DE102015220231A1 - Apparatus for deep drawing a sheet metal blank with forming tools - Google Patents

Apparatus for deep drawing a sheet metal blank with forming tools Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Tiefziehen von Blechzuschnitten (Ronden, Folien, Platten, Tafeln, Platinen), die es ermöglicht, das zu fertigende Teilespektrum deutlich zu vergrößern, um neue Anwendungsgebiete zu erschließen bzw. bestehende Prozessgrenzen zu verschieben. Daneben kann durch die erfindungsgemäße Vorrichtung auf den Einsatz von Schmiermitteln weitestgehend verzichtet werden, um die Kosten für die Hilfsstoffe, die Vor- und Nachbehandlung der Blechzuschnitte bzw. der umgeformten Tiefziehteile und damit die Umweltbelastung zu reduzieren. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird die notwendige Umformkraft über einen Ziehstempel auf den Blechzuschnitt aufgebracht. Die Fließbewegung des umzuformenden Werkstückes wird durch einen Niederhalter in Verbindung mit einem Ziehring gesteuert. Niederhalter und Ziehring / Matrize weisen in dem Bereich des Bauteilflansches mehrere auskragende, zueinander beabstandete Formelemente auf. Dabei sind die Formelemente des Niederhalters und des Ziehrings / der Matrize zueinander versetzt angeordnet. Durch die auskragenden Formelemente wird im Flanschbereich des Tiefziehwerkzeuges die Kontaktfläche zwischen Werkzeug und Werkstück signifikant verkleinern.The invention relates to a device for deep-drawing sheet metal blanks (round blanks, films, plates, sheets, boards), which makes it possible to significantly increase the part spectrum to be produced in order to open up new fields of application or to postpone existing process limits. In addition, can largely be dispensed with by the inventive device on the use of lubricants to reduce the cost of the excipients, the pre- and post-treatment of sheet metal blanks or the formed deep-drawn parts and thus the environmental impact. In the apparatus according to the invention, the necessary forming force is applied via a drawing punch on the sheet metal blank. The flow movement of the workpiece to be formed is controlled by a hold-down in conjunction with a drawing ring. Downholder and drawing ring / die have in the region of the component flange on a plurality of cantilevered, spaced-apart form elements. The form elements of the blank holder and the drawing ring / the die are arranged offset from one another. Due to the cantilevered form elements, the contact area between the tool and the workpiece will be significantly reduced in the flange area of the deep-drawing tool.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Tiefziehen von Blechzuschnitten (Ronden, Folien, Platten, Tafeln, Platinen).The invention relates to a device for deep drawing of sheet metal blanks (blanks, films, plates, sheets, boards).

Tiefziehen ist nach DIN 8584 das Zugdruckumformen eines Blechzuschnitts in einen einseitig offenen Hohlkörper oder eines vorgezogenen Hohlkörpers in einen solchen mit geringerem Querschnitt ohne gewollte Veränderung der Blechdicke.Deep drawing is after DIN 8584 the Zugdruckumformen a sheet metal blank in a hollow body open on one side or a preformed hollow body in such a smaller cross-section without intentional change in the sheet thickness.

Das Tiefziehen zählt bei der Kleinserien – wie bei der Massenfertigung zu den wirtschaftlich bedeutendsten Blechumformverfahren. Beim Tiefziehen mit Formwerkzeugen wird die notwendige Umformkraft mit Hilfe eines Stempels auf den Boden des zu fertigenden Tiefziehteiles aufgebracht. Dabei wird mit dem Stempel der Blechzuschnitt durch den formgebenden Ziehring bzw. die Matrize gezogen. Der Niederhalter, der unter einem definierten Druck auf dem Blechzuschnitt wirkt, soll die Faltenbildung am Tiefziehteil verhindern.Deep drawing is one of the most economically important sheet metal forming processes in small batch production - as in mass production. When deep drawing with molds, the necessary forming force is applied by means of a punch on the bottom of the deep-drawn part to be produced. It is pulled with the punch of the blank by the forming die or the die. The hold-down, which acts under a defined pressure on the sheet metal blank, is to prevent wrinkling on the deep-drawn part.

Aufgrund der starken Reibung zwischen dem Blechzuschnitt, dem Niederhalter und der Ziehmatrize werden regelmäßig Schmierstoffe, wie Aqua-Form oder Raziol eingesetzt. Dazu müssen die zu bearbeitenden Blechzuschnitte vorab mit dem Schmiermittel benetzt und nach dem Abschluss des Umformprozesses aufwendig gereinigt werden. Due to the strong friction between the sheet metal blank, the hold-down device and the drawing die, lubricants such as Aqua-Form or Raziol are regularly used. For this purpose, the sheet metal blanks to be processed must be pre-wetted with the lubricant and cleaned consuming after completion of the forming process.

Aus dem Stand der Technik sind auch Niederhalter bekannt, die eine Ziehwulst oder Bremswulst aufweisen, um die Wirkung des Niederhalters zu verbessern. Downholders are also known from the prior art, which have a pull bead or Bremswulst to improve the action of the blank holder.

Dabei ist bei der Umformung rotationssymmetrischer Werkstücke die Ziehwulst eine kreisringförmige, auskragende, durchgehende Leiste im Niederhalter, die einen gleichbleibenden Abstand zur Ziehkante aufweist, die aus der planen Oberfläche des Niederhalters ausragt, wobei in der Ziehmatrize als Gegenstück eine formideale Ausnehmung eine Ziehsicke in Form einer umlaufenden, durchgehenden Ringnut angeordnet ist.In this case, when forming rotationally symmetrical workpieces, the drawing bead is an annular, cantilevered, continuous strip in the hold-down, which has a constant distance from the drawing edge, which protrudes from the flat surface of the blank holder, wherein in the drawing die as a counterpart a formideal recess a draw bead in the form of a circumferential, continuous annular groove is arranged.

Bei der Umformung rechteckiger Querschnittsformen wird die Ziehwulst aus auskragenden, geradlinig verlaufenden Leisten im Niederhalter gebildet, deren Länge im Wesentlichen der Bauteilgröße entspricht, wobei in der Ziehmatrize als Gegenstück formideale Ausnehmungen in Form durchgehenden Nuten angeordnet sind. When forming rectangular cross-sectional shapes, the drawing bead is formed from projecting, rectilinear strips in the hold-down, the length of which substantially corresponds to the component size, being arranged in the drawing die as a counterpart formideal recesses in the form of continuous grooves.

Beim Tiefziehvorgang rotationssymmetrischer Werkstücke drückt die kreisringförmige Ziehwulst auf den darunterliegenden Bereich des Blechzuschnittes und zwingt den Werkstoff zu einer Fließbewegung in das muldenförmige Gegenstück in der Ziehmatrize, bevor das Material über den Ziehring in die endgültige Form gezogen wird.During the deep-drawing process of rotationally symmetrical workpieces, the annular ring puller presses on the underlying area of the sheet metal blank and forces the material to flow into the trough-shaped counterpart in the draw die before the material is drawn into the final shape via the draw ring.

1 zeigt ein Tiefziehwerkzeug mit Bremsring nach dem Stand der Technik. 1 shows a deep drawing tool with brake ring according to the prior art.

Der linke Teil der Abbildung zeigt in einer geschnitten Darstellung den Niederhalter 1 mit einer umlaufenden, durchgehenden Ringnut 5a.The left part of the figure shows the clamp in a cutaway view 1 with a circumferential, continuous annular groove 5a ,

Der darunter angeordnete Ziehring 3 weist an gleicher Position eine kreisringförmige, durchgehende Leiste 5b (Ziehsicke) auf. Der Stempel 4 befindet sich in der Ausgangsposition vor dem Umformvorgang und berührt die Oberfläche des Blechzuschnittes 2.The drawing ring arranged underneath 3 has at the same position an annular, continuous bar 5b (Draw bead). The Stamp 4 is in the starting position before the forming process and touches the surface of the sheet metal blank 2 ,

Der rechte Teil der Abbildung von 1 zeigt in einer geschnittenen Darstellung den Beginn des Umformvorganges. Der Niederhalter 1 drückt dabei auf den Blechzuschnitt 2. Gleichzeitig bewegt sich der Stempel 4 nach unten und zieht den Blechzuschnitt 2 über den Ziehring 3. Durch den Anpressdruck des Stempels 4 fließt der Werkstoff des Blechzuschnittes 2 zwischen der kreisringförmigen, durchgehenden Leiste 5b im Ziehring 3 und der senkrecht fluchtend darüber angeordneten, umlaufenden, durchgehenden Ringnut 5b im Ziehring 3 hindurch. Zur Verdeutlichung ist am rechten Bildrand von 1 ein Ausschnitt des Bereiches zwischen Niederhalter 1, Blechzuschnitt 2 und Ziehring 3 mit der kreisringförmigen, durchgehenden Leiste 5b im Ziehring 3 und der senkrecht darüber angeordneten, umlaufenden, durchgehenden Ringnut 5a im Niederhalter 1 vergrößert dargestellt.The right part of the picture of 1 shows in a sectional view the beginning of the forming process. The hold down 1 presses on the sheet metal blank 2 , At the same time the stamp moves 4 down and pull the sheet metal blank 2 over the drawing ring 3 , By the pressure of the punch 4 flows the material of the sheet metal blank 2 between the circular, continuous bar 5b in the drawing ring 3 and the vertically aligned above, surrounding, continuous annular groove 5b in the drawing ring 3 therethrough. For clarification is on the right edge of 1 a section of the area between downholder 1 , Sheet metal cutting 2 and drawing ring 3 with the circular, continuous bar 5b in the drawing ring 3 and the vertically arranged above, circumferential, continuous annular groove 5a in the hold down 1 shown enlarged.

Durch den Einsatz der Zieh- oder Bremswulst wird der Werkstofffluss bereichsweise gesteuert. Nachteilig daran sind die vergleichsweise großen Umformkräfte, die Notwendigkeit des Einsatzes von Schmiermitteln und die höhere Gefahr des Bauteilversagens durch Bodenreißer.By using the drawing or Bremswulst the material flow is partially controlled. The disadvantage of this is the comparatively large forming forces, the need for the use of lubricants and the higher risk of component failure by Bodenreißer.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung vorzuschlagen, die es ermöglicht, das zu fertigende Teilespektrum deutlich zu vergrößern, um neue Anwendungsgebiete zu erschließen bzw. bestehende Prozessgrenzen zu verschieben.The object of the invention is to propose a device which makes it possible to significantly increase the part spectrum to be produced in order to open up new areas of application or to postpone existing process limits.

Daneben soll durch die erfindungsgemäße Vorrichtung auf den Einsatz von Schmiermitteln weitestgehend verzichtet werden, um die Kosten für die Hilfsstoffe, die Vor- und Nachbehandlung der Blechzuschnitte bzw. der umgeformten Tiefziehteile und damit die Umweltbelastung zu reduzieren.In addition, should largely be dispensed with by the inventive device on the use of lubricants to reduce the cost of the excipients, the pre- and post-treatment of sheet metal blanks and the formed deep-drawn parts and thus the environmental impact.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch eine Vorrichtung gemäß Patentanspruch 1. Vorzugsweise Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Vorrichtung sind Gegenstand der rückbezogenen Unteransprüche 2 bis 11.According to the invention the object is achieved by a device according to claim 1. Preferably refinements and developments the device are the subject of the dependent dependent claims 2 to 11.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird die notwendige Umformkraft über einen Ziehstempel auf den Blechzuschnitt aufgebracht. Die Fließbewegung des umzuformenden Werkstückes wird durch einen Niederhalter in Verbindung mit einem Ziehring gesteuert. In the apparatus according to the invention, the necessary forming force is applied via a drawing punch on the sheet metal blank. The flow movement of the workpiece to be formed is controlled by a hold-down in conjunction with a drawing ring.

Niederhalter und Ziehring / Matrize weisen in dem Bereich des Bauteilflansches mehrere auskragende, zueinander beabstandete Formelemente auf. Dabei sind die Formelemente des Niederhalters und des Ziehrings / der Matrize zueinander fluchtend oder versetzt angeordnet.Downholder and drawing ring / die have in the region of the component flange on a plurality of cantilevered, spaced-apart form elements. In this case, the form elements of the blank holder and the drawing ring / the die are arranged in alignment or staggered.

Durch die auskragenden, beabstandeten und quasi punktförmig wirkenden Formelemente wird im Flanschbereich des Tiefziehwerkzeuges die Kontaktfläche zwischen Werkzeug und Werkstück im Vergleich zu bekannten Zieh- und Bremswülsten signifikant verkleinert.Due to the cantilevered, spaced and virtually punctiform acting form elements in the flange region of the thermoforming tool, the contact surface between the tool and the workpiece compared to known drawing and Bremswülsten significantly reduced.

Bei einer versetzten Anordnung der Formelemente des Niederhalters und des Ziehrings bzw. der Matrize erfährt das umzuformende Blech eine Wechselbiegung in radialer und tangentialer Richtung, die es gegen eine Faltenbildung infolge der gezielten Erhöhung der stabilisiert und damit eine Faltenbildung, verhindert.In a staggered arrangement of the form elements of the blank holder and the drawing die or the die to be reshaped undergoes a change of bending in the radial and tangential direction, which stabilizes it against wrinkling due to the targeted increase in and thus prevents wrinkling.

Bei einer alternativen, in Richtung der Stempelbewegung fluchtenden Anordnung der Formelemente des Niederhalters und des Ziehrings bzw. der Matrize wird das umzuformende Blech beidseitig an den gleichen Berührungspunkten geführt. Dadurch wird die Reibung zwischen Werkzeug und Werkstück minimiert.In an alternative, aligned in the direction of the stamp movement arrangement of the mold elements of the blank holder and the drawing ring or die, the metal sheet to be formed is guided on both sides at the same points of contact. This minimizes the friction between the tool and the workpiece.

Bei einer weiteren, gleichfalls bevorzugten Ausgestaltung sind einzelne Formelemente des Niederhalters und des Ziehrings bzw. der Matrize in Stempelvorschubrichtung fluchtend zueinander und andere Formelemente des Niederhalters und des Ziehrings bzw. der Matrize in Stempelvorschubrichtung versetzt zueinander angeordnet. Dadurch wird zum einen die Reibung zwischen Werkzeug und Werkstück im Vergleich zu den bekannten Lösungen des Standes der Technik minimiert. Zugleich verhindert die, in Stempelvorschubrichtung partiell versetzte Anordnung von Formelementen des Niederhalters und des Ziehrings bzw. der Matrize die unerwünschte Faltenbildung.In a further, likewise preferred embodiment, individual form elements of the blank holder and of the drawing die or the die in the punch feed direction are aligned with one another and other form elements of the blank holder and the drawing ring or the die are offset in the punch feed direction. As a result, on the one hand, the friction between the tool and the workpiece is minimized in comparison to the known solutions of the prior art. At the same time prevents the, in the stamp feed direction partially offset arrangement of the form elements of the blank and the drawing ring or the die undesirable wrinkling.

Der Einsatz der erfindungsgemäßen Formelemente erlaubt nicht nur die energieeffiziente Herstellung von Blechbauteilen unter Verzicht von Schmiermittel, sondern insbesondere die Umformung unregelmäßig gestalteter Bauteile mit erhöhter Prozesssicherheit, d. h. mit vergrößertem Prozessfenster. Hierbei kann der Werkstofffluss durch die fest oder bevorzugt drehbar gelagerten, besonders bevorzugt flexibel positionierbaren Formelemente gezielt gesteuert werden. The use of the form elements according to the invention not only allows the energy-efficient production of sheet metal components without lubricant, but in particular the transformation irregularly shaped components with increased process reliability, d. H. with enlarged process window. Here, the flow of material can be selectively controlled by the fixed or preferably rotatably mounted, particularly preferably flexibly positionable mold elements.

Die Formelemente sind fest oder lösbar mit dem Niederhalter und dem Ziehring / Matrize verbunden. Die Fertigung des Niederhalters und des Ziehrings mit den auskragenden Formelementen erfolgt mit bekannten Verfahren der spanenden Fertigung, wie z. B. durch Fräsen.The mold elements are fixed or releasably connected to the hold-down and the drawing ring / die. The production of the blank holder and the drawing ring with the cantilevered mold elements is done with known methods of machining, such. B. by milling.

Bevorzugt sind die Formelemente als halbkugel- oder kalottenförmige Auskragungen ausgebildet. Je nach Größe und Geometrie des herzustellenden Werkstückes sind die Formelemente zueinander in definiertem Abstand zueinander fixiert. In einer bevorzugten Ausgestaltung weisen die Formelemente einen identischen Abstand zueinander auf, was allerdings nicht zwingend erforderlich ist.Preferably, the form elements are designed as hemispherical or dome-shaped protrusions. Depending on the size and geometry of the workpiece to be produced, the form elements are fixed to each other at a defined distance from each other. In a preferred embodiment, the mold elements have an identical distance from each other, which is not absolutely necessary.

2 zeigt ein erfindungsgemäßes Tiefziehwerkzeug vor dem Umformvorgang, bei dem die Oberfläche des Niederhalters 1 und des Ziehringes / der Matrize 3 in dem Bereich des Bauteilflansches mehrere, gleich beabstandete, distanzierte, feststehende, auskragende Formelemente 6 aufweist, die die Oberfläche des Blechzuschnittes 2 berühren. 2 shows an inventive thermoforming tool before the forming process, in which the surface of the blank holder 1 and the drawing ring / die 3 in the region of the component flange a plurality of equally spaced, distanced, fixed, cantilevered mold elements 6 having the surface of the sheet metal blank 2 touch.

Zur Verdeutlichung ist am rechten Bildrand von 2 ein Ausschnitt des Bereiches zwischen Niederhalter 1, Blechzuschnitt 2 und Ziehring 3 mit mehreren, auskragenden, voneinander beabstandeten Formelementen 6 im Niederhalter 1 und im Ziehring 3 vergrößert dargestellt.For clarification is on the right edge of 2 a section of the area between downholder 1 , Sheet metal cutting 2 and drawing ring 3 with a plurality of cantilevered, spaced apart form elements 6 in the hold down 1 and in the drawing ring 3 shown enlarged.

Die auskragenden, feststehenden Formelemente 6 sind auf mehreren konzentrischen Kreisbahnen angeordnet und weisen einen gleichen Abstand zueinander auf. The projecting, fixed form elements 6 are arranged on several concentric circular paths and have an equal distance from each other.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung wird der Werkstofffluss durch mehrere, beweglich gelagerte Formelemente 7 gesteuert. Dadurch können die auftretenden Reibkräfte zwischen den vorzugsweise drehbar gelagerten, auskragenden Formelementen 7 am Niederhalter 1 und am Ziehring / der Matrize 3 und der Oberfläche des Blechzuschnittes 2 signifikant reduziert werden. In a particularly preferred embodiment, the flow of material through a plurality of movably mounted mold elements 7 controlled. As a result, the frictional forces occurring between the preferably rotatably mounted, cantilevered form elements 7 on the downholder 1 and on the drawing ring / die 3 and the surface of the sheet metal blank 2 be significantly reduced.

In einer weiteren, gleichfalls bevorzugten Ausgestaltung weisen die Formelemente 6, 7 einen unterschiedlichen Abstand zueinander auf. Speziell zur Bearbeitung kompliziert geformter, asymmetrischer Werkstücke weisen die Formelemente 6, 7 in einer weiteren, gleichfalls bevorzugten Ausgestaltung einen unterschiedlichen Abstand zueinander auf, der dem zu erwartenden Spannungsverlauf beim Tiefziehen entspricht. Die Ermittlung der Anordnung der Formelemente 6, 7 und der Abstände zueinander erfolgt mit bekannten analytischen und halbanalytischen Auslegungsmethoden.In a further, likewise preferred embodiment, the form elements 6 . 7 a different distance to each other. Especially for machining complex shaped, asymmetric workpieces have the form elements 6 . 7 in a further, likewise preferred embodiment, a different distance from each other, which corresponds to the expected voltage curve during deep drawing. The determination of the arrangement the form elements 6 . 7 and the distances to each other is done with known analytical and semi-analytical design methods.

In einer weiteren, gleichfalls bevorzugten Ausgestaltung sind die Formelemente 6, 7 gleichförmig auf mindestens zwei verschiedenen Bahnen 9 angeordnet. Unter einer Bahn 9 wird im Sinne dieser Erfindung eine Linie verstanden, auf der sich die zueinander beabstandeten Formelemente 6, 7 des Niederhalters 1 und des Ziehrings 3 befinden. Dabei sind die Formelemente 6, 7 des Niederhalters 1 und des Ziehrings bzw. der Matrize 3 in Stempelvorschubrichtung (Z-Richtung) fluchtend zueinander oder zueinander versetzt angeordnet. In einer weiteren, gleichfalls bevorzugten Variante sind die Formelemente 6, 7 unregelmäßig auf mindestens zwei verschiedenen Bahnen 9 angeordnet. In a further, likewise preferred embodiment, the form elements are 6 . 7 uniform on at least two different tracks 9 arranged. Under a train 9 is understood in the context of this invention, a line on which the spaced-apart form elements 6 . 7 the hold-down 1 and the drawing 3 are located. Here are the form elements 6 . 7 the hold-down 1 and the drawing ring or die 3 in the punch feed direction (Z direction) aligned with each other or offset from one another. In a further, likewise preferred variant, the shaped elements are 6 . 7 irregular on at least two different tracks 9 arranged.

3 zeigt im linken Teil der Abbildung in einer geschnittenen Darstellung den Niederhalter 1 mit mehreren, gleich beabstandeten, auskragenden und drehbar gelagerten Formelementen 7, die die Oberfläche des Blechzuschnittes 2 quasi punktförmig berühren. 3 shows in the left part of the figure in a sectional view of the hold-down 1 with several, equally spaced, cantilevered and rotatably mounted form elements 7 that the surface of the sheet metal blank 2 touch virtually point-like.

Der darunter angeordnete Ziehring 3 weist versetzt angeordnete gleich beabstandete, auskragende und beweglich gelagerte, bevorzugt drehbar gelagerte Formelemente 7 auf, die die Oberfläche des Blechzuschnittes 2 berühren. Die beweglich gelagerten Formelemente 7 sind bevorzugt als Kugeln ausgebildet, die partiell aus der Oberfläche des Niederhalters 1 und des Ziehrings 3 auskragen.The drawing ring arranged underneath 3 has staggered equally spaced, cantilevered and movably mounted, preferably rotatably mounted form elements 7 on which the surface of the sheet metal blank 2 touch. The movably mounted form elements 7 are preferably formed as spheres which partially from the surface of the blank holder 1 and the drawing 3 protrude.

Der Stempel 4 befindet sich in der Ausgangsposition vor dem Umformvorgang und berührt die Oberfläche des Blechzuschnittes 2.The Stamp 4 is in the starting position before the forming process and touches the surface of the sheet metal blank 2 ,

Der rechte Teil der Abbildung von 3 zeigt in einer geschnittenen Darstellung den Beginn des Umformvorganges. The right part of the picture of 3 shows in a sectional view the beginning of the forming process.

Der Niederhalter 1 drückt mit einem Druck von 2 MPa–10 MPa auf den Blechzuschnitt 2. Gleichzeitig bewegt sich der Stempel 4 nach unten und zieht den Blechzuschnitt 2 über den Ziehring 3. Durch den Anpressdruck des Stempels 4 fließt der Werkstoff des Blechzuschnittes 2 zwischen den gleich beabstandeten, auskragenden und drehbar gelagerten Formelementen 7 des Niederhalters 1 und den dazu in der x-y-Ebene versetzt angeordneten, auskragenden und drehbar gelagerten Formelementen 7 des Ziehrings 3 hindurch. The hold down 1 presses on the sheet metal blank with a pressure of 2 MPa-10 MPa 2 , At the same time the stamp moves 4 down and pull the sheet metal blank 2 over the drawing ring 3 , By the pressure of the punch 4 flows the material of the sheet metal blank 2 between the equally spaced, overhanging and rotatably mounted form elements 7 the hold-down 1 and arranged in the xy plane offset, cantilevered and rotatably mounted form elements 7 of the drawing 3 therethrough.

Zur Verdeutlichung ist am rechten Bildrand von 3 ein Ausschnitt des Bereiches zwischen Niederhalter 1, Blechzuschnitt 2 und Ziehring 3 mit den, in der x-y-Ebene zueinander versetzt angeordneten, auskragenden und drehbar gelagerten Formelementen 7 des Niederhalters 1 und des Ziehrings 3 vergrößert dargestellt.For clarification is on the right edge of 3 a section of the area between downholder 1 , Sheet metal cutting 2 and drawing ring 3 with, in the xy plane offset from one another, projecting and rotatably mounted form elements 7 the hold-down 1 and the drawing 3 shown enlarged.

Die vergrößerte Darstellung zeigt den, durch die auskragenden, beweglich gelagerten Formelemente im Niederhalter 1 und im Ziehring 3 gesteuerten Werkstofffluss des Blechzuschnittes 2.The enlarged view shows the, by the cantilevered, movably mounted form elements in the hold-down 1 and in the drawing ring 3 controlled material flow of the sheet metal blank 2 ,

Die auskragenden, beweglich gelagerten, vorzugsweise drehbar gelagerten Formelemente 7 am Niederhalter 1 und am Ziehring / der Matrize 3 sind in der x-y-Ebene zueinander versetzt angeordnet. Dadurch kommt es beim Umformprozess zu einer Wechselbiegebelastung des Werkstoffes, wodurch eine Kaltverfestigung des Flanschbereichs und ggf. des Zargenbereichs bewirkt wird. The projecting, movably mounted, preferably rotatably mounted form elements 7 on the downholder 1 and on the drawing ring / die 3 are arranged offset from one another in the xy plane. As a result, during the forming process, a change in the bending load of the material occurs, as a result of which work hardening of the flange region and possibly of the frame region is effected.

Durch die Verwendung der auskragenden Formelemente 7 am Niederhalter 1 und am Ziehring / der Matrize 3 gelingt es, auch kompliziert geformte Bauteile durch Tiefziehen ohne Schmierstoff herzustellen. Ein sonst zu erwartendes Reißen des Blechzuschnittes aufgrund des begrenzten Umformvermögens des Werkstoffes wird durch die, als auskragende Formelemente 7 bevorzugt verwendeten, drehbar gelagerten Kugeln wirksam verhindert.By using the cantilevered form elements 7 on the downholder 1 and on the drawing ring / die 3 It is also possible to produce complex parts by deep drawing without lubricant. An otherwise expected tearing of the sheet metal blank due to the limited formability of the material is characterized by, as cantilevered form elements 7 preferably used, rotatably mounted balls effectively prevented.

Für die Umformung großer und kompliziert geformter Werkstücke werden in einer weiteren, gleichfalls bevorzugten Ausgestaltung feststehende und beweglich gelagerte, vorzugsweise drehbar gelagerte Formelemente 6, 7 am Niederhalter 1 und am Ziehring / Matrize 3 angeordnet. Dadurch können bevorzugt asymmetrische Teile hergestellt werden.For the transformation of large and complicated shaped workpieces are in a further, equally preferred embodiment fixed and movably mounted, preferably rotatably mounted form elements 6 . 7 on the downholder 1 and on the drawing ring / die 3 arranged. As a result, preferably asymmetric parts can be produced.

Neben der Verwendung auskragender Formelemente 6, 7, die als Halbkugeln oder drehbar gelagerte Kugeln ausgebildet sind, wird der Einsatz auskragender Rotationsellipsoide oder Zylinder, die einen Werkstofffluss entlang einer begrenzten Strecke ermöglichen, gleichfalls bevorzugt. Durch die auskragenden Formelemente 6, 7 wird im Flanschbereich des Tiefziehwerkzeuges die Kontaktfläche zwischen Werkzeug und Werkstück im Vergleich zu den bekannten Bremswülsten signifikant verkleinern.In addition to the use of projecting mold elements 6 . 7 , which are formed as hemispheres or rotatably mounted balls, the use of projecting ellipsoids of revolution or cylinders, which allow a flow of material along a limited distance, is also preferred. Due to the cantilevered form elements 6 . 7 In the flange region of the deep-drawing tool, the contact area between the tool and the workpiece will be significantly reduced in comparison to the known brake beads.

Durch die bevorzugt eingesetzten, beweglich gelagerten Formelemente 7 wird im Vergleich zu den feststehenden Formelementen 6 eine weitere Minderung der Reibkräfte und der daraus resultierenden, notwendigen Ziehkraft erreicht. Zwischen Werkstück und Werkzeug herrscht im Flanschbereich nur noch Rollreibung, die deutlich geringer ist, als die Gleitreibung beim Einsatz feststehender Formelemente. By preferably used, movably mounted form elements 7 becomes compared to the fixed form elements 6 achieved a further reduction of the frictional forces and the resulting necessary pulling force. Between the workpiece and the tool, there is only rolling friction in the flange area, which is significantly lower than the sliding friction when using fixed mold elements.

Die bevorzugt eingesetzten, beweglich gelagerten, besonders bevorzugt drehbar gelagerten Formelemente 7 sind in zahlreichen verschiedenen Ausführungen hinsichtlich ihrer Bauart, Größe und zulässiger Lastaufnahme einsetzbar. Als Formelemente 7 besonders bevorzugt sind Kugeln, Zylinder, Walzen, Walzenkränze, Kegel, Kegelstumpf oder Tonnen. The preferably used, movably mounted, particularly preferably rotatably mounted form elements 7 are used in many different designs with regard to their design, size and permissible load bearing. As form elements 7 particularly preferred are balls, cylinders, rollers, roller races, cones, truncated cone or tons.

Beim Ziehvorgang mit dem erfindungsgemäßen Tiefziehwerkzeug erfährt das umzuformende Blech eine Wechselbiegung in radialer und tangentialer Richtung, die es gegen eine Faltenbildung infolge der gezielten Erhöhung der stabilisiert und damit eine Prozessinstabilität, wie die Faltenbildung, verhindert. Die Kraft zur Überwindung der Wechselbiegungen im Flanschbereich wird als Rückhaltekraft zur Steuerung des Materialflusses gezielt genutzt.During the drawing process with the deep-drawing tool according to the invention, the sheet to be formed undergoes a bending in the radial and tangential direction, which stabilizes it against wrinkling as a result of the targeted increase in and thus prevents process instability, such as wrinkling. The force for overcoming the alternating bends in the flange area is used selectively as a retention force for controlling the material flow.

4 zeigt in einer geschnittenen Darstellung den Niederhalter 1 mit mehreren, gleich beabstandeten, auskragenden und feststehenden Formelementen 6, die die Oberfläche des Blechzuschnittes 2 berühren. 4 shows in a sectional view of the hold-down 1 with a plurality of equally spaced, cantilevered and fixed form elements 6 that the surface of the sheet metal blank 2 touch.

Der darunter angeordnete Ziehring 3 weist dazu in der x-y-Ebene fluchtend angeordnete gleich beabstandete, auskragende und feststehende Formelemente 6 auf, die die Oberfläche des Blechzuschnittes 2 berühren. Diese bevorzugte Ausgestaltung führt zu einer Minimierung der Kontaktfläche zwischen Werkzeug und Werkstück und dadurch zu einer Minimierung der Reibkräfte.The drawing ring arranged underneath 3 has in the xy plane aligned evenly spaced, cantilevered and fixed form elements 6 on which the surface of the sheet metal blank 2 touch. This preferred embodiment leads to a minimization of the contact surface between the tool and the workpiece and thereby to a minimization of the frictional forces.

5 zeigt weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung. 5 shows further preferred embodiments of the invention.

Der linke Teil der Abbildung a) zeigt in einer stark schematisierten, geschnittenen Darstellung den Niederhalter 1 mit mehreren, gleich beabstandeten, auskragenden und fest angeordneten oder drehbar gelagerten Formelementen 6, 7, die die Oberfläche des Blechzuschnittes 2 berühren. Der darunter angeordnete Ziehring 3 weist dazu fluchtend angeordnete gleich beabstandete, auskragende, feststehende oder drehbar gelagerte Formelemente 6, 7 auf, die die Oberfläche des Blechzuschnittes 2 berühren. Diese bevorzugte Ausgestaltung führt zu einer Minimierung der Kontaktfläche zwischen Werkzeug und Werkstück und dadurch zu einer Minimierung der Reibkräfte.The left part of Figure a) shows the holding-down device in a highly schematized, sectional view 1 with several, equally spaced, cantilevered and fixed or rotatably mounted form elements 6 . 7 that the surface of the sheet metal blank 2 touch. The drawing ring arranged underneath 3 has aligned evenly spaced, cantilevered, fixed or rotatably mounted form elements 6 . 7 on which the surface of the sheet metal blank 2 touch. This preferred embodiment leads to a minimization of the contact surface between the tool and the workpiece and thereby to a minimization of the frictional forces.

5 zeigt in der mittleren Abbildung b) in einer stark schematisierten, geschnittenen Darstellung den Niederhalter 1 mit mehreren, gleich beabstandeten, auskragenden und fest angeordneten oder drehbar gelagerten Formelementen 6, 7, die die Oberfläche des Blechzuschnittes 2 berühren. Der darunter angeordnete Ziehring 3 weist dazu versetzt angeordnete, auskragende, feststehende oder drehbar gelagerte Formelemente 6, 7 auf, die die Oberfläche des Blechzuschnittes 2 berühren. Diese bevorzugte Ausgestaltung ermöglicht durch die daraus resultierenden Wechselbiegungen eine gezielte Steuerung des Werkstoffflusses und verhindert mögliche Faltenbildungen. 5 shows in the middle figure b) in a highly schematic, sectional view of the hold-down 1 with several, equally spaced, cantilevered and fixed or rotatably mounted form elements 6 . 7 that the surface of the sheet metal blank 2 touch. The drawing ring arranged underneath 3 has staggered arranged, projecting, fixed or rotatably mounted form elements 6 . 7 on which the surface of the sheet metal blank 2 touch. This preferred embodiment allows the resulting bends a targeted control of the flow of material and prevents possible wrinkles.

5 zeigt in der rechten Abbildung c) in einer stark schematisierten, geschnittenen Darstellung den Niederhalter 1 mit mehreren, unterschiedlich beabstandeten, auskragenden und fest angeordneten oder drehbar gelagerten Formelementen 6, 7, die die Oberfläche des Blechzuschnittes 2 berühren. 5 shows in the right figure c) in a highly schematic, cut representation of the hold-down 1 with a plurality of differently spaced, projecting and fixed or rotatably mounted form elements 6 . 7 that the surface of the sheet metal blank 2 touch.

Der darunter angeordnete Ziehring 3 weist dazu im linken Bereich fluchtend angeordnete, auskragende, feststehende oder drehbar gelagerte Formelemente 6, 7 auf, die die Oberfläche des Blechzuschnittes 2 berühren. Im rechten Bereich weist der Ziehring 3 versetzt angeordnete, auskragende, feststehende oder drehbar gelagerte Formelemente 6, 7 auf, die die Oberfläche des Blechzuschnittes 2 berühren.The drawing ring arranged underneath 3 has in the left area aligned, cantilevered, fixed or rotatably mounted form elements 6 . 7 on which the surface of the sheet metal blank 2 touch. In the right area shows the drawing ring 3 staggered, cantilevered, fixed or rotatably mounted form elements 6 . 7 on which the surface of the sheet metal blank 2 touch.

Diese gleichfalls bevorzugte, kombinierte Anordnung von zueinander fluchtenden und versetzt angeordneten Formelemente 6, 7 am bzw. im Niederhalter 1 und am bzw. im Ziehring (Matrize) 3 ermöglicht durch die daraus resultierenden Wechselbiegungen eine gezielte Steuerung des Werkstoffflusses und verhindert mögliche Faltenbildungen. Zugleich werden die auftretenden Reibkräfte im Vergleich zu den bekannten Lösungen des Standes der Technik reduziert.This also preferred, combined arrangement of mutually aligned and staggered form elements 6 . 7 on or in the downholder 1 and on or in the drawing ring (matrix) 3 allows the resulting bends a targeted control of the flow of material and prevents possible wrinkles. At the same time, the frictional forces occurring are reduced in comparison to the known solutions of the prior art.

Um bei den erfindungsgemäß makrostrukturierten Werkzeugen den Werkstofffluss und die Reibung gezielt einstellen zu können, muss die Werkzeuggeometrie an die Bauteilgeometrie angepasst werden. In order to be able to set the material flow and the friction in a targeted manner in the case of the inventively macrostructured tools, the tool geometry must be adapted to the component geometry.

Die Geometrie der Werkzeuge kann durch die Eintauchtiefe (e), die Stützweite (λ) der benachbarten Formelemente, die Ausbildung und Fixierung der Formelemente (feststehende oder beweglich gelagerte Formelemente 6, 7) und die geometrische Anordnung auf bzw. im Niederhalter 1 und dem Ziehring 3 definiert werden. 6 zeigt in einer schematischen Schnittdarstellung die relevanten Werkzeugparameter.The geometry of the tools can by the immersion depth (e), the span (λ) of the adjacent mold elements, the formation and fixation of the mold elements (fixed or movably mounted mold elements 6 . 7 ) and the geometric arrangement on or in the hold 1 and the drawing ring 3 To be defined. 6 shows in a schematic sectional view of the relevant tool parameters.

Die Eintauchtiefe e definiert, wie weit die einzelnen Formelemente in Blechnormalenrichtung penetrieren können. Die Stützweite λ definiert den Abstand zweier benachbarter Formelemente voneinander in der ursprünglich ebenen Blechebene. The immersion depth e defines how far the individual form elements can penetrate in the direction of the sheet metal normal. The span λ defines the distance between two adjacent mold elements from each other in the originally flat sheet metal plane.

Eine höhere Eintauchtiefe e erhöht aber auch die Rückhaltekraft im Flansch und damit die nötige Ziehkraft, die zum Bauteilversagen in Form eines Bodenreißer führen kann. Dementsprechend können die Eintauchtiefe e und Stützweite λ bezüglich der Bauteilgeometrie lokal gezielt variiert werden, um einen homogenen Werkstofffluss im Flanschbereich einzustellen und Bauteilversagen durch Bodenreißer zu verhindern.A higher immersion depth e but also increases the retention force in the flange and thus the necessary pulling force that can lead to component failure in the form of a Bodenreißer. Accordingly, the immersion depth e and the span λ can be selectively varied locally with respect to the component geometry in order to set a homogeneous flow of material in the flange area and to prevent component failure due to soil tears.

Gegenüber dem konventionellen Tiefziehprozess, bei dem in der Regel der Niederhalter kraftgesteuert ist, wird beim Tiefziehen mit den erfindungsgemäßen, makrostrukturierten Werkzeugen der Abstand zwischen Niederhalter und Matrize zur Einstellung der Eintauchtiefe (als Einstellparameter) weggesteuert eingestellt. Dieses kann mit Hilfe eines Distanzrings (auch als Ziehhilfe bekannt) erfolgen. Compared to the conventional deep-drawing process, in which usually the hold-down is force-controlled, the distance between hold-down and die for setting the immersion depth (as adjustment parameters) is set in a controlled way during deep drawing with the macrostructured tools according to the invention. This can be done by means of a spacer ring (also known as pulling aid).

7 zeigt in einer schematischen Schnittdarstellung den Distanzring 8 als mechanische Wegbegrenzung beim Anpressen des Niederhalters 1. Der Distanzring 8 bewirkt, dass der Abstand a zwischen den feststehenden Formelementen 6 des angepressten Niederhalters 1 und den feststehenden Formelementen 6 des Ziehrings 3 gleich oder größer als die Blechdicke s des Blechzuschnittes 2 ist. 7 shows a schematic sectional view of the spacer ring 8th as a mechanical travel limit when pressing the blank holder 1 , The spacer ring 8th causes the distance a between the fixed form elements 6 of the pressed down holder 1 and the fixed form elements 6 of the drawing 3 equal to or greater than the sheet thickness s of the sheet metal blank 2 is.

8 zeigt in einer schematischen, geschnittenen Draufsicht einen Ausschnitt des Arbeitsbereiches zwischen Niederhalter und Ziehmatrize. 8th shows a schematic, sectioned plan view of a section of the work area between downholder and drawing die.

Die linke Abbildung zeigt vier zueinander gleich beabstandete, drehbar gelagerte, kugelförmige Formelemente 7n des Niederhalters. In der Ziehmatrize ist symmetrisch und versetzt zu den Formelementen 7n ein drehbar gelagertes kugelförmiges Formelement 7z angeordnet. Eine derartige Anordnung wird bevorzugt zur Herstellung rotationssymmetrischer Werkstücke eingesetzt.The left figure shows four equally spaced, rotatably mounted, spherical form elements 7n the hold-down. In the drawing die is symmetrical and offset to the form elements 7n a rotatably mounted spherical shape element 7z arranged. Such an arrangement is preferably used for producing rotationally symmetrical workpieces.

Die rechte Abbildung zeigt vier zueinander gleich beabstandete, drehbar gelagerte, kugelförmige Formelemente 7n des Niederhalters. In der Ziehmatrize ist asymmetrisch und versetzt zu den Formelementen 7n ein drehbar gelagertes kugelförmiges Formelement 7z angeordnet. Eine derartige Anordnung wird bevorzugt zur Herstellung von Werkstücken ohne Symmetrieachse eingesetzt.The right figure shows four mutually equally spaced, rotatably mounted, spherical form elements 7n the hold-down. In the drawing die is asymmetrical and offset to the form elements 7n a rotatably mounted spherical shape element 7z arranged. Such an arrangement is preferably used for the production of workpieces without symmetry axis.

9 zeigt in einer Draufsicht auf die Ziehmatrize 3 ein erfindungsgemäßes Tiefziehwerkzeug zur Herstellung eines Napfes für wannenförmige Teile (Ölwanne für PKW, Waschund Spülbecken). 9 shows in a plan view of the drawing die 3 an inventive thermoforming tool for producing a cup for tub-shaped parts (oil pan for cars, washing and sink).

Die zueinander beabstandeten Formelemente 6, 7 sind auf drei, zueinander gleich beabstandeten Bahnen 9 angeordnet. Die feststehenden, zylinderförmigen Formelemente 6 kragen aus der Ziehmatrize 3 aus. Die drehbar gelagerten, kugelförmigen Formelemente 7 im Eckbereich des Napfes reduzieren in dieser stark beanspruchten Zone die auftretenden Umformspannungen und -kräfte und verhindern ein Reißen des Blechzuschnittes.The spaced apart form elements 6 . 7 are on three, equally spaced tracks 9 arranged. The fixed, cylindrical shaped elements 6 collar from the drawing die 3 out. The rotatably mounted, spherical form elements 7 In the corner area of the cup, the deformation stresses and forces occurring in this highly stressed zone reduce and prevent tearing of the sheet metal blank.

Die mit „W“ gekennzeichneten Pfeile zeigen den Verlauf des Werkstoffflusses.The arrows marked with "W" show the course of the material flow.

Anhand eines Ausführungsbeispiels wird der Einsatz des erfindungsgemäßen Tiefziehwerkzeuges beim Tiefziehen eines rotationssymmetrischen Napfes mit Kugelstrukturierung des Ziehringes 3 und des Niederhalters 1 näher beschrieben. Der prinzipielle Aufbau des Tiefziehwerkzeuges ist in 3 dargestellt:
In den Werkzeugteilen Niederhalter 1 und Ziehring 3 sind im Flanschbereich jeweils drehbar gelagerte, auskragende und zueinander beabstandete kugelförmige Formelemente 7 angeordnet. Diese Formelemente 7 befinden sich jeweils auf drei konzentrischen Kreisen, die um die Rotationsachse des Werkzeuges verlaufen. Die Kreise von Niederhalter 1 und Ziehring 3 sind dabei versetzt angeordnet. Auch tangential sind die Formelemente 7 des Niederhalters 1 und des Ziehrings 3 so versetzt angeordnet, dass sie jeweils in eine Lücke des Gegenstückes greifen.
Based on an embodiment of the use of the deep-drawing tool according to the invention in deep drawing a rotationally symmetrical cup with ball structuring of the pull ring 3 and the hold-down 1 described in more detail. The basic structure of the thermoforming tool is in 3 shown:
In the tool parts hold down 1 and drawing ring 3 are in the flange each rotatably mounted, projecting and spaced apart spherical shape elements 7 arranged. These form elements 7 are each located on three concentric circles that run around the axis of rotation of the tool. The circles of hold-downs 1 and drawing ring 3 are arranged offset. Also tangential are the form elements 7 the hold-down 1 and the drawing 3 arranged offset so that they each engage in a gap of the counterpart.

Der Umformprozess läuft folgendermaßen ab:
Zuerst wird ein rundes Blech (Ronde, Durchmesser: 180 mm, Dicke: 1,0 mm, Werkstoff: DC04) eingelegt und mittig auf dem Ziehring 3 (Innendurchmesser: 103 mm, Einlaufradius: 10 mm) zentriert. Dann schließt sich der Niederhalter 1 und die auskragenden, drehbar gelagerten kugelförmigen Formelemente 7 drücken einen definierten Weg ins Blech hinein (Eintauchtiefe: 1,0 mm). Dabei wird das Blech radial und tangential durch die versetzt angeordneten Formelemente 7 wellenförmig gebogen. Danach bewegt sich der Stempel 4 (Durchmesser: 100 mm, Kantenradius: 10 mm, Geschwindigkeit: 10 mm/s) in Richtung Ziehring 3 und der eigentliche Tiefziehprozess beginnt.
The forming process is as follows:
First, a round sheet (Ronde, diameter: 180 mm, thickness: 1.0 mm, material: DC04) is inserted and centered on the drawing ring 3 (Inner diameter: 103 mm, inlet radius: 10 mm) centered. Then the hold down closes 1 and the cantilevered, rotatably mounted spherical shape elements 7 Press a defined path into the sheet (immersion depth: 1.0 mm). In this case, the sheet is radially and tangentially by the staggered shaped elements 7 wavy curved. Then the stamp moves 4 (Diameter: 100 mm, edge radius: 10 mm, speed: 10 mm / s) in the direction of the drawing ring 3 and the actual deep-drawing process begins.

Zunächst bildet sich der Ziehteilboden aus. Es fließt noch kein Werkstoff aus dem Flanschbereich nach. Erreicht die Radialspannung dann einen Wert, der die Fließbedingung erfüllt, beginnt der Werkstoff aus dem Flansch nachzufließen. Der Werkstoff im Flansch erfährt radial eine Zugbeanspruchung und wird tangential gestaucht. Um Faltenbildung durch die tangentiale Druckspannung zu verhindern, wird das Blech beim Passieren der kugelförmigen Formelemente 7 durch die auftretenden Biegungen stabilisiert. Diese Biegung ist vergleichbar mit der eines Wellbleches, das durch seine Wellengeometrie längs der Wellen eine höhere Knickstabilität erhält, als ebenes Blech. Beim Fließen biegt sich das Blech mehrmals hin und her. Es erfährt über den Weg im Flansch eine Wechselbiegung. Nachdem der Stempel 4 den Ziehweg erreicht hat, fährt er zurück, der Niederhalter 1 wird geöffnet und das Teil kann entnommen werden.First, the drawn part floor forms. No material flows from the flange area yet. If the radial stress then reaches a value which satisfies the flow condition, the material starts to flow out of the flange. The material in the flange experiences a tensile stress radially and is compressed tangentially. In order to prevent wrinkling by the tangential compressive stress, the sheet is when passing the spherical shape elements 7 stabilized by the occurring bends. This bend is comparable to that of a corrugated sheet, which, due to its wave geometry along the shafts, has a higher buckling stability than flat sheet metal. When flowing the sheet bends back and forth several times. It experiences a change in bending over the way in the flange. After the stamp 4 has reached the drawing path, he goes back, the hold-down 1 is opened and the part can be removed.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Niederhalter Stripper plate
22
Ronde/Blechzuschnitt Ronde / sheet metal blank
33
Ziehring/Ziehmatrize Drawing ring / drawing die
44
Stempel stamp
5 5
Ziehwulst/Bremswulst Draw ring / Bremswulst
5a5a
umlaufende, durchgehende Ringnut (Ziehsicke) im Niederhalter circumferential, continuous annular groove (draw bead) in the hold-down device
5b5b
kreisringförmige, durchgehende Leiste im Ziehringcircular, continuous bar in the drawing ring
66
Formelement, feststehend Form element, fixed
77
Formelement, beweglich gelagert  Shaped element, movably mounted
7n7n
Formelement des Niederhalters, beweglich gelagert Form element of the hold-down, movably mounted
7z7z
Formelement des Ziehringes / der Ziehmatrize, beweglich gelagert Form element of the drawing ring / drawing die, movably mounted
88th
Distanzring (Wegbegrenzung) Distance ring (travel limit)
99
Bahn  train
aa
Abstand zwischen den Formelementen 6, 7 des angepressten Niederhalters 1 und den Formelementen 6, 7 des Ziehrings 3 Distance between the form elements 6 . 7 of the pressed down holder 1 and the form elements 6 . 7 of the drawing 3
ee
Eintauchtiefe Immersion depth
ss
Bleckdicke des Blechzuschittes 2 Sheet thickness of the sheet metal addition 2
WW
Werkstofffluss Material flow
λλ
Stützweite span

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • DIN 8584 [0002] DIN 8584 [0002]

Claims (13)

Vorrichtung zum Tiefziehen eines Blechzuschnittes mit Formwerkzeugen mit einem Ziehstempel 4, einem Ziehring / einer Matrize 3 und einem Niederhalter 1, wobei Ziehring / Matrize 3 und Niederhalter 1 in dem, dem umzufomenden Blechzuschnitt 2 zugewandten Flanschbereich mehrere auskragende, zueinander beabstandete Formelemente 6, 7 aufweisen.Apparatus for deep drawing a sheet metal blank with forming tools with a drawing punch 4 , a drawing ring / die 3 and a hold-down 1 , where drawing ring / matrix 3 and hold down 1 in the sheet metal blank to be formed 2 facing flange portion a plurality of cantilevered, spaced-apart form elements 6 . 7 exhibit. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Formelemente 6, 7 am oder im Ziehring / der Matrize 3 und am oder im Niederhalter zueinander versetzt oder fluchtend zueinander angeordnet sind.Apparatus according to claim 1, characterized in that the shaped elements 6 . 7 on or in the drawing ring / die 3 and offset on or in the hold-down to each other or are arranged in alignment with each other. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Formelemente 6, 7 am oder im Ziehring / der Matrize 3 und am oder im Niederhalter zueinander versetzt und fluchtend zueinander angeordnet sind.Apparatus according to claim 1, characterized in that form elements 6 . 7 on or in the drawing ring / die 3 and offset on or in the hold-down to each other and are arranged in alignment with each other. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Formelemente 6, 7 fest oder lösbar mit dem Niederhalter 1 und dem Ziehring / Matrize 3 verbunden sind.Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the shaped elements 6 . 7 fixed or detachable with the hold-down 1 and the drawing ring / die 3 are connected. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Formelemente 7 beweglich gelagert, bevorzugt drehbar gelagert sind.Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the shaped elements 7 movably mounted, preferably are rotatably mounted. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Formelemente 7 die Kontur einer Kugel, eines Zylinders, einer Walze, eines Walzenkranzes, eines Kegels, eines Kegelstumpfs und/oder einer Tonne aufweisen. Apparatus according to claim 5, characterized in that the shaped elements 7 have the contour of a ball, a cylinder, a roller, a roller rim, a cone, a truncated cone and / or a barrel. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die auskragenden Bereiche der Formelemente 6 kugel-, halbkugel- oder kalottenförmig ausgebildet sind. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the projecting portions of the mold elements 6 spherical, hemispherical or dome-shaped. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Formelemente 6, 7 einen gleichen Abstand zueinander aufweisen. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the shaped elements 6 . 7 have an equal distance from each other. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Formelemente 6, 7 einen unterschiedlichen Abstand zueinander aufweisen. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the shaped elements 6 . 7 have a different distance from each other. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Formelemente 6, 7 gleichförmig auf mindestens zwei zueinander beabstandeten Bahnen 9 angeordnet sind. Device according to one of claims 1 to 9, characterized in that the shaped elements 6 . 7 uniform on at least two spaced tracks 9 are arranged. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Formelemente 6, 7 ungleichförmig auf mindestens zwei zueinander beabstandeten Bahnen 9 angeordnet sind. Apparatus according to claim 9, characterized in that the shaped elements 6 . 7 non-uniform on at least two spaced tracks 9 are arranged. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Bahnen 9 gleichförmig zueinander angeordnet sind. Apparatus according to claim 10 or 11, characterized in that the webs 9 are arranged uniformly to each other. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Bahnen 9 ungleichförmig zueinander angeordnet sind.Apparatus according to claim 10 or 11, characterized in that the webs 9 are arranged non-uniformly to each other.
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