DE10230071C1 - Closure unit for molds or press tools includes tensile strap and closed contour frame made of fiber-reinforced composite - Google Patents

Closure unit for molds or press tools includes tensile strap and closed contour frame made of fiber-reinforced composite

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Abstract

The unit includes a tensile strap (2) with a closed-contour frame (2.2) formed by two opposite segments (2.3). The tool (12) is located between them. Each segment has contact surfaces (2.1, 2.4), and the frame material is a reinforced composite. The contact surfaces correspond with surfaces (3.1) above or below the tool. Closure forces amounting in total to 1 MN can be applied to the component and contact surfaces. Resultant forces are parallel and lie in a plane dividing the strap centrally in the axial direction.

Description

Die Erfindung betrifft eine Zuhaltevorrichtung für eine Vorrichtung zur Herstellung von Metallteilen durch eine Umformung bei einem geschlossenen Formwerkzeug sowie eine Vorrichtung zur Herstellung von Metallteilen durch eine Umformung bei einem geschlossenen Formwerkzeug mit einer solchen erfindungsgemäßen Zuhaltevorrichtung.The invention relates to a locking device for a device for producing Metal parts by forming in a closed mold and a Device for producing metal parts by forming at a closed mold with such an inventive Locking device.

Im Sinne der Erfindung umfasst die Bezeichnung "Umformung bei einem geschlossenen Formwerkzeug" Umformverfahren, bei der die Krafteinwirkung auf das Werkstück zum Umformen im Innern eines an sich mehrteiligen, aber zum Zeitpunkt der Krafteinwirkung im wesentlichen geschlossenen Formwerkzeuges erfolgt und die auf das Formwerkzeug aufzubringenden Zuhaltekräfte regelmäßig größer sind als 3 MN. Ein solches Umformverfahren ist beispielsweise das sog. Innenhochdruckumformen mit längsgeteilten Formwerkzeugen.For the purposes of the invention, the term "forming in a closed mold "forming process in which the force acting on the Workpiece for forming inside a multi-part, but at the time the force is essentially closed mold and the Locking forces to be applied to the mold are regularly greater than 3 MN. Such a forming process is, for example, the so-called Hydroforming with longitudinally split molds.

Zum Innenhochdruckumformen werden Vorrichtungen eingesetzt, die regelmäßig hydraulisch angetrieben werden. Der Aufbau dieser Vorrichtungen wird im starken Maße von den herzustellenden Werkstücken bestimmt, wobei der ursprüngliche Formling insbesondere ein rohrförmiger Hohlkörper ist. Die der Kraftübertragung auf die Rohrenden dienenden Hauptzylinder sind entweder stehend oder liegend, insbesondere in Richtung der Ausgangsrohrachse gegeneinander wirkend angeordnet. Einer dieser Zylinder ist üblicherweise hohlgebohrt und besitzt einen Hochdruckanschluß, der regelmäßig durch eine Rohrverbindung mit dem Druckübersetzer verbunden ist.Devices are used for hydroforming that regularly are hydraulically driven. The structure of these devices will be strong Dimensions determined by the workpieces to be produced, the original Shaped is in particular a tubular hollow body. The transmission of power the master cylinder serving the pipe ends are either standing or lying, arranged counteracting in particular in the direction of the exit pipe axis. One of these cylinders is usually drilled hollow and has one High pressure connection, which is regularly connected to the Pressure intensifier is connected.

Das Formwerkzeug ist zumindest zweiteilig ausgebildet. Im einfachsten Fall ist bei einem zweiteiligen Formwerkzeug ein Teil des Werkzeuges fest auf dem Maschinentisch befestigt, während das andere angetrieben wird und entsprechend dem Arbeitszyklus eine Öffnungs- und Schließbewegung ausführt. Die Vorrichtungen können in Abhängigkeit von der gewünschten Werkstückgeometrie wahlweise längs- oder quergeteilte Formwerkzeuge aufnehmen, wobei bei Zuhaltekräften, die größer als 3 MN sind, üblicherweise längsgeteilte Formwerkzeuge zum Einsatz kommen. Die Wirtschaftlichkeit dieser Vorrichtungen ist oft nur bei hohen Stückzahlen, d. h. insbesondere kurzen Taktzeiten, gegeben.The molding tool is formed at least in two parts. In the simplest case is at a two-part mold part of the tool firmly on the Machine table attached while the other is driven and according to the Working cycle performs an opening and closing movement. The devices  depending on the desired workpiece geometry, or cross-split molds, with locking forces greater than 3 MN are, usually longitudinally split molds are used. The Economy of these devices is often only in large quantities, i. H. in particular short cycle times.

Vorrichtungen zur Innen-Hochdruck-Umformung, die ein zur Rohrachse längsgeteiltes Formwerkzeug besitzen, sind oft als Mehrsäulenpressen oder Rahmenpressen ausgeführt. Das Formwerkzeug ist derart angeordnet, dass ein Teil des Formwerkzeuges beim Werkstückwechsel vom Pressenstößel nach oben bewegt wird. Während der Umformung hat der Pressenstößel die aus projizierter Werkstückfläche und Innendruck resultierende Kraft für das Formwerkzeug auszugleichen und eine mindestens gleich große Kraft auf das Formwerkzeug aufzubringen. Infolge der verfahrensbedingt hohen Innendrücke (regelmäßig über 1000 bar) sind die diesbezüglich erforderlichen Zuhaltekräfte von über 3 MN durch die Stahlkonstruktion der Vorrichtung zu gewährleisten, was regelmäßig bei Einsatz von Mehrsäulenpressen oder Rahmenpressen relativ große Bauhöhen und großen Montage- und Betriebsraum erfordert. Die Vorrichtung benötigt entsprechend der aufzunehmenden Kräfte von über 3 MN und der daraus regelmäßig resultierenden hohen Eigenmasse eine aufwendige Gründung und einen hohen Raumbedarf. Ein Werkzeugwechsel, d. h. insbesondere des Formwerkzeuges, ist technologisch aufwendig.Devices for internal high-pressure forming, which is a longitudinally divided to the pipe axis Own molding tools are often used as multi-column presses or frame presses executed. The molding tool is arranged such that part of the molding tool is moved upwards from the press ram when changing the workpiece. During the The press ram is formed from the projected workpiece surface and internal pressure resulting force for the mold to balance and at least the same to apply great force to the mold. As a result of the high process requirements Internal pressures (regularly over 1000 bar) are the necessary ones Locking forces of over 3 MN due to the steel structure of the device ensure what is regular when using multi-column presses or frame presses requires relatively large heights and large assembly and operating space. The Device needs over 3 MN and the forces to be absorbed the resulting high inherent mass is a complex foundation and a high space requirement. A tool change, i. H. especially the Forming tool is technologically complex.

Aus der DE 16 02 475 B2 ist eine Preßvorrichtung zur Herstellung von hohlen Werkstücken aus Blech durch Kaltumformung unter einem hydraulischen Innendruck bekannt, bei der die beweglichen Teile der das Werkstück umschließenden geteilten Form während der Kaltumformung mittels ausschwenkbarer Verriegelungshaken fest zusammengehalten sind. Soll eine solche Preßvorrichtung Zuhaltekräfte von über 3 MN gewährleisten, ist die Dimensionierung des Schließmechanismus, insbesondere der Verriegelungshaken bzw. Gelenke, die zum Ausschwenken der Verriegelungshaken benötigt werden, entsprechend vorzunehmen. Diese Vorrichtungen mit einer Masse von mehreren Tonnen bedürfen einer aufwendigen Gründung und entsprechender Bauhöhe. Die Verriegelungshaken, sollten diese die erforderlichen Zuhaltekräfte überhaupt gewährleisten können, sind nur schwer und energetisch aufwendig zu manipulieren. Die für ein wirtschaftliches Betreiben der Vorrichtung im Rahmen einer industriellen Fertigung notwendigen kurzen Taktzeiten von 20 bis 40 Sekunden, sind aufgrund der dann auftretenden hohen Trägheitskräfte nicht realisierbar. Eine Spaltbildung während des eigentlichen Umformprozesses zwischen den Teilen des Formwerkzeuges, insbesondere hervorgerufen durch die elastischen Verformungen des Werkstoffes der Verriegelungshaken, die zu unerwünschten Verformungen des Werkstücks während des Kraftaufbaus führen, ist mit dieser Lösung verbunden.From DE 16 02 475 B2 is a pressing device for the production of hollow Workpieces made of sheet metal through cold forming under hydraulic internal pressure known, in which the moving parts of the divided surrounding the workpiece Form during the cold forming by means of swing-out locking hooks are held together. Should such a pressing device hold locking forces of over 3 MN ensure is the dimensioning of the locking mechanism, in particular the Locking hooks or joints that are used to swing out the locking hooks  are required to make accordingly. These devices with a mass of several tons require an elaborate foundation and corresponding height. The locking hooks should have the required locking forces at all can be guaranteed are difficult and energy-intensive to manipulate. The for an economical operation of the device in the context of an industrial Short cycle times of 20 to 40 seconds are necessary due to the production then occurring high inertia forces can not be realized. A gap formation during the actual forming process between the parts of the mold, in particular caused by the elastic deformations of the material Locking hook, which leads to undesirable deformation of the workpiece during the Leading strength is connected with this solution.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung bereitzustellen, die eine geringere Bauhöhe und ein geringes Eigengewicht besitzt und bezüglich Investitionsvolumens, Wartung und Betrieb einen geringeren Aufwand bedarf und sich wirtschaftlich betreiben läßt, und bei welcher keine Spaltbildung zwischen den Teilen des Formwerkzeuges während des Umformprozessen auftritt.The object of the invention is to provide a device which is smaller Height and a low dead weight and in terms of investment volume, Maintenance and operation requires less effort and are economical can operate, and in which no gap between the parts of the Mold occurs during the forming process.

Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, indem die erfindungsgemäße Zuhaltevorrichtung zumindest umfasst,
The object of the invention is achieved in that the locking device according to the invention at least comprises

  • - mehrere Zugbügel 2, wobei die Zugbügel 2 jeweils einen eine geschlossene Kontur aufweisenden Zugrahmen 2.2 besitzen, welcher zwei von einander beabstandete und sich gegenüber angeordnete Segmente 2.3 aufweist zwischen denen ein Formwerkzeug 12 anordenbar ist, jedes dieser Segmente 2.3 zumindest eine Auflagefläche 2.1 oder eine Auflagefläche 2.4 besitzt, und die Zugbügel 2 jeweils zumindest an einem Gelenk 8 schwenkbar befestigt sind, wobei das Material des Zugrahmens 2.2 weitestgehend aus Materialien mit einer Zugfestigkeit von 1500 N/mm2 bis 4200 N/mm2, einer Dauerfestigkeit von 1200 N/mm2 bis 3000 N/mm2 und einer Dichte von ca. 1,2 bis 2,5 g/cm3 besteht, - Several drawbars 2 , each of the drawbars 2 having a closed contour 2.2 , which has two spaced apart and opposite segments 2.3 between which a molding tool 12 can be arranged, each of these segments 2.3 at least one support surface 2.1 or a support surface 2.4 , and the drawbars 2 are each pivotably attached to at least one joint 8 , the material of the draw frame 2.2 being largely made of materials with a tensile strength of 1500 N / mm 2 to 4200 N / mm 2 , a fatigue strength of 1200 N / mm 2 up to 3000 N / mm 2 and a density of approx. 1.2 to 2.5 g / cm 3 ,
  • - eine Auflagefläche 3.1, welche oberhalb des Formwerkzeuges 12 oder auf dessen Oberfläche angeordnet ist und als Auflage für eine Auflagefläche 2.1 eines Zugbügels 2 dient, unda support surface 3.1 , which is arranged above the molding tool 12 or on its surface and serves as a support for a support surface 2.1 of a pull bracket 2 , and
  • - eine Vorrichtung 5, die eine Zuhaltekraft von mehr als 3 MN erzeugt und mehrere krafterzeugende Elemente besitzt, wobei die Zuhaltekraft zwischen den Auflageflächen 2.1 und 2.4 der Zugbügel 2 und zumindest einer Fläche, die sich unterhalb des Formwerkzeuges 12 befindet, angreift.- A device 5 , which generates a locking force of more than 3 MN and has several force-generating elements, the locking force acting between the contact surfaces 2.1 and 2.4 of the drawbar 2 and at least one surface which is located below the mold 12 .

Die erfindungsgemäße Auswahl des Werkstoffes und dessen konstruktive Ausbildung ermöglichen u. a. ein technisch einfaches Verschwenken der Zugbügel mit einem geringen energetischen Aufwand, so dass sich dies positiv auf die zu realisierenden Taktzeiten auswirkt, und bewirkt das Auftreten von geringen dynamischen Kräften.The selection of the material according to the invention and its design enable u. a. a technically simple pivoting of the drawbar with a low energy expenditure, so that this has a positive effect on those to be realized Cycle times affects, and causes the occurrence of low dynamic forces.

Die erfindungsgemäße Verwendung und Auswahl von Werkstoffen, mit den im ersten Anspruch definierten Werkstoffeigenschaften, als Konstruktionswerkstoff ermöglicht im Vergleich zu den sonst in der Umformtechnik üblichen Materialien, insbesondere Baustahl, neue konstruktive Lösungen bzw. Maschinenkonzepte.The use and selection of materials according to the invention with those in the first Material properties defined as a construction material compared to the materials normally used in metal forming, in particular Structural steel, new constructive solutions or machine concepts.

Beispielsweise beträgt die Zugfestigkeit eines Kohlenfasercompounds ca. 2950 N/mm2 (Baustahl ca. 320 bis 690 N/mm2), die Dauerfestigkeit ca. 1950 N/mm2 (Baustahl ca. 350 N/mm2) und die Dichte ca. 1,8 g/cm3).For example, the tensile strength of a carbon fiber compound is approx. 2950 N / mm 2 (structural steel approx. 320 to 690 N / mm 2 ), the fatigue strength approx. 1950 N / mm 2 (structural steel approx. 350 N / mm 2 ) and the density approx. 1.8 g / cm 3 ).

Die erfindungsgemäße Ausbildung des Elementes des Schließmechanismus als Zugbügel, welcher die erforderliche Zuhaltekraft realisiert, bringt die verbesserten Werkstoffeigenschaften der erfindungsgemäß bevorzugten Materialien wie Kohlefasercompound, wie beispielsweise das Verhältnis von der Gestaltfestigkeit zur Masse des Zugrahmens von ca. 800 (Stahl ca. 8 bis 12), gezielt zum tragen.The inventive design of the element of the locking mechanism as Drawbar, which realizes the required locking force, brings the improved Material properties of the materials preferred according to the invention, such as Carbon fiber compound, such as the ratio of the structural strength to Weight of the pull frame of approx. 800 (steel approx. 8 to 12), specifically for carrying.

In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Zuhaltevorrichtung angegeben. Advantageous refinements and developments are in the dependent claims specified the locking device according to the invention.  

Die Aufgabe der Erfindung wird außerdem durch eine Vorrichtung zur Herstellung von Metallteilen durch Innenhochdruckumformung, die zumindest ein geteiltes Formwerkzeug und eine Vorrichtung gemäß der Ansprüche 1 bis 4 umfasst, gelöst.The object of the invention is also achieved by a device for producing Metal parts by hydroforming, which is at least one divided Mold tool and a device according to claims 1 to 4 comprises solved.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher beschrieben.An embodiment of the invention is shown in the drawing and in the following description described in more detail.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1a eine Zuhaltevorrichtung in einer Seitenansicht Fig. 1a a locking device in a side view

Fig. 1b die Zuhaltevorrichtung aus Fig. 1a in einer weiteren Seitenansicht FIG. 1b, the locking device of Fig. 1a in a further side view

Fig. 2a eine alternative Variante der Zuhaltevorrichtung mit geschlossenem Formwerkzeug in perspektivischer Darstellung Fig. 2a shows an alternative variant of the locking device with closed mold in a perspective view

Fig. 2b eine Zuhaltevorrichtung mit geöffnetem Formwerkzeug in perspektivischer Darstellung FIG. 2b shows a clamping device with an open mold in a perspective view

in Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Zuhaltevorrichtung 1 als Bestandteil einer Vorrichtung zur Herstellung von Metallteilen durch Innendruckumformung, mit einem zweiteiligen Formwerkzeug 12, in einer Seitenansicht dargestellt. Auf einem Fundament 13 ist ein Maschinengestell 6 befestigt, welches im wesentlichen aus einer kastenförmigen Konstruktion aus Baustahl besteht. Ein Rahmen 6.3 ist mit einem weiteren Rahmen 6.1 über eine Säule 6.2 fest verbunden. An der Säule 6.2 sind zwei Gelenke 8 angeordnet, die in Richtung der Längsachse des Maschinengestells 6 starr befestigt sind. An den Gelenken 8 sind die beiden Zugbügel 2 angelenkt, so dass diese nahezu parallel zur Längsachse des Maschinengestells 6 schwenkbar sind. Das Schwenken der Zugbügel 2 wird durch zwei hydraulische Schwenkzylinder 9 realisiert, die am Rahmen 6.3 angeordnet sind. In den vier Ecken des Rahmens 6.3 sind, sich auf diesem abstützend, vertikal vier Hubzylinder 4 angeordnet, die mit der Traverse 3 verbunden sind. Die Traverse 3 besitzt plane Auflageflächen 3.1 auf denen die ebenfalls planen und zu diesen parallel angeordneten Auflageflächen 2.1 der Zugbügel 2 im angeschwenkten Zustand absetzbar sind. An der Traverse 3 ist der obere Teil des zweiteiligen längsgeteilten Formwerkzeuges 12 befestigt. Der untere Teil des Formwerkzeuges 12 ist am Maschinentisch 7 fest verbunden. Der Maschinentisch 7 liegt frei auf den Kolbenflächen der vier Preßzylinder auf, die die krafterzeugenden Elemente der Vorrichtung 5 bilden.in Fig. 1, a retaining device 1 according to the invention is shown as part of a device for producing metal pieces by internal pressure forming, with a two-part molding tool 12, in a side view. A machine frame 6 is attached to a foundation 13 , which essentially consists of a box-shaped construction made of structural steel. A frame 6.3 is firmly connected to a further frame 6.1 via a column 6.2 . Two joints 8 are arranged on the column 6.2 and are rigidly fastened in the direction of the longitudinal axis of the machine frame 6 . The two drawbars 2 are articulated on the joints 8 , so that they can be pivoted almost parallel to the longitudinal axis of the machine frame 6 . The pivoting of the drawbar 2 is realized by two hydraulic swivel cylinders 9 , which are arranged on the frame 6.3 . In the four corners of the frame 6.3 , four lifting cylinders 4 , which are connected to the crossmember 3 , are arranged vertically, supported on the latter. The crossmember 3 has flat bearing surfaces 3.1 on which the likewise flat and parallel to these bearing surfaces 2.1 of the tension bracket 2 can be set down in the pivoted-in state. The upper part of the two-part longitudinally divided molding tool 12 is fastened to the cross member 3 . The lower part of the molding tool 12 is firmly connected to the machine table 7 . The machine table 7 lies freely on the piston surfaces of the four press cylinders, which form the force-generating elements of the device 5 .

Die Preßzylinder sind am Rahmen 6.1 der Art befestigt, dass diese krafterzeugenden Elemente der Vorrichtung 5, die auf den selben Zugbügel 2 einwirken, vorzugsweise mehrere hydraulische Hochdruckzylinder, der Art angeordnet sind, dass die mittleren Krafteinleitungs-Linien dieser krafterzeugenden Elemente der Vorrichtung 5 nahezu parallel und in einer Ebene verlaufen, die nicht wesentlich von der Ebene abweicht, die den Zugbügel 2 in axialer Richtung mittig teilt. Die Segmente 2.3 sind weitestgehend aus einem Leichtmetal, beispielsweise Aluminium-Legierungen, gefertigt. Die Zugrahmen 2.2 bestehen weitestgehend aus einem Kohlefasercompound, beispielsweise einer intermoduligen Faser mit ca. 50 bis 65% Faservolumenanteil in einer Epoxidharzmatrix.The press cylinders are fastened to the frame 6.1 in such a way that these force-generating elements of the device 5 , which act on the same tension bracket 2 , preferably a plurality of hydraulic high-pressure cylinders, are arranged in such a way that the mean force introduction lines of these force-generating elements of the device 5 are almost parallel and run in a plane that does not deviate significantly from the plane that divides the tie bar 2 in the middle in the axial direction. The segments 2.3 are largely made of a light metal, for example aluminum alloys. The tensile frame 2.2 largely consist of a carbon fiber compound, for example an intermodular fiber with approximately 50 to 65% fiber volume in an epoxy resin matrix.

Die Funktionsweise der beschriebenen Vorrichtung wird nachfolgend im Zusammenhang dargestellt:
Nach dem Einlegen des Werkstückes in das geöffnete Formwerkzeug 12 wird dieses geschlossen indem die Kolbenstangen der Hubzylinder 4 nach unten gefahren werden, so dass die beiden Teile des Formwerkzeuges 12 aufliegen. Nachfolgend werden die beiden Zugbügel 2 mit Hilfe der Schwenkzylinder 9 in die Vertikale geschwenkt, so dass zwischen den Auflageflächen 3.1 der Traverse 3 und den Auflageflächen 2.1 der Zugbügel 2 ein Luftspalt besteht, der erforderlich ist, um ein berührungsloses Einschwenken der Zugbügel 2 zu realisieren. Über die Preßzylinder werden nun die Zuhaltekräfte über den Maschinentisch 7 auf das Formwerkzeug 12 aufgebracht. Dabei wird der Maschinentisch 7 und das gesamte Formwerkzeug 12 angehoben bis sich die Auflageflächen der Traverse 3 und der Zugbügel 2 berühren. Nachfolgend werden die beiden Teile des Formwerkzeuges 12 mit der erforderlichen Zuhaltekraft beaufschlagt, d. h. das Formwerkzeug 12 verspannt. The functioning of the device described is shown below in context:
After the workpiece has been inserted into the opened molding tool 12 , it is closed by moving the piston rods of the lifting cylinders 4 downward, so that the two parts of the molding tool 12 rest. Subsequently, the two drawbars 2 are pivoted vertically with the aid of the swivel cylinders 9 , so that there is an air gap between the contact surfaces 3.1 of the crossbeam 3 and the contact surfaces 2.1 of the drawbars 2 , which is necessary in order to realize a contactless pivoting of the drawbars 2 . The locking forces are now applied to the molding tool 12 via the machine table 7 via the press cylinders. The machine table 7 and the entire molding tool 12 are raised until the contact surfaces of the crossmember 3 and the drawbar 2 touch. The two parts of the mold 12 are then subjected to the required locking force, ie the mold 12 is clamped.

Fig. 2 zeigt eine alternative Variante der Zuhaltevorrichtung mit geschlossenem bzw. geöffnetem Gesenk (Fig. 2a bzw. Fig. 2b) in einer perspektivischen Darstellung. Das Maschinengestell 6 besteht im wesentlichen aus einer kastenförmigen Stahlkonstruktion. Ein unterer Rahmen 6.3 ist über vier vertikal angeordnete Träger mit einem weiteren Rahmen 6.1 fest verbunden. Außerdem ist ein Zugbügelträger 10 zwischen diesen beiden Rahmen und mit dem Rahmen 6.3 mittels vier Federführungen 11 verbunden angeordnet. Am Zugbügelträger 10 sind die beiden Gelenke 8 befestigt. An den Gelenken 8 sind die beiden Zugbügel 2 an deren unterem Teil angelenkt, so dass diese parallel zur Längsachse des Maschinengestells 6 schwenkbar sind. Das Schwenken der Zugbügel 2 wird durch zwei hydraulische Schwenkzylinder 9 realisiert, die am Rahmen 6.3 angeordnet sind. In den vier Ecken des Rahmens 6.1 sind vertikal vier Hubzylinder 4 angeordnet, die mit der Traverse 3 verbunden sind. Die Traverse 3 besitzt plane Auflageflächen 3.1 auf denen die ebenfalls planen und zu diesen parallel angeordneten Auflageflächen 2.1 der Zugbügel 2 im angeschwenkten Zustand (Fig. 2a) absetzbar sind. Die beiden Zugbügel 2 bestehen jeweils aus zwei halbkreisförmigen und sich gegenüber angeordneten Segmenten 2.3, wobei die nahezu halbkreisförmigen Konturen des oberen und unteren Segmentes 2.3 von einander abgewandt sind. Der ringförmige, unflexible Zugbügel 2.2 umschlingt die halbkreisförmigen Konturen des oberen und unteren Segmentes 2.3 und ist mit diesen verbunden. An der Traverse 3 ist der obere Teil des zweiteiligen Formwerkzeuges 12 befestigt. Der untere Teil des Formwerkzeuges 12 ist am Rahmen 6.1 befestigt, an dessen Unterseite außerdem die vier nach unten ragenden Preßzylinder 5 fixiert sind. Die Preßzylinder S drücken durch die vier Öffnungen des Zugbügelträgers 10 hindurch auf die Auflageflächen 2.4 der unteren der Segmente 2.3. Die Preßzylinder sind am Rahmen 6.1 der Art befestigt, dass, wenn der Zugbügel 2 angeschwenkt ist (Fig. 2a), die mittleren Krafteinleitungs-Linien dieser krafterzeugenden Elemente der Vorrichtung 5 nahezu parallel und in einer Ebene verlaufen, die nicht wesentlich von der Ebene abweicht, die den Zugbügel 2 in axialer Richtung mittig teilt. FIG. 2 shows an alternative variant of the locking device with a closed or open die ( FIG. 2a or FIG. 2b) in a perspective view. The machine frame 6 consists essentially of a box-shaped steel structure. A lower frame 6.3 is firmly connected to a further frame 6.1 via four vertically arranged supports. In addition, a tension bracket 10 is arranged between these two frames and connected to the frame 6.3 by means of four spring guides 11 . The two joints 8 are fastened to the tension bracket 10 . The two tension brackets 2 are articulated to the lower part of the joints 8 , so that they can be pivoted parallel to the longitudinal axis of the machine frame 6 . The pivoting of the drawbar 2 is realized by two hydraulic swivel cylinders 9 , which are arranged on the frame 6.3 . In the four corners of the frame 6.1 , four lifting cylinders 4 are arranged vertically, which are connected to the cross member 3 . The crossmember 3 has flat bearing surfaces 3.1 on which the likewise flat bearing surfaces 2.1 of the drawbar 2, which are arranged parallel to these, can be set down in the pivoted state ( FIG. 2a). The two drawbars 2 each consist of two semicircular and oppositely arranged segments 2.3 , the almost semicircular contours of the upper and lower segments 2.3 facing away from one another. The ring-shaped, inflexible drawbar 2.2 wraps around the semicircular contours of the upper and lower segment 2.3 and is connected to them. The upper part of the two-part mold 12 is fastened to the cross member 3 . The lower part of the molding tool 12 is attached to the frame 6.1 , on the underside of which the four downwardly extending press cylinders 5 are also fixed. The press cylinders S press through the four openings of the tension bracket support 10 onto the contact surfaces 2.4 of the lower of the segments 2.3 . The press cylinders are attached to the frame 6.1 in such a way that, when the drawbar 2 is pivoted ( FIG. 2a), the middle force introduction lines of these force-generating elements of the device 5 run almost parallel and in a plane which does not deviate significantly from the plane , which divides the drawbar 2 in the middle in the axial direction.

Die Funktionsweise der beschriebenen Vorrichtung wird nachfolgend im Zusammenhang dargestellt:
Nach dem Einlegen des Werkstücks in das geöffnete Formwerkzeug 12 wird dieses geschlossen indem die Hubzylinder 4 nach unten gefahren werden, so dass die beiden Teile des Formwerkzeuges 12 aufliegen. Nachfolgend werden die beiden Zugbügel 2 mit Hilfe der Schwenkzylinder 9 in die Vertikale geschwenkt, so dass zwischen der Auflageflächen 3.1 der Traverse 3 und der Auflageflächen 2.1 der Zugbügel 2 ein Luftspalt besteht, der erforderlich ist, um ein berührungsloses Einschwenken der Zugbügel 2 zu realisieren. Über die Preßzylinder werden nun die Kräfte auf die Auflageflächen 2.4 der Zugbügel 2 aufgebracht. Dabei wird der Zugbügel 2 nach unten bewegt bis sich die Auflageflächen 3.1; 2.1 der Traverse 3 und der Zugbügel 2 berühren. Nachfolgend werden die beiden Teile des Formwerkzeuges 12 mit der erforderlichen Zuhaltekraft, die von den Preßzylindern aufgebracht wird, beaufschlagt, d. h. das Formwerkzeug 12 mit diesen Zuhaltekräften verspannt, so dass während des Umformprozesses kein Abheben der Teile des Formwerkzeuges 12 möglich ist.The functioning of the device described is shown below in context:
After the workpiece has been inserted into the opened mold 12 , the latter is closed by moving the lifting cylinders 4 downward, so that the two parts of the mold 12 rest. Subsequently, the two drawbars 2 are pivoted vertically with the aid of the swivel cylinders 9 , so that there is an air gap between the support surfaces 3.1 of the crossbeam 3 and the support surfaces 2.1 of the drawbar 2 , which is necessary in order to realize a contactless pivoting of the drawbars 2 . On the press cylinder, the forces are now applied to the bearing surfaces of the clamping yoke 2.4 second The drawbar 2 is moved downward until the contact surfaces 3.1 ; 2.1 touch the crossbar 3 and the drawbar 2 . Subsequently, the two parts of the molding tool 12 are applied with the necessary clamping force applied by the press cylinders, that is, the mold 12 with these clamping forces braced, so that possible during the forming process no lifting of the parts of the mold 12th

Claims (9)

1. Zuhaltevorrichtung für eine Vorrichtung zur Herstellung von Metallteilen durch Umformung bei einem geschlossenen Formwerkzeug, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuhaltevorrichtung zumindest umfasst,
mehrere Zugbügel (2), wobei die Zugbügel (2) jeweils zumindest einen eine geschlossene Kontur aufweisenden Zugrahmen (2.2) besitzen, welcher zwei von einander beabstandete und sich gegenüber angeordnete Segmente (2.3) aufweist zwischen denen ein Formwerkzeug (12) anordenbar ist, jedes dieser Segmente (2.3) zumindest eine Auflagefläche (2.1) oder eine Auflagefläche (2.4) besitzt, und die Zugbügel (2) jeweils zumindest an einem Gelenk (8) schwenkbar befestigt sind, wobei das Material des Zugrahmens (2.2) weitestgehend ein verstärktes Verbundmaterial ist und weitestgehend aus Materialien mit einer Zugfestigkeit von 1500 N/mm2 bis 4200 N/mm2, einer Dauerfestigkeit von 1200 N/mm2 bis 3000 N/mm2 und einer Dichte von ca. 1,2 bis 2,5 g/cm2 besteht,
eine Auflagefläche (3.1), welche oberhalb des Formwerkzeuges (12) oder auf dessen Oberfläche angeordnet ist und als Auflage für eine Auflagefläche (2.1) eines Zugbügels (2) dient, und
eine Vorrichtung (5), die eine Zuhaltekraft von mehr als 3 MN erzeugt und mehrere krafterzeugende Elemente besitzt, wobei die Zuhaltekraft zwischen den Auflageflächen (2.1) und (2.4) der Zugbügel (2) und zumindest einer Fläche, die sich unterhalb des Formwerkzeuges (12) befindet, angreift.1. Locking device for a device for producing metal parts by forming in a closed mold, characterized in that the locking device comprises at least
a plurality of drawbars ( 2 ), the drawbars ( 2 ) each having at least one closed frame ( 2.2 ) which has two spaced apart and opposing segments ( 2.3 ) between which a mold ( 12 ) can be arranged, each said segments ( 2.3 ) have at least one support surface ( 2.1 ) or one support surface ( 2.4 ), and the drawbars ( 2 ) are each pivotably attached to at least one joint ( 8 ), the material of the draw frame ( 2.2 ) being largely a reinforced composite material and largely from materials with a tensile strength of 1500 N / mm 2 to 4200 N / mm 2 , a fatigue strength of 1200 N / mm 2 to 3000 N / mm 2 and a density of approx. 1.2 to 2.5 g / cm 2 exists
a support surface ( 3.1 ), which is arranged above the molding tool ( 12 ) or on its surface and serves as a support for a support surface ( 2.1 ) of a pull bracket ( 2 ), and
A device ( 5 ) that generates a locking force of more than 3 MN and has several force-generating elements, the locking force between the contact surfaces ( 2.1 ) and ( 2.4 ) of the tension bracket ( 2 ) and at least one surface that is located below the mold ( 12 ) located, attacks. 2. Zuhaltevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (5) zwischen den Auflageflächen (2.4) der Zugbügel (2) und direkt dem Formwerkzeug (12) angeordnet ist.2. Locking device according to claim 1, characterized in that the device ( 5 ) is arranged between the support surfaces ( 2.4 ) of the drawbar ( 2 ) and directly the molding tool ( 12 ). 3. Zuhaltevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (5) zwischen den Auflageflächen (2.4) der Zugbügel (2) und mittelbar dem Formwerkzeug (12) angeordnet ist. 3. Locking device according to claim 1, characterized in that the device ( 5 ) between the support surfaces ( 2.4 ) of the drawbar ( 2 ) and indirectly the mold ( 12 ) is arranged. 4. Zuhaltevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die krafterzeugenden Elemente der Vorrichtung (5), die auf den selben Zugbügel (2) einwirken, derart angeordnet sind, dass die mittleren Krafteinleitungs-Linien dieser krafterzeugenden Elemente der Vorrichtung (5) nahezu parallel und in einer Ebene verlaufen, die nicht wesentlich von der Ebene abweicht, die den Zugbügel (2) in axialer Richtung mittig teilt.4. Locking device according to claim 1, characterized in that the force-generating elements of the device ( 5 ), which act on the same tension bracket ( 2 ), are arranged in such a way that the average force introduction lines of these force-generating elements of the device ( 5 ) are almost parallel and run in a plane that does not deviate significantly from the plane that divides the drawbar ( 2 ) in the middle in the axial direction. 5. Zuhaltevorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die krafterzeugenden Elemente der Vorrichtung (5) ein oder mehrere hydraulische Hochdruckzylinder sind.5. Locking device according to claim 4, characterized in that the force-generating elements of the device ( 5 ) are one or more hydraulic high-pressure cylinders. 6. Zuhaltevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugrahmen (2.2) hauptsächlich aus einem nichtmetallischen Verbundmaterial mit eingebetteten Verstärkungen bestehen.6. Locking device according to claim 1, characterized in that the pull frame ( 2.2 ) mainly consist of a non-metallic composite material with embedded reinforcements. 7. Zuhaltevorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugrahmen (2.2) hauptsächlich aus einem Kohlefasercompound, beispielsweise einer intermoduligen Faser mit ca. 50 bis 65% Faservolumenanteil in einer Epoxidharzmatrix, bestehen.7. Locking device according to claim 6, characterized in that the pull frame ( 2.2 ) mainly consist of a carbon fiber compound, for example an intermodular fiber with approximately 50 to 65% fiber volume in an epoxy resin matrix. 8. Vorrichtung zur Herstellung von Metallteilen durch Innenhochdruckumformung, zumindest umfassend ein geteiltes Formwerkzeug und eine Zuhaltevorrichtung gemäß der Ansprüche 1 bis 7.8. Device for the production of metal parts by internal high pressure forming, at least comprising a split mold and a locking device according to claims 1 to 7. 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Zugrahmen (2.2) weitestgehend aus einem Kohlenfasercompound, beispielsweise einer intermoduligen Faser mit ca. 50 bis 65% Faservolumenanteil in einer Epoxidharzmatrix, besteht.9. The device according to claim 8, characterized in that the tension frame ( 2.2 ) consists largely of a carbon fiber compound, for example an intermodular fiber with approximately 50 to 65% fiber volume in an epoxy resin matrix.
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