DE10329898B4 - Verfahren und Vorrichtung zum Umformen von Blechplatinen - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum Umformen von Blechplatinen (B, BD) umfassend folgende Schritte:
a) Auflegen der jeweiligen Blechplatine (B, BD) auf eine Matrize (2) derart, dass die Blechplatine (B, BD) mit ihrem Randbereich (BR) auf der Auflagefläche (5) einer die Matrizenausnehmung (3) umgebenden Wandung (4) aufliegt,
b) Absenken eines Niederhalters (6, 21) auf den Randbereich (BR) der Blechplatine (B, BD) derart, dass die Blechplatine (B, BD) mit diesem Randbereich (BR) im zwischen dem Niederhalter (2, 21) und der Matrize (2) gebildeten Spalt (8) mit einer von einer Krafterzeugungseinrichtung (17, 18) erzeugten Druckkraft (F1, F2) gehalten ist,
c) Beaufschlagen der Blechplatine (B, BD) mit einer Umformkraft (U, D),
d) Erfassen mindestens einer charakteristischen Größe (VE1, VE2) der in Folge der Beaufschlagung mit der Umformkraft (U, D) eintretenden Veränderungen im Spalt zwischen dem Niederhalter (6, 21) und der Matrize (2),
e) Erfassen des Ist-Wertes (P1Ist, P2Ist) der von der Krafterzeugungseinrichtung...

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Umformen von Blechplatinen, das folgende Schritte umfasst:
    • a) Auflegen der jeweiligen Blechplatine auf eine Matrize derart; dass die Blechplatine mit ihrem Randbereich auf der Auflagefläche einer die Matrizenausnehmung umgebenden Wandung aufliegt,
    • b) Absenken eines Niederhalters auf den Randbereich der Blechplatine derart, dass die Blechplatine mit diesem Randbereich im zwischen dem Niederhalter und der Matrize gebildeten Spalt mit einer von einer Krafterzeugungseinrichtung erzeugten Druckkraft gehalten ist,
    • c) Beaufschlagen der Blechplatine mit einer Umformkraft,
    • d) Erfassen mindestens einer charakteristischen Größe der in Folge der Beaufschlagung mit der Umformkraft eintretenden Veränderungen im Spalt zwischen dem Niederhalter (6, 21) und der Matrize,
    • e) Erfassen des Ist-Wertes der von der Krafterzeugungseinrichtung erzeugten Druckkraft.
  • Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Umformen von Blechplatinen.
  • Üblicherweise weisen derartige Vorrichtungen in der Praxis eine Matrize, in die eine die Form des Bauteils abbildende Matrizenausnehmung eingeformt ist, sowie einen Stempel auf, durch den das Rohteil, die Blechplatine, in die Matrizenausnehmung eingezogen wird. Um dabei eine einwandfreie Bauteilform zu gewährleisten und Faltenbildung zu vermeiden, weisen Tiefziehpressen in der Regel einen Niederhalter auf, der den Randbereich der zu verformenden Blechplatine gegen den die Matrizenausnehmung umgebenden Rand gepresst halten und während des Umformvorgangs ein geregeltes Einlaufen des Blechmaterials in die Ausnehmung der Matrize sicherstellen. Da dabei lokal unterschiedliche Niederhaltekräfte benötigt werden, sind bekannte Pressen dieser Art in der Regel mit mehreren Druckerzeugern ausgestattet, die in verschiedenen Bereichen des Niederhalters angeordnet sind und jeweils getrennt voneinander gesteuert die jeweils benötigten Kräfte unabhängig voneinander mittels eines geeigneten Druckfluids aufbringen. Die Regelung der Druckkraft erfolgt dabei üblicherweise durch Vergleich der jeweils aktuell ermittelten Ist-Druckkraft mit einer zuvor durch Versuche ermittelten, auf das jeweilige Stadium des Umformvorgangs abgestimmte Soll-Kraft.
  • In der Praxis zeigte sich jedoch, dass sich mit einer allein auf den Ist-Verlauf der Druckkraft bezogenen Regelung die immer höher werdenden Anforderungen an die Fertigungsgenauigkeit nicht erfüllen lassen.
  • Daher wird beispielsweise bei einer aus der DE 197 12 664 A1 bekannten Vorrichtung, bei der es sich um eine Ziehpresse zum Ziehen von Blechteilen handelt, als zusätzliche Regelgröße die Geschwindigkeit berücksichtigt, mit der das Blechrohteil während des Umformvorgangs in die Matrize gezogen wird. Die bekannte Presse weist dazu ein Ziehwerkzeug auf, dass durch eine hubbewegliche Matrize und einen stationären Niederhalter gebildet ist. In die hubbewegliche Matrize ist ein berührungslos arbeitender Wegsensor zum Messen von Geschwindigkeiten und Wegen des zu ziehenden Blechteils während der Umformung eingebaut. Der Wegsensor ist beispielsweise als CCD-Zeilenkamera oder in vergleichbarer Weise so ausgebildet, dass er die als Bild erfassten Bewegungen in Form von auswertbaren Daten an eine Auswerteinrichtung liefert. An die Auswerteinrichtung können ein Monitor oder Drucker angeschlossen sein, um die ermittelten Bewegungen beispielsweise in Form von Geschwindigkeits-/Zeit-Diagrammen darstellen zu können.
  • Eine andere zum Tiefziehen von Bauteilen aus Blechplatinen geeignete Vorrichtung der voranstehend erläuterten Art ist aus der DE 197 34 374 A1 bekannt. Bei dieser bekannten Vorrichtung ist jedoch anstelle eines bildgebenden Sensors ein pneumatisch arbeitender Sensor zur Detektion der Lage des jeweils verarbeiteten Werkstücks vorgesehen.
  • Hintergrund der Ausstattung der bekannten Vorrichtungen mit jeweils einer Einrichtung zum Erfassen der Bewegung des Blechs während des Tiefziehvorgangs ist die Erkenntnis, dass beim Tiefziehen, wie in der DE 43 38 828 A1 im Einzelnen erläutert, von den Regelgrößen "Einlaufweg", "Einlaufgeschwindigkeit" und "Umformkraft" dem Einlaufweg die größte Bedeutung zukommt.
  • Daher ist es bei den bekannten Vorrichtungen jeweils vorgesehen, durch die jeweilige Erfassungseinrichtung den vom Blech bei der Umformung zurückgelegten Weg und/oder den dabei ausgeführten Bewegungsablauf zu erfassen und aus diesen für den Ablauf des Umformvorgangs charakteristischen Größen eine Stellgröße für die Druckkraft abzuleiten, die von Niederhalter und Matrize auf den zwischen ihnen eingespannten Randabschnitt des Blechs ausgeübt wird. Dies ermöglicht es, wie in der DE 43 38 828 A1 weiter erläutert, beispielsweise im Fall einer zu geringen Ist-Einlaufgeschwindigkeit die Niederhaltekraft gegenüber dem gerade vorliegenden Einstellwert zu senken, so dass dann der Blechrandbereich schneller nachfolgen kann und Ausdünnungen der Blechwand vermieden werden. Ist dagegen die Ist-Einlaufgeschwindigkeit gegenüber der Soll-Geschwindigkeit zu hoch, so kann den andernfalls dadurch verursachten Ungleichförmigkeiten des fertigen Bauteils durch eine Erhöhung der Niederhaltekraft entgegengewirkt werden.
  • Neben dem voranstehend erläuterten Stand der Technik ist aus der DE 197 18 841 A1 ein Verfahren zur Materialflusssteuerung beim Ziehen von Blechformteilen sowie eine entsprechende Vorrichtung bekannt. Gemäß diesem Stand der Technik ist ein Regelkreis für eine Zieheinrichtung derart aufgebaut, dass mittels eines Messelements und mittels Vorgabe einer optimalen Steuerkurve ein Regelkreis aufgebaut wird, der das Messsignal als Regelgröße und die Niederhalterkraft als Stellgröße derart verwendet, dass der Regelkreis selbstständig auf Veränderung der tribologischen Bedingungen reagiert. Gemäß der DE 197 18 841 A1 wird somit der Ist-Wert der von der Umformeinrichtung jeweils aufgegebenen Haltekraft als Regelgröße ersetzt durch eine Messgröße, die für die Verhältnisse im Ziehspalt zwischen Niederhalter und Matrize stehen. Dementsprechend soll gemäß der DE 197 18 841 A1 die im Umformprozess auftretende Reibung als wesentlicher Faktor bei der Einstellung der jeweiligen Haltekraft gewählt werden.
  • In der Praxis zeigt sich allerdings, dass die aus dem Stand der Technik bekannten, auf die Erfassung der Einlaufgeschwindigkeit bzw. Reibung abstellenden Regelungen nur mit großem apparativen Aufwand zu verwirklichen sind. Insbesondere erweist es sich als schwierig, bestehende allein druckgeregelt betriebene Pressen so umzurüsten, dass die Regelung der während des Umformvorgangs ausgeübten Haltekräfte unter Berücksichtigung des Einlaufverhaltens des verarbeiteten Blechrohlings erfolgen kann.
  • Ausgehend von dem voranstehend erläuterten Stand der Technik sollten daher ein Verfahren und eine Vorrichtung geschaffen werden, die auf einfache Weise eine optimierte Regelung der von einer Krafterzeugungseinrichtung auf ein im Spalt zwischen dem Niederhalter und der Matrize einer Umformeinrichtung gehaltenes Blech aufgebrachten Druckkräfte ermöglicht.
  • Zur Lösung dieser Probleme schlägt die Erfindung ein Verfahren zum Umformen von Blechplatinen vor, das zusätzlich zu den eingangs angegebenen Schritten a) bis e) die folgenden, sich an diese Schritte anschließenden Arbeitsschritte umfasst:
    • f) Sofern die erfasste Größe der Veränderung im Spalt von einer Soll-Größe abweicht: Manipulieren des erfassten Ist-Wertes der Druckkraft in Abhängigkeit vom Ergebnis eines Vergleichs der erfassten Größe der Veränderungen im Spalt mit der Soll-Größe der Veränderung im Spalt, und
    • g) Einstellen der von der Krafterzeugungseinrichtung erzeugten Druckkraft derart, dass der manipulierte Ist-Wert einem Soll-Wert der Druckkraft entspricht, wobei die Schritte d) bis g) des erfindungsgemäßen Verfahrens wiederholt werden, bis die Umformung der Blechplatine abgeschlossen ist.
  • Apparativ lassen sich die voranstehend erläuterten, beim Stand der Technik bestehenden Nachteile durch eine Vorrichtung zum Umformen von Blechplatinen überwinden, die mit einer Matrize, mit einem Niederhalter, mit mindestens einer Druckerzeugungseinrichtung, die eine die Blechplatine in ihrem Randbereich zwischen dem Niederhalter und der Matrize einspannende Druckkraft erzeugt, mit einer Druckerfassungseinrichtung zum Erfassen des Ist-Wertes der jeweils auf den Randbereich der Blechplatine wirkenden Druckkraft, mit einer Regeleinrichtung, die in Abhängigkeit von einer ihr jeweils aufgegebenen Stellgröße während des Umformvorgangs die Druckerzeugungseinrichtung derart steuert, dass die von der Druckerzeugungseinrichtung ausgeübte Druckkraft einem Soll-Wert entspricht, und mit einer Erfassungseinrichtung zum Erfassen einer charakteristischen Größe der während der Umformung im Spalt zwischen Matrize und Niederhalter einsetzenden Veränderungen ausgestattet ist, wobei erfindungsgemäß eine Regeleinheit vorgesehen ist, die in Abhängigkeit vom Ergebnis eines Vergleichs der erfassten charakteristischen Größe der im Zuge des Umformens einsetzenden Veränderung im Spalt mit einer Soll-Größe dieser Veränderung den von der Druckerfassungseinrichtung erfassten Ist-Wert der Druckkraft manipuliert und die diesen manipulierten Ist-Wert der Regeleinrichtung als Stellgröße aufgibt.
  • Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass es möglich ist, die zum druckgeregelten Betrieb an sich bewährten Regelkreise zu nutzen, indem diese um eine Regeleinheit ergänzt werden, die solche Veränderungen berücksichtigt, die sich im Bereich des zwischen Matrize und Niederhalter gebildeten Spalts als Folge des Einlaufens des Blechs in die Matrizenausnehmung einstellen. Bei den für das Einlaufverhalten charakteristischen Veränderungen des betreffenden Spaltes kann es sich beispielsweise um die Einlaufgeschwindigkeit oder den jeweils zurückgelegten Einlaufweg selbst handeln. Ebenso ist es jedoch auch denkbar, Veränderungen der Spalthöhe zu erfassen, die ebenfalls einen Rückschluss auf das Einlauf verhalten des Blechmaterials zulassen.
  • Grundlage der Erfindung ist dabei, dass gemäß der Erfindung als Stellglied weiterhin der durch geeignete Druckerfassungseinrichtungen erfasste, von der jeweils betrachteten Druckerzeugungseinrichtung abgegebene Ist-Druck genutzt wird. Erfindungsgemäß wird dieser Ist-Druck der Regeleinrichtung jedoch nicht unmittelbar als Eingangsgröße aufgegeben, sondern durchläuft die erfindungsgemäß vorgesehene zusätzliche Regeleinheit. In dieser wird er unter Berücksichtigung der Abweichung, um die der erfasste Ist-Verlauf der charakteristischen Veränderung im Spalt zwischen Niederhalter und Matrize von einem vorgegebenen Soll-Verlauf abweicht, so manipuliert, dass die jeweils eingestellte Druckkraft zu einem optimalen Einlaufen des Blechs auch dann führt. Die erfindungsgemäß vorgesehene zusätzliche Regelung unter Berücksichtigung des tatsächlichen Einlaufverhaltens ermöglicht somit eine Regelung des Umformvorgangs, die sich nicht nur an einem Vergleich von erfassten Ist-Druckwerten mit zuvor empirisch ermittelten Soll-Werten orientiert, sondern gleichzeitig Bezug nimmt auf den tatsächlich eintretenden Verlauf des Einlaufens des Blechs in die Matrize. Auf diese Weise ist mit einfachen Mitteln eine "Closed Loop Regelung" geschaffen, die einerseits die in der Praxis bewährte druckgesteuerte Regelung von Umformvorrichtungen der in Rede stehenden Art nutzt und andererseits sicherstellt, dass die während des Umformvorgangs aufgebrachten Kräfte in engem Bezug zum tatsächlichen Einlauf verhalten des Blechs geführt werden.
  • Gemäß einer ersten Ausgestaltung der Erfindung kann als charakteristische Größe der mit dem Umformvorgang einsetzenden Veränderungen im Spalt zwischen Niederhalter und Matrize die Bewegung des Randbereiches der Blechplatine erfasst werden. Alternativ oder ergänzend ist es darüber hinaus möglich, als charakteristische Größe der mit dem Umformvorgang einsetzenden Veränderungen im Spalt zwischen Niederhalter und Matrize die Änderung der Spalthöhe zu erfassen. Sowohl die Bewegung der Blechplatine während des Einlaufens selbst als auch die Veränderung der Spalthöhe geben Aufschluss über das jeweils aktuelle Einlaufverhalten und eventuell vorzunehmende Änderungen der Haltekräfte.
  • Die Erfindung kann eingesetzt werden bei Pressen, bei denen in konventioneller Weise das Umformen mittels eines Umformstempels erfolgt. Ebenso kann sie genutzt werden bei Pressen, bei denen Umformen unter Verwendung eines hydraulisch auf die Blechplatine wirkenden Druckmediums insbesondere als Innen- oder Außenhochdruckumformen ausgeführt wird.
  • Ebenso lässt sich die Erfindung bevorzugt bei solchen Umformvorrichtungen einsetzen, bei denen die Druckbeaufschlagung des Randbereichs der Blechplatine im Spalt in mindestens zwei Abschnitte unterteilt erfolgt, wobei die in jedem dieser Abschnitte aufgebrachte Druckkraft bevorzugt jeweils separat geregelt wird.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen schematisch:
  • 1 eine Presse zum Tiefziehen einer Blechplatine mittels eines Stempels in einem Längsschnitt;
  • 2 eine Presse zum Innenhochdruckumformen einer doppellagigen Blechplatine im Längsschnitt;
  • 3 eine Einrichtung zum Regeln der beim Tiefziehen in einer der in den 1 und 2 dargestellten Pressen aufgebrachten Haltekräfte.
  • Die in 1 dargestellte Presse 1 weist eine Matrize 2 auf, in die eine die Form des aus einer Blechplatine B zu erzeugenden Bauteils bestimmende Matrizenausnehmung 3 eingeformt ist. An der Oberseite der die Matrizenausnehmung 3 umgebenden Wandung 4 ist eine Auflagefläche 5 ausgebildet, auf der der Randbereich BR der Blechplatine B aufliegt.
  • Auf die von der Auflagefläche 5 der Matrize 2 abgewandte Oberfläche des Randbereichs Br der Blechplatine B ist ein ringförmiger Niederhalter 6 abgesenkt, so dass der Randbereich Br im zwischen der Auflagefläche 5 der Matrize 2 und der ihr zugeordneten Anlagefläche 7 des Niederhalters 6 gebildeten Spalt 8 eingespannt ist. Die von dem hubbeweglich gelagerten Niederhalter 6 auf den Randbereich Br ausgeübten Druckkräfte F1, F2 werden durch hydraulische Druckerzeugungseinrichtungen 17, 18 erzeugt, von denen die eine die eine Hälfte und die andere die andere Hälfte des Niederhalters 6 beaufschlagt. Die von den Druckerzeugungseinrichtungen 17, 18 erzeugten Ist-Drücke P1Ist, P2Ist werden von jeweils einer Druckerfassungseinrichtung 9, 10 erfasst und an eine Regeleinheit 11 geliefert.
  • Jeder der mit den Druckkräften F1, F2 beaufschlagten Hälften des Niederdruckhalters 6 ist jeweils eine Einrichtung 12, 13 zugeordnet, die als charakteristische Größe der Einlaufbewegung der Blechplatine B beim Tiefziehen den jeweils zurückgelegten Einzugsweg VE1, VE2 des Blechrands Br im jeweiligen Bereich des Spaltes 8 erfassen. Die erfassten Einzugswege VE1, VE2 werden ebenfalls der Regeleinheit 11 als Eingangsgrößen aufgegeben.
  • Zum Einziehen der Blechplatine B in die Matrizenausnehmung 3 der Matrize 2 ist ein Stempel 14 vorgesehen, der in an sich bekannte Weise aus einer oberhalb der Auflagefläche 5 der Matrize 2 angeordneten Ruhestellung in die Matrizenausnehmung 3 bewegt werden kann und dabei die zum Einziehen der Blechplatine B in die Matrizenausnehmung 3 erforderliche Umformkraft U ausübt.
  • Die in 2 dargestellte Presse 20 ist zum Innenhochdruckformen einer in Form eines Doppellagenblechs ausgebildeten Blechplatine BD bestimmt. Hinsichtlich der zur Druckbeaufschlagung, Erfassung der Ist-Druckwerte, der Einzugsbewegung eingesetzten Bauelemente und der Ausbildung des Spaltes 8 ist die Presse 20 entsprechend der in 1 dargestellten Presse 1 ausgestattet. Im Unterschied zur Presse 1 ist bei der Presse 20 jedoch der auf die Matrize 2 absenkbare, hubbewegliche Niederhalter 21 ebenfalls als Matrize ausgebildet, so dass bei auf den Blechrandbereich BR aufgesetztem Niederhalter 21 durch die Matrizenausnehmung 3 der Matrize 2 und die Matrizenausnehmung 22 des Niederhaltes 21 ein Hohlraum gebildet ist, durch den die Form des aus der Blechplatine BD herzustellenden Bauteils bestimmt ist. Zusätzlich ist ein nicht dargestellter Anschluss vorgesehen, über den mit hohem Druck beaufschlagtes Druckfluid D zwischen die Lagen der Blechplatine BD gepresst werden kann, um diese an die durch den Hohlraum vorgegebene Form anzuformen.
  • Die Funktionseinheiten der bei den Pressen 1, 20 eingesetzten Regeleinheiten 11 sind in 3 dargestellt. An der im hier erläuterten Beispiel digital arbeitenden, als Datenverarbeitungseinrichtung ausgebildeten Regeleinheit 11 liegen als Eingangsgrößen die den jeweils erfassten Einzugswegen VE1, VE2 und den jeweils erfassten Ist-Drücken P1Ist, P2Ist entsprechende Analog-Signale an. Diese Signale werden in Analog/Digital-Wandlern 30 in digitale Signale umgewandelt, die von der Software der Regeleinheit 11 verarbeitet werden können.
  • Als Sollgröße der Einzugsbewegungen ist bei der Regeleinheit 11 eine maximale Abweichung der jeweils erfassten Einzugswege VE1, VE2 voneinander vorgegeben. Dementsprechend prüft die Regeleinheit 11 in einem einem Regler entsprechenden Algorithmus 31, um welchen Betrag der Wert des einen Einzugsweges VE1 vom anderen Einzugsweg VE2 abweicht. Liegt eine Abweichung vor, so ermittelt die Regeleinheit 11 auf Basis dieser Abweichung einen Korrekturwert KF1, KF2, um die die erfassten Ist-Drücke P1Ist, P2Ist geändert werden. Eine ebenfalls softwaremäßig realisierte Druckbegrenzung 32 begrenzt diese Korrekturwerte erforderlichenfalls, wenn ein Maximalwert der Kräfte F1 oder F2 bei Anwendung der unbegrenzten Korrekturwerte KF1, KF2 überschritten würde. Auf diese Weise werden die Ist-Drücke P1Ist, P2Ist zu manipulierten Ist-Drucksignalen PM1Ist, PM2Ist gewandelt.
  • Um diese manipulierten Ist-Drucksignale PM1Ist, PM2Ist einer konventionell ausgebildeten Niederhalterregelung 33 aufgeben zu können, werden die in digitaler Form vorliegenden Signale PM1Ist, PM2Ist in Digital/Analog-Wandlern 34 zu Analogsignalen umgewandelt.
  • Die Niederhalterregelung 33 regelt direkt die auf den Niederhalter 6 bzw. 21 jeweils wirkenden Druckkräfte F1, F2. Die als Eingangsgrößen anliegenden manipulierten Ist-Drucksignale PM1Ist, PM2Ist werden in der Niederhalterregelung 33 zunächst in Analog/Digital-Wandlern 35 in Digital-Signale gewandelt, aus denen dann unter Berücksichtigung jeweils eines Solldruckes F1Soll, F2Soll durch jeweils einen softwaremäßig abgebildeten PID-Regelalgorithmus 36 Steuersignale St1, St2 errechnet werden, die nach Durchlauf von Digital/Analogwandlern 37 in analoger Form zur Verfügung stehen. Die Steuersignale St1, St2 steuern Proportionalventile 38, 39, die die Druckerzeugungseinrichtung 17, 18 steuern.
  • Durch Manipulation der erfassten Ist-Drücke P1Ist, P2Ist zu den manipulierten Ist-Drucksignalen PM1Ist, PM2Ist lassen sich in der erläuterten Weise unter Ausnutzung der konventionell ausgebildeten Niederhalterregelung 33 die von den Druckerzeugungseinrichtungen 17, 18 auf die Niederhalter 2, 21 jeweils ausgeübten Kräfte F1, F2 so regeln, dass ein optimales Einzugsverhalten der jeweils verarbeiteten Blechplatinen B, BD gewährleistet ist. Bei erfindungsgemäßer Arbeitsweise ist auf diese Weise sichergestellt, dass auch solche Abweichungen des Einzugsverhaltens der Blechplatinen B, BD von der Regelung berücksichtigt werden, die bei einer konventionellen, rein druckgeführten Regelung nicht ausgeglichen werden könnten.
  • So kann es beim praktischen Betrieb dazu kommen, dass die erfassten Einzugswege VE1, VE2 unzulässig weit voneinander abweichen, obwohl die erfassten Ist-Druckwerte P1Ist, P2Ist eigentlich den ihnen jeweils zugeordneten Solldruckwerten entsprechen. In einem solchen Fall verändert die erfindungsgemäß arbeitende Regeleinheit 11 die erfassten Ist-Druckwerte P1Ist, P2Ist derart, dass die Niederhalterregelung 33 eine Veränderung der jeweils aufgebrachten Druckkraft F1 oder F2 vornimmt, die sie nicht vorgenommen hätte, wenn ihr die unmanipulierten Ist-Druckwerte P1Ist, P2Ist direkt zugeleitet worden wären.
  • 1
    Presse
    2
    Matrize
    3
    Matrizenausnehmung
    4
    Wandung
    5
    Auflagefläche
    6
    Niederhalter
    7
    Anlagefläche
    8
    Spalt
    9, 10
    Druckerfassungseinrichtung
    11
    Regeleinheit
    12, 13
    Einrichtung zum Erfassen der Einlaufbewegung
    der Blechplatine B
    14
    Stempel
    17, 18
    Druckerzeugungseinrichtungen
    20
    Presse
    21
    Niederhalter
    22
    Matrizenausnehmung des Niederhalters 21
    30
    Analog/Digital-Wandler
    31
    einem PID-Regler entsprechender
    Regelalgorithmus
    32
    Druckbegrenzung
    33
    Niederhalterregelung
    34
    Digital/Analog-Wandler
    35
    Analog/Digital-Wandler
    36
    PID-Regelalgorithmus
    37
    Digital/Analogwandler
    38, 39
    Proportionalventile
    B
    Blechplatine
    BD
    Blechplatine
    BR
    Randbereich der Blechplatine B
    D
    Druckfluid
    F1, F2
    Druckkräfte
    F1Soll, F2Soll
    Solldrücke
    KF1, KF2
    Korrekturwerte
    P1Ist, P2Ist
    Ist-Drücke
    PM1Ist, PM2Ist
    manipulierte Ist-Drucksignale
    St1, St2
    Steuersignale
    U
    Umformkraft
    VE1, VE2
    Einzugsweg des Blechrands Br im Bereich des
    Spaltes 8

Claims (10)

  1. Verfahren zum Umformen von Blechplatinen (B, BD) umfassend folgende Schritte: a) Auflegen der jeweiligen Blechplatine (B, BD) auf eine Matrize (2) derart, dass die Blechplatine (B, BD) mit ihrem Randbereich (BR) auf der Auflagefläche (5) einer die Matrizenausnehmung (3) umgebenden Wandung (4) aufliegt, b) Absenken eines Niederhalters (6, 21) auf den Randbereich (BR) der Blechplatine (B, BD) derart, dass die Blechplatine (B, BD) mit diesem Randbereich (BR) im zwischen dem Niederhalter (2, 21) und der Matrize (2) gebildeten Spalt (8) mit einer von einer Krafterzeugungseinrichtung (17, 18) erzeugten Druckkraft (F1, F2) gehalten ist, c) Beaufschlagen der Blechplatine (B, BD) mit einer Umformkraft (U, D), d) Erfassen mindestens einer charakteristischen Größe (VE1, VE2) der in Folge der Beaufschlagung mit der Umformkraft (U, D) eintretenden Veränderungen im Spalt zwischen dem Niederhalter (6, 21) und der Matrize (2), e) Erfassen des Ist-Wertes (P1Ist, P2Ist) der von der Krafterzeugungseinrichtung erzeugten Druckkraft (F1, F2), gekennzeichnet durch die weiteren Schritte f) sofern die erfasste Größe (VE1, VE2) der Veränderung im Spalt (8) von einer Soll-Größe abweicht: Manipulieren des erfassten Ist-Wertes (P1Ist, P2Ist) der Druckkraft (F1, F2) in Abhängigkeit vom Ergebnis eines Vergleichs der erfassten Größe (VE1, VE2) der Veränderungen im Spalt (8) mit der Soll-Größe der Veränderung im Spalt (8), und g) Einstellen der von der Krafterzeugungseinrichtung (17, 18) erzeugten Druckkraft (F1, F2) derart, dass der manipulierte Ist-Wert (PM1Ist, PM2Ist) einem Soll-Wert der Druckkraft (F1Soll, F2Soll) entspricht, wobei die Schritte d) bis g) wiederholt werden, bis die Umformung der Blechplatine (B, BD) abgeschlossen ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als charakteristische Größe (VE1, VE2) der mit dem Umformvorgang einsetzenden Veränderungen im Spalt (8) zwischen Niederhalter (6, 21) und Matrize (2) die Bewegung und/oder der Einlaufweg (VE1, VE2) des Randbereiches (BR) der Blechplatine (B, BD) erfasst wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als charakteristische Größe der mit dem Umformvorgang einsetzenden Veränderungen im Spalt (8) zwischen Niederhalter (6, 21) und Matrize (2) die Änderung der Spalthöhe erfasst wird.
  4. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckbeaufschlagung des Randbereichs (BR) der Blechplatine (B, BD) im Spalt (8) in mindestens zwei Abschnitte unterteilt erfolgt.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die in jedem dieser Abschnitte aufgebrachte Druckkraft (F1, F2) jeweils separat geregelt wird.
  6. Vorrichtung zum Umformen von Blechplatinen (B, BD) – mit einer Matrize (2), – mit einem Niederhalter (6, 21), – mit mindestens einer Druckerzeugungseinrichtung (17, 18), die eine die Blechplatine (B, BD) in ihrem Randbereich (BR) zwischen dem Niederhalter (6, 21) und der Matrize (2) einspannende Druckkraft (F1, F2) erzeugt, – mit einer Druckerzasgungseinrichtung (9, 10) zum Erfassen des Ist-Wertes (P1Ist, P2Ist) der jeweils auf den Randbereich (BR) der Blechplatine (B, BD) wirkenden Druckkraft (F1, F2), – mit einer Regeleinrichtung (33), die in Abhängigkeit von einer ihr jeweils aufgegebenen Stellgröße während des Umformvorgangs die Druckerzeugungseinrichtung (17, 18) derart steuert, dass die von der Druckerzeugungseinrichtung (17, 18) ausgeübte Druckkraft (F1, F2) einem Soll-Wert (F1Soll, F2Soll) entspricht, und – mit einer Erfassungseinrichtung (12, 13) zum Erfassen einer charakteristischen Größe (VE1, VE2) der während der Umformung im Spalt (8) zwischen Matrize (2) und Niederhalter (6, 21) einsetzenden Veränderungen, gekennzeichnet durch eine Regeleinheit (11), – die in Abhängigkeit vom Ergebnis eines Vergleichs der erfassten charakteristischen Größe (VE1, VE2) der im Zuge des Umformens einsetzenden Veränderung im Spalt (8) mit einer Soll-Größe dieser Veränderung den von der Druckerfassungseinrichtung (9, 12) erfassten Ist-Wert (P1Ist, P2Ist) der Druckkraft (F1, F2) manipuliert und – die diesen manipulierten Ist-Wert (PM1Ist, PM2Ist) der Regeleinrichtung (33) als Stellgröße aufgibt.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Stempel (14) zum Einziehen der Blechplatine (B) in eine Ausnehmung (3) der Matrize (2) umfasst.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Gegenmatrize umfasst und dass der zwischen Matrize (2) und Gegenmatrize ausgebildete Matrizenraum, in dem sich die Blechplatine (BD) erstreckt, mit einem Druckmedium beaufschlagbar ist.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Niederhalter (21) die Gegenmatrize bildet.
  10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass mindesten zwei Druckerzeugungseinrichtungen (17, 18) vorgesehen sind.
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