsöffnung auf der Gegendruckfläche zulässt und/oder welches den Rückfluss eines fließfähigen Wirkmediums durch die wenigstens eine Austrittsöffnung zu der wenigstens einen Eintrittsöffnung auf der Niederhaltedruckfläche zumindest teilweise blockiert. Vorzugsweise blockiert das Rückschlagventil den Rückfluss eines fließfähigen Wirkmediums durch die wenigstens eine Austrittsöffnung zu der wenigstens einen Eintrittsöffnung auf der Niederhaltedruckfläche vollständig. Die Anordnung eines Rückschlagventils kann verhindern, dass druckbeaufschlagtes Wirkmedium aus dem Druckraum zurück in den wenigstens einen Zylinder fließt. Dies ist insbesondere bei mehrmaliger Betätigung der Druckerzeugungseinrichtung durch mehrmaligen Pressenhub im Verlaufe eines einzigen Umformvorgangs von Vorteil, da hierbei das wiederholte Befüllen der Zylinder ohne Wirkmedienzustrom aus dem bereits teilweise gefüllten Druckraum gewährleistet werden kann.In a further preferred embodiment of the device, the at least one passage channel and / or the at least one passage channel branch have at least one check valve which allows the outlet of a flowable active medium from the at least one outlet opening on the counter-pressure surface and / or which the backflow of a flowable active medium through the at least an outlet opening to the at least one inlet opening on the hold-down pressure surface at least partially blocked. Preferably, the check valve blocks the return flow of a flowable active medium through the at least one outlet opening to the at least one inlet opening on the hold-down pressure surface completely. The arrangement of a check valve can prevent pressurized active medium from the pressure chamber flows back into the at least one cylinder. This is particularly advantageous for repeated actuation of the pressure generating device by repeated presses in the course of a single forming operation, since in this case the repeated filling of the cylinder can be ensured without Wirkmedienzustrom from the already partially filled pressure chamber.

In weiter vorteilhafter Weise kann der wenigstens eine Durchtrittskanal und/oder der wenigstens eine Durchtrittskanalzweig ein Betätigungsventil aufweisen, welches zum Auf- und/oder Absperren des jeweiligen Durchtrittskanals und/oder Durchtrittskanalzweigs und/oder zur Regelung eines Wirkmedienstroms in dem jeweiligen Durchtrittskanal und/oder Durchtrittkanalzweigs strömungsunabhängig betätigbar ist. Bei einer gegebenen Anzahl von Zylindern beziehungsweise Kolben kann durch Betätigung eines derartigen Betätigungsventils auf einfache Weise zumindest einer der Kolben aktiviert oder deaktiviert werden, so dass die jeweiligen Zusammenhaltekräfte zwischen Formwerkzeug und Haltewerkzeug einstellbar sind. Ebenso kann durch ein teilweise Auf- und/oder Absperren des jeweiligen Durchtrittskanals und/oder Durchtrittskanalzweigs die durch den jeweiligen Zylinder beziehungsweise Kolben erzeugte Niederhaltekraft variiert werden, sodass ein jeweiliger Zylinder beziehungsweise Kolben nicht zwingend vollständig deaktiviert oder aktiviert werden muss.In a further advantageous manner, the at least one passage channel and / or the at least one passage channel branch may comprise an actuation valve which opens and / or shuts off the respective passage channel and / or passage channel branch and / or regulates an active medium flow in the respective passage channel and / or passage channel branch independent of flow is actuated. For a given number of cylinders or pistons can by actuation Such an actuating valve can be activated or deactivated in a simple manner, at least one of the pistons, so that the respective holding forces between the mold and the holding tool are adjustable. Likewise, the holding force generated by the respective cylinder or piston can be varied by partially opening and / or shutting off the respective passage channel and / or passage channel branch, so that a respective cylinder or piston need not be completely deactivated or activated.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann die Druckerzeugungseinrichtung wenigstens einen Verbindungskanal zur Verbindung eines Arbeitsraums des wenigstens einen Zylinders mit einem Vorratsbehälter für ein fließfähiges Wirkmedium aufweisen. Über einen solchen Verbindungskanal kann der Arbeitsraum des wenigstens einen Zylinders auf einfache Weise mit einem Wirkmedium befüllt werden, welches dann bei Betätigung des jeweiligen Kolbens mit einem Umformdruck beaufschlagt werden kann.According to a further advantageous embodiment of the device according to the invention, the pressure generating device may comprise at least one connecting channel for connecting a working space of the at least one cylinder with a reservoir for a flowable active medium. About such a connecting channel, the working space of the at least one cylinder can be filled in a simple manner with an active medium, which can then be acted upon actuation of the respective piston with a forming pressure.

Demgemäß kann ein solcher Verbindungskanal als Zuleitungskanal zum Zuleiten eines fließfähigen Wirkmediums in einem Arbeitsraum des wenigstens einen Zylinders ausgebildet sein. Es ist aber auch denkbar, dass der Verbindungskanal als Ableitungskanal zum Ableiten eines fließfähigen Wirkmediums aus einem Arbeitsraum des wenigstens einen Zylinders ausgebildet ist. Dies kann von Vorteil sein, wenn bei Betätigung des jeweiligen Kolbens das in dem jeweiligen Arbeitsraum des Zylinders befindliche Wirkmedium nicht mit Druck beaufschlagt werden soll, sondern eine drucklose Ableitung des Wirkmediums aus dem Arbeitsraum des Zylinders gewährleistet werden soll. Dies kann insbesondere dann der Fall sein, wenn der jeweilige Zylinder beziehungsweise Kolben deaktiviert worden ist.Accordingly, such a connecting channel can be formed as a feed channel for supplying a flowable active medium in a working space of the at least one cylinder. But it is also conceivable that the connecting channel is designed as a discharge channel for deriving a flowable active medium from a working space of the at least one cylinder. This can be advantageous if, when the respective piston is actuated, the active medium located in the respective working space of the cylinder is not to be subjected to pressure, but pressureless discharge of the active medium from the working space of the cylinder is to be ensured. This may be the case in particular when the respective cylinder or piston has been deactivated.

In vorteilhafter Weise kann die Druckerzeugungseinrichtung auch eine Mehrzahl von Verbindungskanälen aufweisen, wobei zumindest ein Verbindungskanal als Zuleitungskanal und zumindest ein Verbindungskanal als Ableitungskanal ausgebildet ist. Es kann jedoch auch ein einzelner Verbindungskanal sowohl als Zuleitungskanal als auch als Ableitungskanal dienen. Weiterhin ist es möglich, dass der Verbindungskanal zumindest einen abzweigenden Verbindungskanalzweig aufweist und/oder dass zumindest ein Verbindungskanalzweig als Zuleitungskanal zum Zuleiten eines fließfähigen Wirkmediums in einem Arbeitsraum des wenigstens einen Zylinders ausgebildet ist und/oder dass zumindest ein Verbindungskanalzweig als Ableitungskanalzweig zum Ableiten eines fließfähigen Wirkmediums aus einem Arbeitsraum des wenigstens einen Zylinders ausgebildet ist. Die Anordnung unterschiedlicher Kanalzweige ermöglicht jeweils die Anordnung unterschiedlicher Ventile, so dass etwa für einen Zuleitungskanalzweig ein anderes Ventil vorgesehen sein kann als für einen Ableitungskanalzweig.Advantageously, the pressure generating device may also have a plurality of connecting channels, wherein at least one connecting channel is designed as a feed channel and at least one connecting channel as a discharge channel. However, it can also serve a single connection channel both as a supply channel and as a discharge channel. Furthermore, it is possible that the connecting channel has at least one branching branch channel and / or that at least one connecting channel branch is formed as a feed channel for supplying a flowable active medium in a working space of the at least one cylinder and / or that at least one connecting channel branch as a discharge channel branch for deriving a flowable active medium is formed from a working space of the at least one cylinder. The arrangement of different channel branches in each case allows the arrangement of different valves, so that, for example, a supply valve branch can be provided with a different valve than for a discharge channel branch.

Gemäß einer besonders platzsparenden Bauform kann der wenigstens eine Verbindungskanal in dem Kolben des wenigstens einen Zylinders ausgebildet sein.According to a particularly space-saving design, the at least one connecting channel can be formed in the piston of the at least one cylinder.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann der Zuleitungskanal und/oder der Zuleitungskanalzweig ein Rückschlagventil aufweisen, welches den Austritt eines fließfähigen Wirkmediums in den Arbeitsraum des wenigstens einen Zylinders zulässt und/oder welches den Rückfluss des fließfähigen Wirkmediums aus dem Arbeitsraum durch den Zuleitungskanal und/oder den Zuleitungskanalzweig zumindest teilweise blockiert, vorzugsweise vollständig blockiert. Ein solches Rückschlagventil kann sicherstellen, dass bei Betätigung des jeweiligen Kolbens das in dem Arbeitsraum des jeweiligen Zylinders befindliche Wirkmedium zuverlässig mit einem Umformdruck beaufschlagt wird und kein oder nur ein geringer Rückfluss aus dem Zuleitungskanal und/oder dem Zuleitungskanalzweig erfolgt.According to a further advantageous embodiment of the device according to the invention, the feed channel and / or the feed channel branch may have a check valve which allows the escape of a flowable active medium into the working space of the at least one cylinder and / or which the return flow of the flowable active medium from the working space through the supply channel and / or at least partially blocks the feed duct branch, preferably completely blocked. Such a check valve can ensure that upon actuation of the respective piston, the active medium located in the working space of the respective cylinder is reliably subjected to a forming pressure and no or only a slight return flow takes place from the supply duct and / or the supply duct branch.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann der Ableitungskanal und/oder der Ableitungskanalzweig ein Steuerventil aufweisen, welches zum Auf- und/oder Absperren des jeweiligen Ableitungskanals und/oder Ableitungskanalzweigs und/oder zur Regelung eines Wirkmediumstroms in dem jeweiligen Ableitungskanal und/oder Ableitungskanalzweig strömungsunabhängig betätigbar ist. Die Betätigung eines solchen Steuerventils erlaubt demgemäß auf einfache Weise die Aktivierung oder Deaktivierung beziehungsweise die graduelle Steuerung des erzeugten Wirkmediendrucks in dem Arbeitsraum des jeweils zugeordneten Zylinders. So kann bei vollständiger Aufsperrung des Steuerventils das in dem Arbeitsraum des jeweiligen Zylinders befindliche Wirkmedium drucklos wieder abfließen, wohingegen bei vollständiger Sperrung des Steuerventils die Betätigung des Kolbens kein Abfluss des Wirkmediums aus dem Ableitungskanal beziehungsweise aus dem Ableitungskanalzweig zur Folge hat und das in dem Arbeitsraum des Zylinders befindliche Wirkmedium somit vollumfänglich mit einem Umformdruck beaufschlagt wird.According to a further advantageous embodiment, the discharge channel and / or the discharge channel branch can have a control valve which can be actuated independently of the flow for opening and / or shutting off the respective discharge channel and / or discharge channel branch and / or for controlling a Wirkmediumstroms in the respective discharge channel and / or discharge channel branch , The actuation of such a control valve thus allows in a simple manner the activation or deactivation or the gradual control of the active medium pressure generated in the working space of the respective associated cylinder. Thus, with complete unlocking of the control valve located in the working space of each cylinder active medium flow without pressure again, whereas in complete blockage of the control valve, the actuation of the piston no outflow of active medium from the discharge channel or from the discharge channel branch has the consequence and in the working space of the Cylinder active medium is thus fully applied to a forming pressure.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann die Ventilsteuerung des wenigstens einen Zylinders und/oder des wenigstens einen Kolbens und/oder das Rückschlagventil des Durchtrittskanals und/oder des Durchtrittskanalzweigs und/oder das Betätigungsventil des Durchtrittskanals und/oder des Durchtrittskanalzweigs und/oder das Rückschlagventil des Verbindungskanals und/oder des Verbindungskanalzweigs und/oder das Steuerventil des Verbindungskanals und/oder des Verbindungskanalzweigs dazu eingerichtet sein, bei mehrmaliger Betätigung der Druckerzeugungseinrichtung mittels mehrmaligen Pressenhubs die Förderung eines Wirkmedienvolumens in den Druckraum zuzulassen, welches größer ist als das bei einmaliger Betätigung der Druckerzeugungseinrichtung geförderte Wirkmedienvolumen. Das für die Umformung des jeweiligen Werkstücks erforderliche Füllvolumen des sich jeweils ausbildenden Druckraums kann somit durch mehrmalige Betätigung der Druckerzeugungseinrichtung mittels mehrmaligen Pressenhubs bereitgestellt werden, ohne dass eine entsprechende Vergrößerung der Zylinderarbeitsräume erforderlich ist. Auf diese Weise kann mittels einer Druckerzeugungseinrichtung, die einen nur geringen Bauraum erfordert, ein verhältnismäßig großes Wirkmedienvolumen in einen sich zwischen Haltewerkzeug und umzuformendes Werkstück ausbildenden Druckraum gefördert werden.According to a further advantageous embodiment of the device according to the invention, the valve control of the at least one cylinder and / or the at least one piston and / or the check valve of the passage channel and / or the passage channel branch and / or the actuating valve of the passage channel and / or the passage channel branch and / or Check valve of the connecting channel and / or the connecting channel branch and / or the control valve of the connecting channel and / or the connecting channel branch to be configured to allow for repeated actuation of the pressure generating device by means of multiple Pressenhubs the promotion of a Wirkmedienvolumens in the pressure chamber, which is greater than that with a single actuation of the Pressure generating device promoted active media volume. The required for the deformation of the respective workpiece filling volume of each forming pressure chamber can thus be provided by repeated actuation of the pressure generating device by means of multiple Pressenhubs without a corresponding increase in the cylinder work spaces is required. In this way, by means of a pressure generating device, which requires only a small space, a relatively large active media volume can be promoted in a form between the holding tool and reshaped workpiece pressure chamber.

Nach einer weiteren Lehre der Erfindung weist eine Presse, insbesondere zur Umformung eines Werkstücks mittels eines fließfähigen Wirkmediums, einen Pressentisch, einen Pressenkopf, eine voranstehend beschriebene Vorrichtung, die zwischen dem Pressenkopf und dem Pressentisch angeordnet ist, sowie einen angetriebenen, zwischen Pressenkopf und Pressentisch wirkenden Pressenstößel zur Betätigung der Druckerzeugungseinrichtung der Vorrichtung auf. Eine erfindungsgemäße Presse ermöglicht die Umformung eines Werkstücks mittels eines fließfähigen Wirkmediums, insbesondere die hydromechanische Umformung eines Werkstücks mit nur geringem Handhabungsaufwand. Zudem erfordert eine solche Presse keine zusätzlichen Vorrichtungen zum Erzeugen einer Zuhaltekraft zwischen dem Formwerkzeug und dem Haltewerkzeug der Vorrichtung.According to another teaching of the invention, a press, in particular for forming a workpiece by means of a flowable active medium, a press table, a press head, a device described above, which is arranged between the press head and the press table, and a driven, acting between the press head and press table Press ram for actuating the pressure generating device of the device. A press according to the invention allows the forming of a workpiece by means of a flowable active medium, in particular the hydromechanical deformation of a workpiece with little handling effort. In addition, such a press requires no additional devices for generating a clamping force between the mold and the holding tool of the device.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Umformung eines Werkstücks mittels eines fließfähigen Wirkmediums, insbesondere mit einer voranstehend beschriebenen Vorrichtung beziehungsweise mit einer voranstehend beschriebenen Presse, umfasst die folgenden Arbeitsschritte: Zunächst wird ein umzuformendes Werkstück, bei dem es sich beispielsweise um ein Blechhalbzeug handeln kann, in eine Trennebene zwischen einem Formwerkzeug, das eine zur Erzeugung einer Werkstückform ausgebildete Formkontur aufweist, und einem Haltewerkzeug, das zum Halten des umzuformenden Werkstücks in der Trennebene und zum Aufbringen eines Wirkmediums auf ein in der Trennebene gehaltenes Werkstück eingerichtet ist, eingespannt.An inventive method for forming a workpiece by means of a flowable active medium, in particular with a device described above or with a press described above, comprises the following steps: First, a reshaped workpiece, which may be, for example, a sheet metal semi-finished, in a parting plane between a mold having a mold contour formed to produce a workpiece shape and a holding tool adapted to hold the workpiece to be formed in the parting plane and to apply an active medium to a workpiece held in the parting plane.

Anschließend wird eine Druckerzeugungseinrichtung zur Druckbeaufschlagung eines Wirkmediums mittels eines Pressenhubs einer Pressenvorrichtung betätigt.Subsequently, a pressure generating device is actuated for pressurizing an active medium by means of a press stroke of a press device.

In einem weiteren Arbeitsschritt wird zur Umformung des eingespannten Werkstücks das druckbeaufschlagte Wirkmedium durch das Haltewerkzeug auf das eingespannte Werkstück aufgebracht. Hierdurch wird der Umformvorgang für das eingespannte Werkstück initiiert.In a further step, the pressurized active medium is applied by the holding tool on the clamped workpiece to reshape the clamped workpiece. As a result, the forming process for the clamped workpiece is initiated.

Schließlich werden während der Umformung des Werkstücks das Formwerkzeug und das Haltewerkzeug rein fluidmechanisch durch Druckbeaufschlagung des Wirkmediums mittels der durch den Pressenhub erzeugten Betätigung der Druckerzeugungseinrichtung zusammengehalten.Finally, during the forming of the workpiece, the mold and the holding tool are held together purely by fluid pressure by pressurizing the active medium by means of the actuation of the pressure generating device produced by the press stroke.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht die Umformung eines Werkstücks mittels eines fließfähigen Wirkmediums mit nur geringem Handhabungsaufwand sowie einer einfachen apparativen Ausstattung. Insbesondere kann ein solches Verfahren ohne die Verspannung des Formwerkzeugs und des Haltewerkzeugs mit separaten Spannelementen durchgeführt werden. Zudem kann das erfindungsgemäße Verfahren auf konventionellen Pressen, die ohne Ziehkissen ausgeführt sind, durchgeführt werden.The inventive method allows the forming of a workpiece by means of a flowable active medium with little handling effort and a simple equipment. In particular, such a method can be performed without the clamping of the mold and the holding tool with separate clamping elements. In addition, the method according to the invention can be carried out on conventional presses which are designed without die cushion.

Insgesamt ermöglicht die erfindungsgemäße Vorrichtung, die erfindungsgemäße Presse sowie das erfindungsgemäße Verfahren die Herstellung von Blechbauteilen in Kleinserien bei verhältnismäßig geringen Investitionskosten. Gleichzeitig können erforderliche Anpassungen für unterschiedliche Baureihenvarianten mit nur geringem Aufwand vorgenommen werden. Zudem kann aufgrund der Kraftverhältnisse bei der Umformung eines Werkstücks mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, mit einer erfindungsgemäßen Presse, beziehungsweise mittels eines erfindungsgemäßen Verfahrens das Formwerkzeug aus einem kostengünstigen ungehärteten Stahl oder einem Graugussmaterial hergestellt sein, so dass dieses für unterschiedliche Werkstücke kostengünstig ausgetauscht werden kann.Overall, the device according to the invention, the press according to the invention and the inventive method enables the production of sheet metal components in small batches at relatively low investment costs. At the same time required adjustments for different model variants can be made with little effort. In addition, due to the force relationships in the forming of a workpiece with a device according to the invention, with a press according to the invention, or by means of a method according to the invention, the mold can be made of a cost-effective unhardened steel or gray cast iron material, so that it can be inexpensively replaced for different workpieces.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und dazugehörigen Zeichnungen näher erläutert. In diesen zeigen:The present invention will be explained in more detail with reference to embodiments and associated drawings. In these show:

1 ein Umformwerkzeug in einer schematischen Schnittdarstellung gemäß dem Stand der Technik. 1 a forming tool in a schematic sectional view according to the prior art.

2 ein Umformwerkzeug in einer schematischen Schnittdarstellung mit einer integrierten Druckerzeugungseinrichtung nach dem Stand der Technik. 2 a forming tool in a schematic sectional view with an integrated pressure generating device according to the prior art.

3 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Umformung eines Werkstücks in einer schematischen Schnittdarstellung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung. 3 an inventive device for forming a workpiece in one schematic sectional view according to a first embodiment of the invention.

4 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Umformung eines Werkstücks in einer schematischen Schnittdarstellung nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung. 4 a device according to the invention for forming a workpiece in a schematic sectional view according to a second embodiment of the invention.

In der 1 ist ein Werkzeug zur hydromechanischen Umformung eines Werkstücks nach dem Stand der Technik dargestellt. Das Werkzeug 10 weist ein Oberwerkzeug 12 sowie ein Unterwerkzeug 14 auf, wobei das Oberwerkzeug 12 mit einem Druckanschluss für einen externen Druckerzeuger ausgestattet ist und das Unterwerkzeug 14 eine Formkontur 18 zur Erzeugung einer Werkstückform aufweist. Das Oberwerkzeug 12 mit dem Druckanschluss 16 wird auch als ”Wasserkasten” bezeichnet.In the 1 a tool for the hydromechanical forming of a workpiece according to the prior art is shown. The tool 10 has an upper tool 12 and a lower tool 14 on, with the top tool 12 equipped with a pressure port for an external pressure generator and the lower tool 14 a shape contour 18 for producing a workpiece shape. The upper tool 12 with the pressure connection 16 is also referred to as a "water tank".

Zum Umformen eines Werkstücks 20 mittels einer solchen Vorrichtung 10 wird das Werkstück 20 in einer Trennebene 22 zwischen Oberwerkzeug 12 und Unterwerkzeug 14 eingespannt und mit einem Druckmedium einseitig beaufschlagt, welches über das Oberwerkzeug 12 in einen sich zwischen dem Oberwerkzeug 12 und dem umzuformenden Werkstück 20 ausbildenden Druckraum 24 zugeführt wird. Die Zufuhr des Druckmediums in den Druckraum 24 erfolgt solange, bis sich das Werkstück 20 vollständig an die Formkontur 18 des Unterwerkzeugs 14 angeschmiegt hat. Um während des Umformvorgangs den Druck des Druckmediums aufrechtzuerhalten, ist der Druckraum 24 mittels Dichtungen 26 abgedichtet. Eine solche Umformvorrichtung 10 kann jedoch nur mit einer speziellen Hochdruckumformanlage betrieben werden und erfordert insbesondere eine externe Druckerzeugungseinrichtung.For forming a workpiece 20 by means of such a device 10 becomes the workpiece 20 in a dividing plane 22 between upper tool 12 and lower tool 14 clamped and loaded with a pressure medium on one side, which over the upper tool 12 into one between the top tool 12 and the workpiece to be formed 20 training pressure chamber 24 is supplied. The supply of the pressure medium into the pressure chamber 24 takes place until the workpiece 20 completely to the shape contour 18 of the lower tool 14 has nestled. In order to maintain the pressure of the pressure medium during the forming process, the pressure chamber is 24 by means of seals 26 sealed. Such a forming device 10 However, it can only be operated with a special Hochdruckumformanlage and requires in particular an external pressure generating device.

Die 2 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines Umformwerkzeugs mit integrierter Druckerzeugungseinrichtung gemäß dem Stand der Technik. Gemäß der Darstellung in 2 ist die Umformvorrichtung 40 in einer schematisch angedeuteten Presse 60 angeordnet. Die Umformvorrichtung 40 weist ein Oberwerkzeug 42 sowie ein Unterwerkzeug 44 auf, wobei das Oberwerkzeug 42 mit einer zur Erzeugung einer Werkstückform ausgebildeten Formkontur 46 ausgestattet ist. Ferner weist die Umformvorrichtung 40 eine integrierte Druckerzeugungseinrichtung 48 auf, die durch einen in dem Unterwerkzeug 44 ausgebildeten Zylinder 50 sowie einen in dem Zylinder 50 beweglich angeordneten Kolben 52 gebildet ist. Dabei ist der Kolben 52 mittels eines Pressenhubs der Presse 60 betätigbar. Insbesondere kann der Kolben 52 durch ein Pressenhub innerhalb des Zylinders 50 bewegt werden, wodurch ein in dem Arbeitsraum 54 des Zylinders 50 befindliches Wirkmedium aus dem Arbeitsraum 54 verdrängt werden kann.The 2 shows a schematic sectional view of a forming tool with integrated pressure generating device according to the prior art. As shown in 2 is the forming device 40 in a schematically indicated press 60 arranged. The forming device 40 has an upper tool 42 and a lower tool 44 on, with the top tool 42 with a mold contour designed to produce a workpiece shape 46 Is provided. Furthermore, the forming device 40 an integrated pressure generating device 48 on, by one in the lower tool 44 trained cylinder 50 and one in the cylinder 50 movably arranged pistons 52 is formed. Here is the piston 52 by means of a press stroke of the press 60 actuated. In particular, the piston 52 by a press stroke inside the cylinder 50 be moved, creating a in the work space 54 of the cylinder 50 located active medium from the working space 54 can be displaced.

Zur Umformung eines Werkstücks mittels einer solchen Vorrichtung 40 wird ein Werkstück in einer Trennebene 56 zwischen Oberwerkzeug 42 und Unterwerkzeug 44 eingespannt. Anschließend wird das eingespannte Werkzeug mit einem Druckmedium beaufschlagt und solange verformt, bis sich dieses an die Formkontur 46 des Oberwerkzeugs angeschmiegt hat. Hierfür wird das jeweilige Wirkmedium durch Betätigung der Druckerzeugungseinrichtung 48 mit einem Umformdruck beaufschlagt, was gemäß der in 2 gezeigten Anordnung durch einen Pressenhub erfolgen kann, durch den der Kolben 52 innerhalb des Zylinders 54 bewegt wird.For forming a workpiece by means of such a device 40 becomes a workpiece in a parting plane 56 between upper tool 42 and lower tool 44 clamped. Subsequently, the clamped tool is subjected to a pressure medium and deformed until it reaches the shape contour 46 the upper tool has nestled. For this purpose, the respective active medium by actuation of the pressure generating device 48 subjected to a forming pressure, which according to the in 2 shown arrangement can be made by a press stroke, through which the piston 52 inside the cylinder 54 is moved.

Dabei ist aus der 2 ersichtlich, dass sich während der Umformung Kräfteverhältnisse einstellen, die lediglich den Betrieb mit einer Presse 60 erlauben, die auch mit einem Ziehkissen 62 ausgestattet ist.It is from the 2 It can be seen that balance of forces is set during the forming, which only the operation with a press 60 allow that too with a die cushion 62 Is provided.

So ist ersichtlich, dass die durch die Presse 60 aufgebrachte Pressenkraft 64 der Summe aus der Zylinderkraft 66 sowie der Ziehkissenkraft 68 entspricht. Dabei ergibt sich die Zylinderkraft 66 aus der Fläche des Kolbens 52 sowie des auf die Fläche des Kolbens 52 wirkenden Umformdrucks des Wirkmediums. Der Umformdruck des Wirkmediums wird dabei durch die Ausformung des umzuformenden Werkstücks und die dadurch erzeugten Spannungen im Werkstück bestimmt. Während des Umformprozesses kann der Umformdruck des Wirkmediums ansteigen.It can be seen that through the press 60 applied pressing force 64 the sum of the cylinder force 66 and the die cushion force 68 equivalent. This results in the cylinder force 66 from the surface of the piston 52 as well as the on the surface of the piston 52 acting forming pressure of the active medium. The forming pressure of the active medium is determined by the shape of the workpiece to be reshaped and the stresses generated thereby in the workpiece. During the forming process, the forming pressure of the active medium may increase.

Ferner ist aus der Darstellung in 2 ersichtlich, dass die Ziehkissenkraft 68 der Summe aus der Blechhalterkraft 70 sowie der Dichtkraft 72 entspricht, wobei es sich bei der Blechhalterkraft 70 um eine von dem Wirkmedium auf das Unterwerkzeug in einer von dem Oberwerkzeug 42 abgewandten Richtung wirkende Kraft handelt und die Dichtkraft 72 eine zwischen dem Oberwerkzeug 42 und dem Unterwerkzeug 44 wirkende Kraft ist. Dementsprechend ergibt sich die Blechhalterkraft 70 aus dem Umformdruck des Wirkmediums, multipliziert mit der Differenz aus der Fläche des umzuformenden Werkstückabschnitts (A_{Bauteil-projiziert}) und der Fläche des Kolbens 52. Demnach ist für das Zusammenhalten des Oberwerkzeugs 42 und des Unterwerkzeugs 44 während des Umformprozesses das Aufbringen einer Ziehkissenkraft 68 durch ein Ziehkissen 62 erforderlich für den Betrieb einer Umformvorrichtung 40 nach dem Stand der Technik.Furthermore, from the illustration in 2 seen that the die cushion force 68 the sum of the blank holder force 70 as well as the sealing force 72 corresponds, wherein it is the blank holder force 70 one of the active medium on the lower tool in one of the upper tool 42 acting away direction acts and the sealing force 72 one between the upper tool 42 and the lower tool 44 acting force is. Accordingly, the blankholder force results 70 from the forming pressure of the active medium, multiplied by the difference between the area of the workpiece section to be formed (A _{component-projected} ) and the surface of the piston 52 , Accordingly, for the holding together of the upper tool 42 and the lower tool 44 during the forming process, the application of a die cushion force 68 through a die-cushion 62 necessary for the operation of a forming device 40 According to the state of the art.

In 3 ist eine schematische Schnittdarstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 100 gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung gezeigt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung 100 ist innerhalb einer schematisch angedeuteten Presse 140 angeordnet. Die Vorrichtung 100 weist ein Formwerkzeug 102 sowie ein Haltewerkzeug 104 auf, wobei das Formwerkzeug 102 eine zur Erzeugung einer Werkstückform ausgebildete Formkontur 106 aufweist und das Haltewerkzeug 104 zum Halten eines umzuformenden Werkstücks in einer zwischen dem Haltewerkzeug 104 und dem Formwerkzeug 102 ausgebildeten Trennebene 108 sowie zum Aufbringen eines Wirkmediums 160 auf ein in der Trennebene 108 gehaltenes Werkstück eingerichtet ist. Ferner weist die Vorrichtung 100 eine Druckerzeugungseinrichtung 112 zur Druckbeaufschlagung eines Wirkmediums 160 auf. Das Formwerkzeug 102, das Haltewerkzeug 104 sowie die Druckerzeugungseinrichtung 112 sind für den Betrieb mittels einer Presse 140 ausgebildet, wobei die Druckerzeugungseinrichtung 112 mittels eines Pressenhubs der Presse 140 betätigbar ist. Hierzu weist die Druckerzeugungseinrichtung 112 einen Zylinder 114 auf, der an dem Haltewerkzeug 104 ausgebildet ist, und in dem ein Kolben 116 beweglich geführt ist. So kann der Kolben 116 mittels eines Pressenhubs in dem Zylinder 114 bewegt werden, so dass sich in dem Arbeitsraum 118 des Zylinders 114 befindliches Wirkmedium verdrängt werden kann, um die Umformung des jeweils eingespannten Werkstücks zu bewirken.In 3 is a schematic sectional view of a device according to the invention 100 shown according to a first embodiment of the invention. The device according to the invention 100 is within a schematically indicated press 140 arranged. The device 100 has a mold 102 and a holding tool 104 on, where the mold 102 a mold contour designed to produce a workpiece shape 106 has and the holding tool 104 for holding a workpiece to be formed in one between the holding tool 104 and the mold 102 trained dividing plane 108 and for applying an active medium 160 on one in the dividing plane 108 held workpiece is set up. Furthermore, the device 100 a pressure generating device 112 for pressurizing an active medium 160 on. The mold 102 , the holding tool 104 and the pressure generating device 112 are for operation by means of a press 140 formed, wherein the pressure generating device 112 by means of a press stroke of the press 140 is operable. For this purpose, the pressure generating device 112 a cylinder 114 on that on the holding tool 104 is formed, and in which a piston 116 is movably guided. So can the piston 116 by means of a press stroke in the cylinder 114 be moved, so that in the work space 118 of the cylinder 114 located active medium can be displaced to effect the transformation of each clamped workpiece.

Aus der 3 ist ersichtlich, dass die erfindungsgemäße Anordnung 100 mit einer Presse 140 betrieben werden kann, die nicht mit einem Ziehkissen ausgestattet ist. Insbesondere ermöglicht die Vorrichtung 100, dass bei Druckbeaufschlagung eines Wirkmediums mittels der Druckerzeugungseinrichtung 112 eine von dem Wirkmedium auf das Haltewerkzeug 104 wirkende Niederhaltekraft sowie eine von dem Wirkmedium auf das Haltewerkzeug 104 wirkende Gegenhaltekraft erzeugbar ist, wobei die Niederhaltekraft in einer auf das Formwerkzeug weisenden Schließrichtung des Haltewerkzeugs 104 gerichtet ist und die Gegenhaltekraft in einer von dem Formwerkzeug 102 abgewandten Öffnungsrichtung des Haltewerkzeugs gerichtet ist und die erzeugbare Niederhaltekraft größer als die erzeugbare Gegenhaltekraft ist.From the 3 it can be seen that the arrangement according to the invention 100 with a press 140 can be operated, which is not equipped with a die cushion. In particular, the device allows 100 in that when pressure is applied to an active medium by means of the pressure-generating device 112 one of the active medium on the holding tool 104 acting hold-down force and one of the active medium on the holding tool 104 acting opposing force can be generated, wherein the hold-down force in a pointing to the mold closing direction of the holding tool 104 is directed and the reaction force in one of the mold 102 directed away from the opening direction of the holding tool and the producible hold-down force is greater than the producible counter-holding force.

Mit anderen Worten kann durch Druckbeaufschlagung eines Wirkmediums mittels der Druckerzeugungseinrichtung 112 das Zusammenhalten des Formwerkzeugs 102 und des Haltewerkzeugs 104 gewährleistet werden. Dies ist dem Umstand geschuldet, dass das Haltewerkzeug eine wirksame Niederhaltedruckfläche 120 aufweist, welche von dem Formwerkzeug 102 abgewandt ist und über die von einem druckbeaufschlagten Wirkmedium 160 eine Niederhaltekraft auf das Haltewerkzeug aufbringbar ist, und dass das Haltewerkzeug 104 eine Gegendruckfläche 122 aufweist, welche dem Formwerkzeug 102 zugewandt ist und über die von einem druckbeaufschlagten Wirkmedium 160 eine Gegenhaltekraft auf das Haltewerkzeug 104 aufbringbar ist, wobei die wirksame Niederhaltedruckfläche größer ist als die wirksame Gegendruckfläche.In other words, by pressurizing an active medium by means of the pressure generating device 112 the holding together of the mold 102 and the holding tool 104 be guaranteed. This is due to the fact that the holding tool has an effective hold-down pressure surface 120 which of the mold 102 is turned away and on the of a pressurized active medium 160 a hold-down force is applied to the holding tool, and that the holding tool 104 a counter-pressure surface 122 which is the mold 102 is facing and on the of a pressurized active medium 160 a holding force on the holding tool 104 can be applied, wherein the effective hold-down pressure surface is greater than the effective counter-pressure surface.

Dabei ist die wirksame Gegendruckfläche 122 durch eine dem Formwerkzeug 102 und/oder dem umzuformenden Werkstück zugewandten Flächenabschnitt des Halterwerkzeugs 104 gebildet, der durch eine dem umzuformenden Werkstückabschnitt entsprechende Umfangskontur 124 begrenzt wird. Die wirksame Gegendruckfläche 122 entspricht also einer Flächenprojektion des umzuformenden Werkstückabschnitts auf das Haltewerkzeug 104. Es ist erkennbar, dass aufgrund des Flächenverhältnisses der Niederhaltedruckfläche 120 sowie der Gegendruckfläche 122 der Betrieb der Vorrichtung 100 ohne Ziehkissen ermöglicht wird.Here is the effective counter pressure surface 122 through a die 102 and / or the workpiece to be formed facing surface portion of the holder tool 104 formed by a corresponding to the reshaped workpiece section peripheral contour 124 is limited. The effective counterpressure surface 122 So corresponds to a surface projection of the workpiece section to be formed on the holding tool 104 , It can be seen that due to the area ratio of the hold-down pressure surface 120 and the counter-pressure surface 122 the operation of the device 100 without drawing cushion is possible.

Gemäß der Darstellung in 3 entspricht die durch die Presse 140 aufgebrachte Pressenkraft 142 eine auf den Kolben 116 der Druckerzeugungseinrichtung 112 wirkenden Zylinderkraft 144. Dabei ergibt sich die auf den Kolben 116 wirkende Zylinderkraft 144 aus der Fläche des Kolbens 116 beziehungsweise der Fläche des Zylinders, multipliziert mit dem Umformdruck des Wirkmediums 160, der sich wiederum durch die Ausformung und die dadurch erzeugten Spannungen im umzuformenden Werkstück ergibt und sich während des Umformprozesses verändern kann. Zudem entspricht die Pressenkraft 142 auch der Summe der Umformkraft und einer zwischen dem Formwerkzeug 102 und dem Haltewerkzeug 104 erforderlichen Dichtkraft 146.As shown in 3 matches those through the press 140 applied pressing force 142 one on the piston 116 the pressure generating device 112 acting cylinder force 144 , This results in the on the piston 116 acting cylinder force 144 from the surface of the piston 116 or the area of the cylinder multiplied by the forming pressure of the active medium 160 which in turn results from the shaping and the stresses generated thereby in the workpiece to be formed and can change during the forming process. In addition, the press force corresponds 142 also the sum of the forming force and one between the forming tool 102 and the holding tool 104 required sealing force 146 ,

Gleichzeitig ist zu berücksichtigen, dass die Zylinderkraft 144 beziehungsweise die Pressenkraft 142 auch der Summe aus einer Blechhalterkraft 148 und einer Umformkraft entspricht, wobei sich die Blechhalterkraft aus einem Umformdruck multipliziert mit einer Flächendifferenz zwischen der Niederhaltedruckfläche und der Gegendruckfläche ergibt. Aufgrund dieses Flächenverhältnisses, insbesondere aufgrund des Umstandes, dass die Niederhaltedruckfläche größer ist als die Gegendruckfläche, ergibt sich eine Zusammenhaltekraft zwischen dem Formwerkzeug 102 und dem Haltewerkzeug 104. Die Zusammenhaltekraft ergibt sich also aus einer negativen Blechhaltekraft, die größer ist als die erforderliche, zwischen dem Formwerkzeug 102 und dem Haltewerkzeug 104 wirkende Dichtkraft 146.At the same time, it should be noted that the cylinder force 144 or the press force 142 also the sum of a blank holder force 148 and a forming force, wherein the blanking force results from a forming pressure multiplied by a surface difference between the hold-down pressure surface and the counter-pressure surface. Due to this area ratio, in particular due to the fact that the hold-down pressure surface is greater than the counter-pressure surface, a cohesive force between the mold results 102 and the holding tool 104 , The holding force thus results from a negative sheet holding force, which is greater than the required, between the mold 102 and the holding tool 104 acting sealing force 146 ,

Das Haltewerkzeug 104 weist ferner einen Durchtrittskanal 126 auf, der den Arbeitsraum 118 des Zylinders 114 mit einem sich zwischen Formwerkzeug 104 und dem umzuformenden Werkstück ausbildenden Druckraum 128 verbindet.The holding tool 104 also has a passageway 126 on top of the workroom 118 of the cylinder 114 with a yourself between mold 104 and the workpiece to be formed forming pressure chamber 128 combines.

In 4 ist eine Schnittdarstellung einer Vorrichtung 150 zur Umformung eines Werkstücks gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung gezeigt. Die Vorrichtung 150 ist dabei in einer schematisch angedeuteten Presse 140 angeordnet. Die Vorrichtung 150 weist ein Formwerkzeug 152 sowie ein Haltewerkzeug 154 auf, wobei das Formwerkzeug 152 eine zur Erzeugung einer Werkstückform ausgebildete Formkontur 156 aufweist und das Haltewerkzeug 154 zum Halten eines umzuformenden Werkstücks 157 in einer zwischen dem Haltewerkzeug 154 und dem Formwerkzeug 152 ausgebildeten Trennebene 158 sowie zum Aufbringen eines Wirkmediums 160 auf das in der Trennebene 158 gehaltene Werkstück 157 eingerichtet ist.In 4 is a sectional view of a device 150 shown for forming a workpiece according to another embodiment of the invention. The device 150 is in a schematically indicated press 140 arranged. The device 150 has a mold 152 and a holding tool 154 on, with the mold 152 a mold contour designed to produce a workpiece shape 156 has and the holding tool 154 for holding a workpiece to be reshaped 157 in one between the holding tool 154 and the mold 152 trained dividing plane 158 and for applying an active medium 160 on the parting line 158 held workpiece 157 is set up.

Die Vorrichtung 150 weist ferner eine Druckerzeugungseinrichtung 162 auf, die zur Druckbeaufschlagung eines Wirkmediums 160 ausgebildet ist. Die Druckerzeugungseinrichtung 162 ist dabei mit zwei Zylindern, einem ersten Zylinder 164 und einem zweiten Zylinder 166 ausgestattet, die in dem Haltewerkzeug 154 ausgebildet sind. In den Zylindern 164 und 166 sind Kolben 168 und 170 beweglich geführt, um mittels eines Pressenhubs der Presse 140 betätigt zu werden, wodurch in den Arbeitsräumen 172 und 174 der Zylinder 164 und 166 befindliches Wirkmedium 160 verdrängt werden kann. Selbstverständlich kann eine solche Vorrichtung 150 auch mehr als zwei Zylinder und dementsprechend mehr als zwei Kolben aufweisen.The device 150 also has a pressure generating device 162 on, for pressurizing an active medium 160 is trained. The pressure generating device 162 is with two cylinders, a first cylinder 164 and a second cylinder 166 fitted in the holding tool 154 are formed. In the cylinders 164 and 166 are pistons 168 and 170 movably guided to press by means of a press stroke 140 to be actuated, resulting in the work spaces 172 and 174 the cylinder 164 and 166 active medium present 160 can be displaced. Of course, such a device 150 also have more than two cylinders and accordingly more than two pistons.

Das Haltewerkzeug 154 ist ferner mit einem Durchtrittskanal 176 ausgestattet, wobei der Durchtrittskanal 176 einen Durchtrittskanalzweig 178 aufweist, der mit dem Arbeitsraum 174 des Zylinders 166 verbunden ist, und einen Durchtrittskanalzweig 180 aufweist, der mit dem Arbeitsraum 172 des Zylinders 164 verbunden ist. Dementsprechend weist der Durchtrittskanal 176 eine Austrittsöffnung 182 auf, die in den Druckraum 184 mündet, der sich bei Umformung eines Werkstücks 157 zwischen diesem und dem Haltewerkzeug 154 ausbildet. Ferner weist der Durchtrittskanal 176 zwei Eintrittsöffnungen 186 und 188 auf, über die ein Wirkmedium von den Arbeitsräumen 174 und 172 in den Verbindungskanal 176 eintreten kann. Die Kanalzweige 178 und 180 sind jeweils mit einem Betätigungsventil 190, 192 ausgestattet, durch welche der jeweilige Durchtrittskanalzweig 178, 180 auf- oder abgesperrt beziehungsweise der Wirkmedienstrom in diesem Durchtrittskanalzweig regulierbar ist, wobei die Betätigungsventile 190, 192 strömungsunabhängig betätigbar sind.The holding tool 154 is also with a passageway 176 equipped, the passageway 176 a passageway branch 178 that is in the working space 174 of the cylinder 166 is connected, and a passage channel branch 180 that is in the working space 172 of the cylinder 164 connected is. Accordingly, the passage channel 176 an outlet opening 182 on that in the pressure room 184 opens, resulting in forming a workpiece 157 between this and the holding tool 154 formed. Furthermore, the passage channel 176 two inlet openings 186 and 188 on, over which a Wirkmedium of the work spaces 174 and 172 in the connection channel 176 can occur. The channel branches 178 and 180 are each with an actuating valve 190 . 192 equipped, through which the respective passage channel branch 178 . 180 opened or shut off or the active medium flow in this passage channel branch is adjustable, wherein the actuating valves 190 . 192 independent of the flow can be actuated.

Die Durchtrittskanalzweige 178, 180 schließen sich zu einem Durchtrittskanalzweig 194 zusammen, in welchem ein Rückschlagventil 196 angeordnet ist, welches den Rückfluss eines Wirkmediums 160 durch den Durchtrittskanal 176 verhindert.The passage channel branches 178 . 180 close to a passage channel branch 194 together, in which a check valve 196 is arranged, which the reflux of a medium 160 through the passageway 176 prevented.

Ferner sind die Kolben 168 und 170 jeweils mit einem Verbindungskanal 198 ausgestattet, der die Arbeitsräume 172 und 174 mit einem hier nicht gezeigten Vorratsbehälter für ein fließfähiges Wirkmedium 160 verbindet. Der Verbindungskanal 198 weist einen als Zuleitungskanalzweig 200 ausgebildeten Verbindungskanalzweig sowie einen als Ableitungskanal 202 ausgebildeten Verbindungskanalzweig auf, wobei sich die beiden Verbindungskanalzweige 200 und 202 zu einem gemeinsamen Verbindungskanalzweig 204 zusammenschließen. Die Zuleitungskanalzweige 200 der Kolben 168 und 170 sind jeweils mit einem Rückschlagventil 206 ausgestattet, welches den Austritt eines fließfähigen Mediums in die Arbeitsräume 172, 174 zulässt und den Rückfluss des Wirkmediums aus den Arbeitsräumen 172, 174 blockiert. Demgegenüber sind die Ableitungskanalzweige 202 der Kolben 168 und 170 jeweils mit einem Steuerventil 208 ausgestattet, welches jeweils zum Auf- und Absperren des Ableitungskanalzweigs 202 und/oder zur Regelung eines Wirkmedienstroms in dem jeweiligen Ableitungskanalzweig 202 strömungsunabhängig betätigbar ist.Further, the pistons 168 and 170 each with a connection channel 198 equipped, the workrooms 172 and 174 with a reservoir, not shown here for a flowable active medium 160 combines. The connection channel 198 has one as Zulu channel branch 200 trained connecting channel branch and one as a discharge channel 202 trained connecting channel branch, wherein the two connecting channel branches 200 and 202 to a common connection channel branch 204 join together. The feeder duct branches 200 The piston 168 and 170 each with a check valve 206 equipped, which the escape of a flowable medium in the work spaces 172 . 174 allows and the return flow of the active medium from the work spaces 172 . 174 blocked. In contrast, the drainage channel branches 202 The piston 168 and 170 each with a control valve 208 equipped, which in each case for opening and closing the Ableitungskanalzweigs 202 and / or for controlling a Wirkmedienstroms in the respective discharge channel branch 202 independent of flow is actuated.

Gemäß der in 4 gezeigte Ausführungsformen weisen das Haltewerkzeug 154 ebenfalls eine wirksame Niederhaltedruckfläche auf, welche zumindest durch eine der Zylindergrundflächen 210 und 212 der Zylinder 164 und 166 gebildet ist. Die wirksame Niederdruckhaltefläche kann sich auch aus einer Mehrzahl der Zylindergrundflächen 210, 212 zusammensetzen. Hierzu sind die Zylinder 164 und 166 mit den daran geführten Kolben 168 und 170 aktivierbar beziehungsweise deaktivierbar, sodass die wirksame Niederhaltedruckfläche gemäß dieser Ausführungsform variabel anpassbar ist. Ebenso weist das Haltewerkzeug 154 eine wirksame Gegendruckfläche 214 auf, welche dem Formwerkzeug 152 zugewandt ist und über die von einem druckbeaufschlagten Wirkmedium 160 eine Gegenhaltekraft auf das Haltewerkzeug 154 aufbringbar ist. Für die Aktivierung beziehungsweise Deaktivierung einer der Zylinder 164 und 166 beziehungsweise einer der in diesen Zylindern geführten Kolben 168, 170 können die Betätigungsventile 190 und 192 beziehungsweise die Steuerventile 208 betätigt werden.According to the in 4 shown embodiments have the holding tool 154 also an effective hold-down pressure surface, which at least by one of the cylinder base surfaces 210 and 212 the cylinder 164 and 166 is formed. The effective low-pressure holding surface may also consist of a majority of the cylinder base surfaces 210 . 212 put together. These are the cylinders 164 and 166 with the pistons guided on it 168 and 170 can be activated or deactivated, so that the effective hold-down pressure surface according to this embodiment is variably adjustable. Likewise, the holding tool 154 an effective counter pressure surface 214 on which the mold 152 is facing and on the of a pressurized active medium 160 a holding force on the holding tool 154 can be applied. For the activation or deactivation of one of the cylinders 164 and 166 or one of the pistons guided in these cylinders 168 . 170 can the actuation valves 190 and 192 or the control valves 208 be operated.

So ist in der 4 beispielsweise ein Zustand der Vorrichtung 150 gezeigt, gemäß dem der Zylinder 166 sowie der Kolben 170 aktiviert ist und der Zylinder 164 beziehungsweise der Kolben 168 deaktiviert ist. In dieser Einstellung wird beim Ausfahren der Kolben 168, 170 aus den Zylindern 164 und 166 das jeweils verwendete Wirkmedium durch die Zuleitungskanalzweige 200 und damit durch die Rückschlagventile 206 in die Arbeitsräume 172 und 174 gesaugt. Wird nun ein Pressenhub durchgeführt, durch den die Kolben 168 und 170 in die Zylinder 164 und 166 eingefahren werden, wird das in den Arbeitsräumen 172, 174 befindliche Wirkmedium verdrängt.So is in the 4 for example, a state of the device 150 shown, according to which the cylinder 166 as well as the piston 170 is activated and the cylinder 164 or the piston 168 is disabled. In this setting, when extending the piston 168 . 170 from the cylinders 164 and 166 the respective active medium used by the Zuleitungskanalzweige 200 and thus through the check valves 206 in the workrooms 172 and 174 sucked. Now a press stroke is performed, through which the piston 168 and 170 in the cylinders 164 and 166 It will be used in the workrooms 172 . 174 displaced active medium displaced.

Da sich das Betätigungsventil 192 in einer geschlossenen Stellung und das Steuerventil 208 in einer geöffneten Stellung befindet, fließt das in dem Arbeitsraum 172 des Zylinders 164 befindliche Wirkmedium wieder durch den Ableitungskanalzweig 202 des Kolbens 168 ab. Demgegenüber ist das Betätigungsventil 190 in einer geöffneten Stellung und das Steuerventil 108 in einer geschlossenen Stellung, sodass sich das in dem Arbeitsraum 174 befindliche Wirkmedium durch den Durchtrittskanalzweig 178 sowie den Durchtrittskanalzweig 194 zu der Austrittsöffnung 182 befördert wird und schließlich in den Druckraum 184 fließt. Demgemäß ist in dieser Einstellung der Vorrichtung 150 lediglich die Zylindergrundfläche 210 als wirksame Niederhaltedruckfläche anzusehen, wohingegen die Zylindergrundfläche 212 aufgrund des geringen Druckaufbaus in dem Arbeitsraum 172 nicht als Niederhaltedruckfläche wirkt.Since the actuating valve 192 in a closed position and the control valve 208 in an open position, this flows into the working space 172 of the cylinder 164 active medium again through the discharge channel branch 202 of the piston 168 from. In contrast, the actuating valve 190 in an open position and the control valve 108 in a closed position, so that in the work space 174 located active medium through the passage channel branch 178 and the passageway branch 194 to the exit opening 182 and finally into the pressure room 184 flows. Accordingly, in this setting the device 150 only the cylinder base area 210 as an effective hold-down pressure surface, whereas the cylinder base 212 due to the low pressure buildup in the workspace 172 not acting as a hold-down pressure surface.

Die Zylinder 164 und 166 beziehungsweise die Kolben 168 und 170 können beliebig aktiviert und deaktiviert werden, so dass die Größe der wirksamen Niederhaltedruckfläche beliebig an die Größe der jeweils wirksamen Gegendruckfläche 214 angepasst werden kann. Ebenso ist es denkbar, eine graduelle Einstellung der Betätigungsventile 190, 192 beziehungsweise der Steuerventile 208 vorzunehmen, wodurch die jeweils erzeugbare Niederhaltekraft stufenlos einstellbar ist.The cylinders 164 and 166 or the pistons 168 and 170 can be arbitrarily activated and deactivated, so that the size of the effective hold-down pressure surface arbitrarily to the size of the respective effective counter-pressure surface 214 can be adjusted. It is also conceivable, a gradual adjustment of the actuating valves 190 . 192 or the control valves 208 make, whereby the respective producible hold-down force is infinitely adjustable.

Durch Anordnen der Rückschlagventile 196 und 206 kann zudem mittels mehrmaligen Pressenhubs ein Wirkmedienvolumen gefördert werden, welches größer ist als das bei einmaliger Betätigung der Druckerzeugungseinrichtung 162 förderbare Volumen. Auf diese Weise kann mit verhältnismäßig kleinen Zylindern 164 und 166 und dementsprechend kleinen Arbeitsräumen 172 und 174 ein verhältnismäßig großes Wirkmedienvolumen gefördert werden, so dass auf große Hubwege beziehungsweise große Kolbenflächen verzichtet werden kann. Dies ermöglicht einen weiter reduzierten aparativen Aufwand und damit weiter reduzierte Kosten für ein erfindungsgemäßes Werkzeug zur Umformung von Werkstücken mittels eines fließfähigen Mediums.By arranging the check valves 196 and 206 can also be promoted by means of multiple press hubs an active media volume, which is greater than that with a single operation of the pressure generating device 162 recoverable volumes. In this way, with relatively small cylinders 164 and 166 and accordingly small workspaces 172 and 174 a relatively large active media volume are promoted, so that it is possible to dispense with long stroke paths or large piston surfaces. This allows a further reduced aparativen expenditure and thus further reduced costs for an inventive tool for forming workpieces by means of a flowable medium.

Claims

Contraption ( 100 . 150 ) for forming a workpiece ( 157 ) by means of a flowable active medium ( 160 ), in particular for the hydromechanical deformation of a workpiece ( 157 ), with a mold ( 102 . 152 ), which forms a mold contour (FIG. 106 . 156 ), with a holding tool ( 104 . 154 ), which is used to hold a workpiece ( 157 ) in one between the holding tool ( 104 . 154 ) and the mold ( 102 . 152 ) formed separating plane ( 108 . 158 ) and for applying an active medium to a in the parting plane ( 108 . 158 ) held workpiece ( 157 ) and with a pressure generating device ( 112 . 162 ) for pressurizing an active medium ( 160 ), wherein the mold ( 102 . 152 ), the holding tool ( 104 . 154 ) and the pressure generating device ( 112 . 162 ) for operation by means of a press ( 140 ), wherein the pressure generating device ( 112 . 162 ) by means of the press stroke of a press ( 140 ) and wherein the mold ( 102 . 152 ) and the holding tool ( 104 . 154 ) purely fluid mechanical by pressurization of the active medium ( 160 ) by means of an actuation of the pressure generating device generated by the press stroke ( 112 . 162 ) are sustainable.

Device according to claim 1, characterized in that the molding tool ( 102 . 152 ) and the holding tool ( 104 . 154 ) purely hydraulically by pressurizing an active medium ( 160 ) by means of the pressure generating device ( 112 . 162 ) are sustainable.

Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that a by pressurization of an active medium ( 160 ) by means of the pressure generating device ( 112 . 162 ) producible cohesive force between the mold ( 102 . 152 ) and the holding tool ( 104 . 154 ) is variably variable.

Device according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that the holding tool ( 104 . 154 ) an effective hold-down pressure surface ( 120 . 210 . 212 ), which of the mold ( 102 . 152 ) is remote and on the of a pressurized active medium ( 160 ) a hold-down force on the holding tool ( 104 . 154 ) can be applied, and that the holding tool ( 104 . 154 ) an effective counter-pressure surface ( 122 . 214 ), which the mold ( 102 . 152 ) and via which a pressurized active medium ( 160 ) a holding force on the holding tool ( 104 . 154 ), wherein the effective hold-down pressure surface ( 120 . 210 . 212 ) at least the counter-pressure surface ( 122 . 214 ) corresponds.

Apparatus according to claim 4, characterized in that the effective counter-pressure surface ( 122 . 214 ) has a variable size and / or the effective hold-down pressure surface ( 120 . 210 . 212 ) has a variable size and / or the size of the effective hold-down pressure surface ( 120 . 210 . 212 ) to the size of the effective counterpressure surface ( 122 . 214 ) is customizable.

Apparatus according to claim 4 or 5, characterized in that the effective counter-pressure surface ( 122 . 214 ) by a die ( 102 . 152 ) and / or the workpiece to be formed ( 157 ) facing surface portion of the holding tool ( 104 . 154 ) is formed, which by a the workpiece to be reshaped corresponding peripheral contour ( 124 ) is limited.

Device according to at least one of claims 4 to 6, characterized in that the holding tool ( 104 . 154 ) a upon application of a workpiece to be formed ( 157 ) with a pressurized active medium ( 160 ) between the workpiece ( 157 ) and the holding tool ( 104 . 154 ) forming pressure chamber ( 128 . 184 ) is limited at least in sections and / or that the pressure chamber ( 128 . 184 ) at least in sections by the effective counter-pressure surface ( 122 . 214 ) of the holding tool is limited and / or that the counter-holding force at least partially starting from the pressure chamber ( 128 . 184 ) on the holding tool ( 104 . 154 ) can be applied and / or that the counter-holding force at least over a portion of the counter-pressure surface ( 122 . 214 ) of the holding tool ( 104 . 154 ) is applicable to this.

Device according to at least one of claims 1 to 7, characterized in that the holding tool ( 104 . 154 ) at least one passageway ( 126 . 176 ), through which a flowable active medium ( 160 ) in a pressure chamber ( 128 . 184 ) is conductive, which is when applying a workpiece to be reshaped ( 157 ) with a pressurized active medium ( 160 ) between the workpiece ( 157 ) and the holding tool ( 104 . 154 ) trains.

Device according to at least one of claims 1 to 8, characterized in that the pressure generating device ( 112 . 162 ) at least one cylinder ( 114 . 164 . 166 ) and a movable therein and / or operable by a press stroke piston ( 116 . 168 . 170 ) having.

Device according to at least one of claims 1 to 9, characterized in that the pressure generating device ( 162 ) a plurality of cylinders ( 164 . 166 ) arranged therein with movable and / or actuatable by a press stroke piston ( 168 . 170 ) having.

Apparatus according to claim 10, characterized in that at least one of the cylinders ( 169 . 166 ) and / or at least one of the pistons ( 168 . 170 ) can be activated and / or deactivated.

Device according to at least one of claims 8 to 11, characterized in that the at least one passage channel ( 176 ) at least one check valve ( 196 ), which is the outlet of a flowable active medium ( 160 ) from the at least one outlet opening ( 182 ) on the counter-pressure surface ( 214 ) and which the reflux of a flowable active medium ( 160 ) through the at least one outlet opening ( 182 ) to the at least one inlet opening ( 186 . 188 ) on the hold-down surface ( 210 . 212 ) blocked.

Device according to at least one of claims 9 to 12, characterized in that the pressure generating device ( 162 ) at least one connecting channel ( 198 ) for connecting a workspace ( 172 . 174 ) of the at least one cylinder ( 164 . 166 ) with a reservoir for a flowable active medium ( 160 ) having.

Apparatus according to claim 13, characterized in that the connecting channel ( 198 ) as a supply channel for supplying a flowable active medium in a working space ( 172 . 174 ) of the at least one cylinder ( 164 . 166 ) is formed, wherein the supply channel ( 198 ) a check valve ( 206 ), which is the outlet of a flowable active medium ( 160 ) in the working space ( 172 . 174 ) of the at least one cylinder ( 164 . 166 ) and which the reflux of the flowable active medium ( 160 ) from the workroom ( 172 . 174 ) blocked by the supply channel.

Device according to at least one of claims 11 to 14, characterized in that the valve control of the at least one cylinder ( 164 . 166 ) and / or the at least one piston ( 168 . 170 ) are adapted, upon repeated actuation of the pressure generating device ( 162 ) by means of repeated press strokes the promotion of an active medium volume into a workpiece to be formed between ( 157 ) and the holding tool ( 154 ) forming pressure chamber ( 184 ), which is greater than that with a single operation of the pressure generating device ( 162 ) promoted active media volume.

Press ( 140 ), in particular for forming a workpiece ( 157 ) by means of a flowable active medium ( 160 ), with a press table, with a press head, with a device arranged between the press head and the press table ( 100 . 150 ) according to at least one of the preceding claims and with a driven, between press head and press table acting press ram for actuating the pressure generating device ( 112 . 162 ).

Method for forming a workpiece ( 157 ) by means of a flowable active medium ( 160 ), in particular with a device ( 100 . 150 ) according to at least one of claims 1 to 15 or a press according to claim 16, in which a workpiece to be formed ( 157 ) in a parting plane ( 108 . 158 ) between a mold ( 102 . 152 ), which forms a mold contour (FIG. 106 . 156 ), and a holding tool ( 104 . 154 ) for holding the workpiece to be formed in the parting plane ( 108 . 158 ) and for applying an active medium to a in the parting plane ( 108 . 158 ) held workpiece ( 157 ), is clamped, at a pressure generating device ( 112 . 162 ) for pressurizing an active medium by means of a press stroke of a press ( 140 ) is operated, in which for the deformation of the clamped workpiece ( 157 ) the pressurized active medium ( 160 ) by the holding tool ( 104 . 154 ) on the clamped workpiece ( 157 ) is applied and in which during the forming of the workpiece ( 160 ) the mold ( 102 . 152 ) and the holding tool ( 104 . 154 ) purely fluid mechanical by pressurization of the active medium ( 160 ) by means of the operation of the pressure generating device ( 112 . 162 ) are held together.