DE10322272A1 - Verfahren zum Tiefziehen von Blechen und Tiefziehwerkzeug zur Anwendung bei diesem Verfahren - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Tiefziehen von Blech, vorzugsweise aus höherfesten Stählen und/oder Mehrphasenstählen oder aus Aluminium, wobei das Blech (B) in einer Presse zwischen einem auf einem Untergestell (2) fest angeordneten Ziehstempel (4) und einer an einem Pressenoberteil (11) angeordneten Matrize (14) geformt wird, der Rand des Bleches (B) zwischen mindestens einem Blechhalter (3) und der Matrize (14) eingespannt wird, beim Tiefziehvorgang die Matrize (14) auf den Ziehstempel (4) zu, d. h. in Z-Richtung, bewegt wird und der Blechhalter (3) mit einstellbarer Kraft gegen die Matrize (14) gepreßt wird. Die Erfindung besteht darin, daß zum Ende und/oder nach Beendigung des Pressenhubes in Z-Richtung durch in und/oder an der Matrize (14) relativ dazu verschieblich angeordnete Schieber (15) der Bereich des Bleches (B) zwischen dem äußeren Rand des Tiefziehstempels (4) und einem Radius (17) der Matrize (14) von außen in Richtung auf den steilen Randbereich (5) des Ziehstempels (4) gepreßt wird.
Description
- Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Tiefziehen von Blechen, vorzugsweise aus höherfesten Stählen und/oder Mehrphasenstählen oder aus Aluminium gemäß Oberbegriff des Anspruches 1 und auf ein Tiefziehwerkzeug, vorzugsweise zur Anwendung bei diesem Verfahren gemäß Oberbegriff des Anspruches 5.
- Beim zum Stand der Technik gehörigen Tiefziehverfahren wird die Z-Richtung der Presse im Verformungsprozess im Ziehwerkzeug so genutzt, daß die Verformung ebenfalls in der Z-Richtung erfolgt. Ein zum Stand der Technik gehöriges Ziehwerkzeug ist in
1 dargestellt. Es hat sich gezeigt, daß bei der ausschließlich senkrechten Arbeitsrichtung (vgl. Doppelpfeil) im gezogenen Blech an der Anzugskante Markierungen auftreten können, die später auch im eingebauten Zustand am Kraftfahrzeug sichtbar sein können. Diese Markierungen treten im Bereich des Radius 8 an der Matrize auf und können mit herkömmlichen Ziehwerkzeugen bisher nicht verhindert werden. - Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Verfahren zum Tiefziehen und ein entsprechendes Tiefziehwerkzeug zur Anwendung bei diesem Verfahren vorzuschlagen, bei dem derartige Markierungen an der Anzugskante verhindert werden.
- Die Lösung dieser Aufgabe ist in den Patentansprüchen 1 und 5 angegeben. Die Unteransprüche 2 bis 4 und 6 bis 9 enthalten sinnvolle ergänzende Maßnahmen bzw. Ausführungsformen dazu.
- Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird zum Ende und/oder nach Beendigung des in Z-Richtung erfolgenden Pressenhubes mit Hilfe eines oder mehrerer in und/oder an der Matrize angeordneter Schieber das Blech in dem kritischen Bereich, in dem sich Markierungen bilden können, von außen in Richtung gegen den steilen Randbereich des Ziehstempels gepreßt. Durch die zusätzliche Umlenkung der Pressenrichtung über einen oder mehrere Schieber, werden Probleme, die durch das reine Umformen in Z-Richtung entstehen, reduziert. Mit der erfindungsgemäßen Schieberbewegung im Ziehvorgang lassen sich die erwähnten Markierungen im Sichtbereich und damit eine spätere Nachbearbeitung der Bleche vermeiden. Es lassen sich sehr steile Geometriebereiche erst schräg ziehen und dann im selben Pressenhub durch eine relative Bewegung im Werkzeug steil stellen, ohne daß sich die Ziehmatrize mit dem Matrizenradius reibend über den Bauteilbereich bewegt.
- Die Schieberbewegung erfolgt erfindungsgemäß schräg, vorzugsweise in einem Winkel von 30 – 45° zur Z-Richtung. Auf diese Weise kann eine einfache und schonende Umformung des Bleches erreicht werden.
- Die Bewegung der Schieber zum gewünschten Zeitpunkt wird durch Gleiten auf schräg angeordneten Flächen des Schiebers und in geeigneter Weise am Pressenoberteil oder am Untergestell angeordneter Ansätze erreicht. Die schräge Bewegung der Schieber erfolgt vorzugsweise erst, wenn der in Z-Richtung durchgeführte eigentliche Ziehhub beendet ist. Daß kann dadurch bewirkt werden, daß die Matrize selbst nicht mehr bewegt wird und ein am Pressenoberteil angeordneter Ansatz mit einer Schräge weiter in Z-Richtung bewegt wird (vgl.
2 ) oder dadurch, daß der Schieber durch Gleiten auf einer am Untergestell angeordneten Schrägen bei fortgesetzter Bewegung der Matrize in Z-Richtung zusätzlich die schräge Bewegung ausführt. Der Schieber fährt, sobald die Schrägen einander berühren, während der Bewegung in Z-Richtung gesteuert über den Winkel der Schräge auf den Ziehstempel zu, so daß durch die der Bewegung in Z-Richtung überlagerte schräge Bewegung eine resultierende Richtung mit dem Effekt erreicht wird, daß das Blech an den Ziehstempel angelegt wird. Das erfindungsgemäße Verfahren hat insbesondere den Vorteil, daß die durch den Kontakt des Gegenhalters zur Matrize entstehende Markierung am Blech weiter außerhalb als beim reinen in Z-Richtung arbeitenden Ziehwerkzeug und damit im später nicht sichtbaren Bereich liegt. - Die Erfindung wird anhand der beigefügten
1 bis3 beispielsweise näher erläutert. Es zeigen -
1 einen Ausschnitt eines Ziehwerkzeuges nach dem Stand der Technik, -
2 einen Ausschnitt eines Ziehwerkzeuges mit Betätigung des Schiebers über die Bewegung des Pressenoberteiles und -
3 ein entsprechendes Ziehwerkzeug mit Betätigung über eine am Untergestell angeordnete Schräge. - Die Ziehwerkzeuge sind in den
1 bis3 jeweils nur ausschnittsweise im senkrechten Schnitt dargestellt. - Das zum Stand der Technik gehörige Standardziehwerkzeug nach
1 nutzt ausschließlich die Z-Richtung, im dargestellten Fall die senkrechte Bewegungsrichtung, der Presse beim Ziehvorgang so, daß die Verformung ebenfalls in der Z-Richtung erfolgt. Der Blechhalter3 wird hierbei über Druckbolzen1 , die sich auf einem nicht dargestellten Pressentisch über ebenfalls nicht dargestellte Kissen mit einstellbarer Kraft abstützen, nach oben in die der Oberkante des Ziehstempels4 entsprechende Höhe gebracht. Der Ziehstempel4 ist auf einem festen Untergestell2 angeordnet. Bei der Abwärtsbewegung des Pressenoberteiles10 wird die daran verspannte bzw. fest damit verbundene Matrize7 nach unten bewegt. Bei Kontakt der Matrize7 mit dem angehobenen Blechhalter3 wird das Blech B unterstützt durch die Rillen9 dazwischen eingeklemmt und der Ziehprozeß kann beginnen, wobei das Blech am Radius6 des Tiefziehstempels4 und am Radius8 der Matrize7 umgelenkt wird. Die Führung der beiden Werkzeughälften erfolgt über das Untergestell2 und die Matrize7 . Die Führung des Blechhalters3 erfolgt über Führungsplatten am Ziehstempel4 , der wiederum mit dem Untergestell2 verschraubt ist. Durch den steilen Randbereich5 am Ziehstempel4 und den Eingriff der Form der Matrize7 können Kontaktspuren auf dem Blech B im Bereich des Radius8 der Matrize7 derart entstehen, daß dieser Kontakt auch im späteren Fertigbauteil sichtbar bleibt. Eine Verbesserung des Angriffs durch den Radius8 der Matrize7 läßt sich durch ein tieferes Ziehen kaum mehr realisieren, zumal dann auch der Bedarf an Abfallmaterial steigt. - Bei dem Ziehwerkzeug nach
2 ist die bisherige einteilige Matrize7 durch mehrere Komponenten ersetzt. Das Pressenoberteil11 nimmt hierbei eine mit Hilfe einer Gasdruckfeder13 in Z-Richtung gefederte Matrize14 auf. Die Matrize14 ist also gegenüber dem Pressenoberteil11 in Z-Richtung verschiebbar. An der Matrize14 ist der Schieber15 in entsprechenden zylindrischen Führungen schräg zur Z-Richtung auf den steilen Randbereich5 des Ziehstempels4 zu verschieblich. Am vorderen Ende des Schiebers15 ist ein entsprechender Formeinsatz16 angeordnet, der an dem Blech B zur Anlage kommt. Das Blech B ist in diesem Bereich sowohl in der Position B1 vor der Schieberbetätigung als auch in der Position B2 nach der Schieberbetätigung, im Wesentlichen an dem steilen Randbereich5 anliegend, dargestellt. Der Schieber15 mit dem Formeinsatz16 bewegt sich erst auf den Ziehstempel4 zu, wenn der senkrechte Ziehhub beendet ist. Das über den Ziehstempel4 und den Radius17 der Matrize14 schräg gespannte Blech wird an den Ziehstempel4 angelegt, indem der Schieber15 mit dem Formeinsatz16 durch ein Relativbewegung auf den Ziehstempel4 zufährt. Diese Relativbewegung entsteht durch das Einfedern der Gasdruckfeder13 , wodurch eine Relativbewegung zwischen Matrize14 und Pressenoberteil11 und insbesondere dem daran befestigten Ansatz19 erreicht wird. Hierbei gleiten die Schrägen18 des Schiebers15 und des Ansatzes19 aufeinander und bewirken die Schieberbewegung. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren liegt die durch den Kontakt des Gegenhalters3 zur Matrize14 entstehende Markierung (in der Nähe des Radius17 ) erheblich weiter außerhalb als dies beim Verfahren nach dem Stand der Technik (vgl.1 ) möglich ist. Die Bewegungen laufen sequentiell ab, d. h. zuerst erfolgt der senkrechte Hub und dann die schrägverlaufende Bewegung des seitlichen Schiebers. - Die in der
3 beschriebene Variante unterscheidet sich von der Ausführungsform nach2 dadurch, daß die Matrize20 fest am Pressenoberteil12 befestigt ist und daß der Schieber22 mit seiner Schräger23 auf einer entsprechenden Schräge23 des Ansatzes21 gleitet, wobei der Ansatz21 am Untergestell2 befestigt ist. Die Matrize22 wird also zunächst wie bei der Ausführungsform nach2 nur senkrecht bewegt und sobald die Schrägen23 von Schieber22 und Ansatz21 Kontakt haben wird die senkrechte Bewegung von der schrägen Bewegung des Schiebers überlagert. Durch die der senkrechten Bewegung überlagerte schräge Bewegung wird eine resultierende Richtung erreicht mit dem Effekt, daß das Blech an dem Ziehstempel4 zur Anlage kommt (vgl. Pos. B2). -
- 1
- Druckbolzen
- 2
- Untergestell
- 3
- Blechhalter
- 4
- Ziehstempel
(an
2 verschraubt) - 5
- steiler
Randbereich an
4 - 6
- Radius
an
4 - 7
- Matrize
fest an
10 - 8
- Radius
an
7 - 9
- Rillen
in
3 und7 bzw.14 ,20 - 10
- Pressenoberteil
- 11
- Pressenoberteil
- 12
- Pressenoberteil
- 13
- Gasdruckfeder
(zwischen
14 und11 ) - 14
- Matrize (beweglich in Z-Richtung)
- 15
- Schieber
(in
14 beweglich geführt) - 16
- Formeinsatz
an
15 - 17
- Radius
an
14 - 18
- Schrägen an
15 und19 - 19
- Ansatz
an
11 - 20
- Matrize
(fest an
12 ) - 21
- Ansatz
an
2 - 22
- Schieber
(in
20 beweglich geführt) - 23
- Schrägen an
21 und22 - B
- Blech, Platine
- B1
- Position von B vor der Schieberbetätigung
- B2
- Position
von B nach der Schieberbetätigung, an
5 anliegend
Claims (9)
- Verfahren zum Tiefziehen von Blech, vorzugsweise aus höherfesten Stählen und/oder Mehrphasenstählen oder aus Aluminium, wobei – das Blech (B) in einer Presse zwischen einem auf einem Untergestell (
2 ) fest angeordneten Ziehstempel (4 ) und einer an einem Pressenoberteil (10 ,11 ,12 ) angeordneten Matrize (7 ,14 ,20 ) geformt wird, – der Rand des Bleches (B) zwischen mindestens einem Blechhalter (3 ) und der Matrize (7 ,14 ,20 ) eingespannt wird, – beim Tiefziehvorgang die Matrize (7 ,14 ,20 ) auf den Ziehstempel (4 ) zu, d. h. in Z-Richtung, bewegt wird und – der Blechhalter (3 ) mit einstellbarer Kraft gegen die Matrize (7 ,14 ,20 ) gepreßt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zum Ende und/oder nach Beendigung des Pressenhubes in Z-Richtung durch in und/oder an der Matrize (14 ,20 ) relativ dazu verschieblich angeordnete Schieber (15 ,22 ) der Bereich des Bleches (B) zwischen dem äußeren Rand des Tiefziehstempels (4 ) und einem Radius (17 ) der Matrize (14 ,20 ) von außen in Richtung auf den steilen Randbereich (5 ) des Ziehstempels (4 ) gepreßt wird. - Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (
15 ,22 ) eine schräg zur Z-Richtung verlaufende Bewegung ausführt. - Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung des Schiebers (
15 ,22 ) in einem Winkel von 30 – 45° zur Z-Richtung erfolgt. - Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bewegung des Schiebers (
15 ,22 ) die Schrägen (18 ,23 ) an dem Schieber (15 ,22 ) und an Ansätzen (19 ,21 ), die am Pressenoberteil (11 ) oder am Untergestell (12 ) angeordnet sind, aufeinander gleiten. - Tiefziehwerkzeug, vorzugsweise zur Anwendung beim Verfahren nach den vorhergehenden Ansprüchen zur Anordnung in einer Presse mit einem fest auf einem Untergestellt (
2 ) angeordneten Ziehstempel (4 ) und einer an einem beweglichen Pressenoberteil (10 ,11 ,12 ) angeordneten Matrize (7 ,14 ,20 ) sowie einem unteren beweglichen Blechhalter (3 ) zum Einspannen des Randes des Bleches (B) zwischen Matrize (7 ,14 ,20 ) und Blechhalter (3 ), dadurch gekennzeichnet, daß in und/oder an der in Z-Richtung beweglichen Matrize (14 ,20 ) mindestens ein relativ zur Matrize (14 ,20 ) auf den steilen Randbereich (5 ) des Ziehstempels (4 ) zu beweglicher Schieber (15 ,22 ) angeordnet ist. - Tiefziehwerkzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß an der dem Ziehstempel (
4 ) abgewandten Seite des Schiebers (15 ,22 ) Schrägen (18 ,23 ) angeordnet sind, die zur Betätigung des Schiebers (15 ,22 ) an entsprechenden Schrägen (18 ,23 ) von Ansätzen (19 ,21 ) anliegen, die am Pressenoberteil (11 ) oder am Untergestell (2 ) angeordnet sind. - Tiefziehwerkzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die durch Gleiten der Schrägen (
18 ,23 ) bewirkte Bewegung der Schieber (15 ,22 ) dadurch ausgelöst wird, daß zwischen dem Pressenoberteil (11 ) und der Matrize (14 ) eine in Z-Richtung wirkende Feder (13 ) angeordnet ist und daß bei der Relativbewegung zwischen Matrize (14 ) und Pressenoberteil (11 ) die Schrägen (18 ,23 ) des Schiebers (15 ) und des am Pressenoberteil (11 ) angeordneten Ansatzes (19 ) aufeinander gleiten (vgl.2 ). - Tiefziehwerkzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber (
22 ) in der Weise vom Untergestell (2 ) angetrieben wird, daß am Untergestellt (2 ) ein Ansatz (21 ) mit einer Schräge (23 ) angeordnet ist und daß eine entsprechende Schräge (23 ) am Schieber (22 ) ab einer bestimmten Position der Matrize (20 ) die Bewegung des Schiebers (22 ) bewirkt (vgl.3 ). - Tiefziehwerkzeug nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrägen (
18 ,23 ) in einem Winkel von 30 – 45° zur Z-Richtung angeordnet sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2003122272 DE10322272A1 (de) | 2003-05-16 | 2003-05-16 | Verfahren zum Tiefziehen von Blechen und Tiefziehwerkzeug zur Anwendung bei diesem Verfahren |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2003122272 DE10322272A1 (de) | 2003-05-16 | 2003-05-16 | Verfahren zum Tiefziehen von Blechen und Tiefziehwerkzeug zur Anwendung bei diesem Verfahren |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10322272A1 true DE10322272A1 (de) | 2004-12-02 |
Family
ID=33394708
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2003122272 Withdrawn DE10322272A1 (de) | 2003-05-16 | 2003-05-16 | Verfahren zum Tiefziehen von Blechen und Tiefziehwerkzeug zur Anwendung bei diesem Verfahren |
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