DE10305654B3 - Machine tool used in external high pressure deformation of billets, especially in the manufacture of wall panels, comprises a holding-down device, form stamp and form hollow body with exchangeable inserts - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine aus zwei Werkzeughälften aufgebaute Werkzeugmaschine zum Außenhochdruckumformen von Platinen, insbesondere zum Herstellen von Wandpaneelen, mit einem in der ersten Werkzeughälfte ausgebildeten, in Richtung der zweiten Werkzeughälfte über ein Druckmittel verschiebbaren Formstempel und einem in der zweiten Werkzeughälfte ausgebildeten, mit einem die Platine abstützenden, druckbeaufschlagten Wirkmedium gefüllten Formhohlraum eines Formhohlkörpers, wobei die Platine an ihrem umlaufenden Rand zwischen einem in der ersten Werkzeughälfte vorgesehenen Niederhalter und der Berandung des Formhohlraums einklemmbar ist.The invention relates to one of two tool halves constructed machine tool for external high pressure forming of blanks, especially for making wall panels, with one in the first tool half trained, displaceable in the direction of the second tool half via a pressure medium Form stamp and one formed in the second half of the tool, with a supporting the board, pressurized active medium filled mold cavity of a mold hollow body, the Board on its peripheral edge between a hold-down provided in the first half of the tool and the edge of the mold cavity can be clamped.
Die Technologie des Außenhochdruckumformens
von Platinen als Tiefziehverfahren mit Wirkmedium, d.h. ohne feste
Matrize, ist seit vielen Jahren bekannt (
Im Falle mittels Außenhochdruckumformens hergestellter Wandpaneele ermöglicht die hohe Maßhaltigkeit ein exaktes Fugenbild an einer mit Wandpaneelen verkleideten Gebäudefassade und somit ein hochwertiges optisches Erscheinungsbild.In the case produced by means of external high pressure forming Wall panels allows the high dimensional accuracy an exact joint pattern on a building facade clad with wall panels and thus a high-quality visual appearance.
Wie bei vielen anderen Umformverfahren ist auch beim Außenhochdruckumformen als nachteilig anzusehen, daß dieses Verfahren hinsichtlich auch nur geringfügiger Änderungen der zu erzeugenden Bauteilgeometrie unflexibel ist, d.h. daß eine Geometrieänderung nur durch den Aufbau eines völlig neuen Werkzeugs möglich ist. Dies erschwert eine wirtschaftliche Produktion von Bauteilserien kleiner und mittlerer Stückzahl oder von Sonderbauteilen.As with many other forming processes is also in high pressure forming to be regarded as disadvantageous that this Process with regard to even minor changes in the component geometry to be generated is inflexible, i.e. that a geometry change just by building a completely new tool possible is. This makes economic production of component series difficult small and medium quantities or of special components.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Werkzeugmaschine der eingangs genannten Art anzugeben, mit der sich Bauteile unterschiedlicher Geometrie kostengünstig produzieren lassen.It is therefore an object of the invention specify a machine tool of the type mentioned, with that produce components of different geometries at low cost to let.
Diese Aufgabe wird bei einer Werkzeugmaschine der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, daß This task is done on a machine tool of the type described in that solved
- – die auf die Platine einwirkenden Flächen des Niederhalters und des Formstempels jeweils von einem auswechselbaren Einsatz gebildet sind, und- the surfaces acting on the board of the hold-down device and the die are each interchangeable Insert are formed, and
- – der Formhohlkörper einen auswechselbaren, mit dem Wirkmedium gefüllten Einsatz aufweist, dessen seinen Formhohlraum begrenzende Berandung mit dem auswechselbaren Einsatz des Niederhalters zum Einklemmen der Platine zusammenwirkt.- the Form hollow body has an interchangeable insert filled with the active medium, the bordering its mold cavity with the interchangeable Use of the hold-down device interacts to clamp the board.
Der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine besteht darin, daß durch die Verwendung auswechselbarer Einsätze in beiden Werkzeughälften, d.h. sowohl für den Niederhalter und Formstempel als auch für den das Wirkmedium aufnehmenden Formhohlkörper, eine kostengünstige und schnell durchführbare Umrüstung der Werkzeugmaschine zur Modifikation der Werkzeuggeometrie bzw. der Werkzeugoberfläche möglich ist. Vor allem braucht der auswechselbare Einsatz der Formhohlkörpers nicht aus einem hochfesten Material zu sein, weil er an dem übrigen Formhohlkörper abgestützt ist. Er kann also aus einem Material bestehen, aus dem sich preisgünstig die gewünschte Form herstellen läßt. Eine weitere Variationsmöglichkeit kann ohne größeren Aufwand erhalten werden, wenn der Formstempel zwischen seinem platinenseitig angeordneten Einsatz und einem Sockelelement, über das er mit dem Druckmittel verbunden ist, eine auswechselbare Distanzplatte zur Variation des Verschiebeweges aufweist. Diese Distanzplatte dient auch zur Überbrückung des Übergangs vom Sockelelement zum auswechselbaren Einsatz des Niederhalters, der den sonst freiliegenden Formstempel umgibt. Insbesondere im Bereich der Prototypen- und Kleinserienfertigung führen diese mit wenig Aufwand verbundenen Umrüstmöglichkeiten zu einer nennenswerten Senkung der Bauteilkosten.The particular advantage of the machine tool according to the invention is that by the use of interchangeable inserts in both tool halves, i.e. as well as the hold-down device and die as well as for the one receiving the active medium Form a hollow body, an inexpensive and quickly feasible conversion the machine tool for modifying the tool geometry or the tool surface possible is. Above all, the interchangeable use of the hollow mold does not need to be made of a high-strength material because it is supported on the rest of the hollow body. So it can consist of a material that is inexpensive desired Form can be made. A further possibility of variation can without much effort be obtained if the form stamp is between its circuit board side arranged insert and a base element, through which he with the pressure medium is connected, an interchangeable spacer plate for varying the Has displacement path. This spacer plate also serves to bridge the transition from the base element to the interchangeable insert of the hold-down device, that surrounds the otherwise exposed form stamp. Especially in Prototype and small series production lead this changeover options with little effort to a noteworthy Reduction of component costs.
Im Falle von mittels Außenhochdruckumformens herzustellender Wandpaneele kann durch das Auswechseln der Einsätze für Niederhalter, Formstempel und Formhohlkörper einfach eine Modifikation der Abmessungen der Paneele, beispielsweise zur Anpassung an Gebäudeecken, Fenstern oder Türen erfolgen, ohne daß, wie bisher üblich, eine Nachbearbeitung von Paneelen in Standardgröße erforderlich wäre. Ebenso lassen sich zur Aufwertung des äußeren Erscheinungsbildes Designelemente, Graphiken in die Paneele einbringen. Es versteht sich dabei, daß die Anwendung einer erfindungsgemäßen Werkzeugmaschine nicht auf den Baubereich beschränkt, sondern ebenso in der Automobil- oder Weißwarenindustrie möglich ist.In the case of external high pressure forming wall panels to be manufactured can be replaced by replacing the inserts for Mold stamp and hollow mold simply a modification of the dimensions of the panels, for example for Adaptation to building corners, Windows or doors take place without as usual, post-processing of standard size panels would be required. As well can be used to enhance the external appearance Introduce design elements, graphics into the panels. It goes without saying doing that the Application of a machine tool according to the invention not limited to the construction area, but is also possible in the automotive or white goods industry.
Nach einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung weist der auswechselbare Einsatz des Formhohlkörpers im Bereich der Berandung seines von ihm umschlossenen Formhohlraums mindestens eine Aussparung auf, in die auswechselbare Formsegmente zur Variation der Geometrie des Öffnungsquerschnittes des Formhohlraums einsetzbar sind. Dies ermöglicht, daß beispielsweise im Falle allein bezüglich ihrer äußeren Abmessungen unterschiedlich gestalteter Bauteile, insbesondere im Falle unterschiedlich dimensionierter Flachbauteile, der mit dem Wirkmedium gefüllte Einsatz im Formhohlkörper belassen werden kann und lediglich sein Öffnungsquerschnitt durch den Austausch einzelner Formsegmente entsprechend den geometrischen Vorgaben angepaßt wird.After an appropriate design According to the invention, the interchangeable insert of the mold hollow body has at least one recess in the region of the edge of its mold cavity enclosed by it, into which interchangeable mold segments can be inserted to vary the geometry of the opening cross section of the mold cavity. This makes it possible, for example, in the case of components with different designs, in particular in the case of flat components of different dimensions, to leave the insert filled with the active medium in the mold hollow body and only to adjust its opening cross section by exchanging individual mold segments in accordance with the geometric specifications.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die auswechselbare Distanzplatte und/oder mindestens einer der auswechselbaren Einsätze und/oder Segmente aus Kunststoff bestehen. Durch der Verwendung von Kunststoff als Werkstoff lassen sich die genannten Werkzeugkomponenten kostengünstig und mit hoher geometrischer Variabilität herstellen. Gleichzeitig ist somit eine schonende Einwirkung auf die Oberfläche der umzuformenden Platine gewährleistet. Neben dem Einsatz von Kunststoff ist jedoch ebenso denkbar, daß die auswechselbare Distanzplatte und/oder mindestens einer der auswechselbaren Einsätze und/oder Segmente aus Werkzeugstahl, einer Zinklegierung oder Beton bestehen.According to a further embodiment the invention provides that the interchangeable spacer plate and / or at least one of the interchangeable inserts and / or Segments are made of plastic. By using plastic as The mentioned tool components can be made inexpensively and material manufacture with high geometric variability. simultaneously is therefore a gentle action on the surface of the material to be formed PCB guaranteed. In addition to the use of plastic, it is also conceivable that the replaceable Spacer plate and / or at least one of the interchangeable inserts and / or Segments consist of tool steel, a zinc alloy or concrete.
Bei der Verwendung von Werkzeugstahl ist darüber hinaus die Fertigung der Einsätze bzw. Formsegmente als Lamellenwerkzeuge im Rahmen eines Rapid-Tooling-Prozesses denkbar.When using tool steel is about it also the production of the inserts or form segments as lamellar tools in a rapid tooling process conceivable.
Im folgenden wird die erfindungsgemäße Werkzeugmaschine anhand einer Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher erläutert. Im einzelnen zeigen:The machine tool according to the invention is described below based on an embodiment illustrative drawing closer explained. In detail show:
Die Werkzeugmaschine umfaßt zwei
Werkzeughälften
Gemäß
Die obere Werkzeughälfte
Im einzelnen umfaßt die Niederhaltereinheit
Die Umformeinheit
Zum Umformen der Platine
In den in
Es versteht sich, dass in diesem
Fall auch der Einsatz
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