DE112014001453T5

DE112014001453T5 - Formpresse

Info

Publication number: DE112014001453T5
Application number: DE112014001453.2T
Authority: DE
Inventors: Douglas O. Staats; Milan Jurich
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2013-03-15
Filing date: 2014-03-06
Publication date: 2015-11-26
Also published as: WO2014149822A1; CN105377470B; JP6415529B2; CN105377470A; WO2014149822A8; JP2016510698A; US10377103B2; US9387529B2; US20160263853A1; US20140260498A1

Abstract

Eine Ziehpresse enthält einen Träger, der zu einem Werkstück hin beweglich ist, sowie eine Oberform, die an dem Träger beweglich gesichert ist. Die Oberform ist in Bezug auf den Träger beweglich, um das Werkstück zu ziehen. Es wird auch ein Verfahren zum Ziehen eines Metallteils offenbart.

Description

HINTERGRUND
Einige Metalle, wie Aluminium, sind mit einer Formpresse, im Vergleich zu Stahl, weniger formbar. Das Tiefziehen von Aluminium zur Bildung von tiefgezogenen Teilen, wie etwa Fahrzeugtürinnenbleche, bietet auch zahlreiche Herausforderungen. Einige Fahrzeughersteller haben mehr als vier Pressstufen in Herstellungslinien, einige enthalten zwei Ziehstufen, was die Fähigkeit verbessern kann, tiefgezogene Aluminiumteile zu formen. Die Zunahme der Pressstufen resultiert jedoch in zusätzlichen Kapitalkosten, sowie auch mehr Zeit und Energie, die zur Herstellung dieser tiefgezogenen Teile erforderlich sind.
ZUSAMMENFASSUNG
Im Hinblick auf das Vorstehende wird eine neue Ziehpresse angegeben. Eine solche Ziehpresse enthält einen Träger (Wagen) und eine Oberform. Der Träger ist zu einem Werkstück hin beweglich. Die Oberform ist an dem Träger beweglich gesichert. Die Oberform ist in Bezug auf den Träger beweglich, um das Werkstück zu ziehen.
Ein Verfahren zum Ziehen eines Metallteils enthält das Bewegen eines Trägers und einer damit betriebsmäßig verbundenen Oberform zu dem Werkstück hin, das auf einer Unterform angeordnet ist. Das Verfahren enthält ferner, die Oberform in Bezug auf den Träger zu bewegen, um das Werkstück zu ziehen.
Ein anderes nicht einschränkendes Beispiel einer Ziehpresse enthält eine Unterform, einen Niederhalter, einen beweglichen Körper und einen Träger. Der Niederhalter dient zum Stützen eines auf der Unterform angeordneten Werkstücks. Der Träger ist an dem Körper beweglich gesichert zwischen der Unterform und dem Körper angeordnet. Der Niederhalter erstreckt sich von dem Träger, und der Träger ist zwischen dem Körper und der Unterform beweglich, um den Niederhalter selektiv zu positionieren.
Ein anderes nicht-einschränkendes Beispiel einer Ziehpresse enthält einen ersten beweglichen Träger, eine Oberform, eine Unterform, einen Niederhalter, einen beweglichen Körper und einen zweiten Träger. Die Oberform ist an dem Träger beweglich gesichert. Der Niederhalter dient zum Stützen eines auf der Unterform angeordneten Werkstücks. Der zweite Träger ist an dem Körper beweglich gesichert zwischen der Unterform und dem Körper angeordnet. Der Niederhalter erstreckt sich von dem zweiten Träger, und der zweite Träger ist zwischen dem Körper und der Unterform beweglich, um den Niederhalter selektiv zu positionieren.
Ein anderes nicht-einschränkendes Beispiel eines Verfahrens zum Ziehen eines Metallteils enthält das Bereitstellen eines Trägers und einer Oberform, die an dem Träger beweglich gesichert ist; Bewegen des Trägers zu dem Werkstück hin, das auf einer Unterform und einem Niederhalter angeordnet ist; Eingriff des Werkstücks mit der Oberform; Bewegen der Oberform in Bezug auf den Träger, und Ziehen des Werkstücks mit der Oberform; und Lösen des Niederhalters von dem Werkstück.
Ein anderes nicht-einschränkendes Beispiel einer Ziehpresse enthält eine Oberform, einen ersten Antriebsmechanismus und einen zweiten Antriebsmechanismus. Der erste Antriebsmechanismus ist mit der Oberform betriebsmäßig verbunden, um die Oberform zu bewegen, um ein Werkstück auf eine erste Tiefe zu ziehen. Der zweite Antriebsmechanismus, der mit der Oberform betriebsmäßig verbunden ist, dient zum Bewegen der Oberform, um das Werkstück auf eine zweite Tiefe zu ziehen.
Ein anderes nicht-einschränkendes Beispiel eines Verfahrens zum Ziehen eines Metallteils enthält das Bewegen einer Oberform mit einem ersten Antriebsmechanismus zu einem auf einer Unterform angeordneten Werkstück hin; und Bewegen der Oberform mit einem zweiten Antriebsmechanismus zum Ziehen des Werkstücks.
Ein anderes Beispiel einer Ziehpresse enthält einen Rahmen, einen ersten Antriebsmechanismus, einen Dämpfschlitten, eine Dämpfplatte, eine Unterform, einen Niederhalter und einen zweiten Antriebsmechanismus. Der erste Antriebsmechanismus ist mit dem Rahmen verbunden. Der Dämpfschlitten ist mit dem Rahmen beweglich verbunden und mit dem ersten Antriebsmechanismus betriebsmäßig verbunden. Der Dämpfschlitten wird mit dem ersten Antriebsmechanismus so angetrieben, dass er in Bezug auf den Rahmen um eine erste Distanz in einer ersten Richtung beweglich ist. Der zweite Antriebsmechanismus ist mit dem Dämpfschlitten gesichert und ist mit der Dämpfplatte beweglich verbunden. Die Dämpfplatte ist zwischen der Unterform und dem Dämpfschlitten angeordnet. Der Niederhalter ist mit der Dämpfplatte verbunden und mit Abstand davon angeordnet. Der zweite Antriebsmechanismus erlaubt die Bewegung des Niederhalters um eine zweite Distanz in der ersten Richtung. Die zweite Distanz ist kürzer als die erste.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Darstellung einer Ziehpresse.
2 ist eine Perspektivansicht eines ersten Antriebsmechanismus der Ziehpresse von 1.
3 ist ein Diagramm, das ein Verfahren zum Ziehen eines Metallteils darstellt.
4–6 sind schematische Darstellungen der Ziehpresse in unterschiedlichen Stufen während des Verfahrens zum Ziehen eines Metallteils.
7 ist ein Graph, der die Bewegung einer Oberform und die Bewegung eines Niederhalters der Ziehpresse von 1 während eines Ziehpressvorgangs darstellt.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
1 stellt schematisch eine Ziehpresse 10 dar, die zur Formung eines tiefgezogenen Teils aus einem Metall oder Metalllegierungsblech verwendet wird, nachfolgend als Werkstück W bezeichnet. Die Ziehpresse 10 enthält einen Rahmen 12 (schematisch dargestellt). Der Rahmen 12 kann ähnlich solchen Rahmen sein, die man bei herkömmlichen Ziehpressen findet.
Die Ziehpresse 10 enthält einen ersten Antriebsmechanismus 14, der mit dem Rahmen 12 verbunden ist. Ein erster Träger (Wagen) 16, nachfolgend als der Schlitten 16 bezeichnet, ist mit dem Rahmen 12 beweglich verbunden und ist mit dem ersten Antriebsmechanismus 14 betriebsmäßig verbunden. Der Schlitten 16 wird von dem ersten Antriebsmechanismus 14 so angetrieben, dass er in Bezug auf den Rahmen 12 um eine erste Distanz d₁ in einer ersten (in 1 abwärtigen) Richtung beweglich ist. Der erste Antriebsmechanismus 14 ist in der dargestellten Ausführung ein Exzenterantriebsmechanismus, und die erste Distanz d₁, d. h. die Distanz, um die der Schlitten 16 in Bezug auf den Rahmen 12 beweglich ist, ist eine Funktion der Exzentrizität e des ersten Antriebsmechanismus 14. Der erste Antriebsmechanismus 14 ist ein Exzenterantriebsmechanismus, der eine relativ rasche Bewegung des Schlittens 16 in Bezug auf den Rahmen erlaubt, was für die Produktivität der Ziehpresse 10 günstig ist. Es versteht sich jedoch, dass der ersten Antriebsmechanismus 14 auch ein beliebiger Antriebsmechanismus sein kann und nicht auf Exzenterantriebsmechanismen beschränkt ist. In einem nicht-einschränkenden Beispiel, wie in 2 gezeigt, enthält der erste Antriebsmechanismus 14 eine Mehrzahl von Servomotoren (nachfolgend „erste Antriebsmechanismus-Servomotoren”) 20, die mit Pleuelstangen 22 durch einen Getriebezug 24 und Exzenterringe 26 betriebsmäßig verbunden sind. Der erste Antriebsmechanismus 14 kann ähnlich herkömmlichen Exzenterantriebsmechanismen sein, die man in herkömmlichen Ziehpressen findet.
Wieder in Bezug auf 1 enthält die Ziehpresse 10 auch eine Oberform 30. Die Oberform 30 kann ähnlich herkömmlichen Oberformen sein, die man in herkömmlichen Ziehpressen verwendet. Die Oberform 30 ist an dem Schlitten 16 beweglich gesichert. In einem nicht-einschränkenden Beispiel ist eine Oberform-Halterungsplatte 32 zwischen der Oberform 30 und dem Schlitten 60 angeordnet. In der dargestellten Ausführung ist die Oberform 30 an der Oberform-Halterungsplatte 32 angebracht, die an dem Schlitten 16 angebracht ist. Die Ziehpresse 10 enthält auch einen zweiten Antriebsmechanismus 34, der an dem Schlitten 16 zur Bewegung damit gesichert ist, und der zweite Antriebsmechanismus 34 ist auch mit der Oberform 30 betriebsmäßig verbunden, um die Oberform 30 von dem Schlitten 16 um eine zweite Distanz d₂ in der ersten (abwärtigen) Richtung auszufahren. In einer Ausführung ist die zweite Distanz d₂ kürzer als, oder kleiner als die erste Distanz d₁.
In einem nicht-einschränkenden Beispiel enthält der zweite Antriebsmechanismus 34 eine Mehrzahl von Servospindeln 36 (in 1 sind zwei dargestellt), die jeweils mit dem Schlitten 16 zur Bewegung damit verbunden sind. In anderen Worten, der zweite Antriebsmechanismus 34 ist an dem Schlitten 16 derart befestigt, dass dann, wenn sich der Schlitten 16 bewegt, sich auch der zweite Antriebsmechanismus 34 bewegt. Jede Servospindel 36 enthält einen Servomotor (nachfolgend „zweiter Antriebsmechanismus-Servomotor”) 38, der mit einer Spindel 40 verbunden ist, der mit einer Spindelmutter 42 zusammenwirkt. Der zweite Antriebsmechanismus 34 kann auch als Servospindel-Antriebsmechanismus bezeichnet werden. Jede Servorspindel 36 ist mit der Oberform 30 durch die Oberform-Halterungsplatte 32 betriebsmäßig verbunden, um die Oberform 30 mit dem Schlitten 16 auszufahren. Wie dargestellt, enthält der Schlitten 16 eine Ausnehmung 50 (in der dargestellten Ausführung sind eine Mehrzahl von Ausnehmungn 50 vorgesehen). Jede Servospindel 36, oder zumindest der zweite Antriebsmechanismus-Servomotor 38, ist in einer entsprechenden Ausnehmung 50 aufgenommen. Die Servospindeln 36 könnten auch außerhalb des Schlittens 16 angebracht sein, wobei sie eine Oberform-Halterungsplatte betätigen, die größer als die Schlittendimensionen ist, wo Spiel erlaubt ist. Alternativ könnte jede Servospindel 36 auch in der Nähe der Oberseite des Schlittens 16 angebracht werden, wobei sie eine Struktur, die mit der Oberform 30 verbunden ist, innerhalb des Schlittens 60 bewegt. Die Servospindeln könnten so arbeiten, dass der zweite Antriebsmechanismus-Servomotor 36 die Spindel 40 in Bezug auf die Spindelmutter 42 antreibt, oder umgekehrt, wo die Spindelmutter 42 in Bezug auf die Spindel 40 angetrieben wird. Jede Spindel 40 ist mit der Oberform-Halterungsplatte 32 verbunden und kann aus der Ausnehmung 50 ausfahren, wenn der entsprechende Servomotor 38 entsprechend aktiviert wird. Wie nachfolgend im näheren Detail beschrieben wird, kann der zweite Antriebsmechanismus 34 konfiguriert sein, dass er die Oberform 30 in Bezug auf den Schlitten 16 pulsieren lässt. Die Pulsierbewegung kann mit einer Frequenz größer als etwa 15 Hz erfolgen. In einer Ausführung kann die Oberform mit etwa 50 Hz pulsiert werden.
In einer Ausführung enthält die Ziehpresse 10 eine Unterform 60, einen beweglichen Körper 62 (nachfolgend als „der Dämpfschlitten 62” bezeichnet), einen Träger (Wagen) 64, einen Niederhalter 66 und einen Trägerantriebsmechanismus 68. Die Ziehpresse 10 enthält ferner eine Grundplatte 70. Eine Stange 72 verbindet den Niederhalter 66 mit dem Träger 64. Eine Mehrzahl von Stangen 72 ist vorgesehen, um den Niederhalter 66 mit dem Träger 64 zu verbinden.
Die Unterform 60 kann ähnlich solchen Unterformen sein, die man in herkömmlichen Ziehpressen findet. In der dargestellten Ausführung enthält die Unterform 60 Öffnungen 80, durch die sich die Stangen 72 erstrecken, um den Niederhalter 66 mit dem Träger 64 zu verbinden.
Wie dargestellt, kann der Dämpfschlitten 62 allgemein kastenförmig sein. Ein Energiewiedergewinnungsmechanismus, der enthält, aber nicht beschränkt ist auf, einen Hydraulikzylinder 82 (in 1 sind zwei Hydraulikzylinder dargestellt, aber es können auch mehrere Hydraulikzylinder vorgesehen sein), ist unter dem Schlitten 62 vorgesehen. Die Hydraulikzylinder 82 können elektrisch betätigt sein, um einen Teil der von der Oberform 30 auf die Niederhalter 66 ausgeübten Kraft zu absorbieren. Diese Kraft wird von dem Niederhalter auf den Dämpfschlitten 62 übertragen, so dass der Dämpfschlitten 62 zu dem Hydraulikzylinder 82 hin bewegt wird, um den Hydraulikzylinder 82 zusammenzudrücken. Hydraulikleitungen 84, die mit den Zylindern 82 verbunden sind, überführen Fluid zu einem Energiewiedergewinnungssystem (nicht gezeigt), das den Wirkungsgrad der Ziehpresse 10 erhöht. Das Niederdrücken der Hydraulikzylinder 82 zwingt das Hydraulikfluid und die Hydraulikpumpen entgegen der Richtung, in der das Fluid fließt, wenn die Pumpen laufen, um Druck zu liefern. Dadurch laufen die Pumpen rückwärts, was diese zu Generatoren macht. Die Hydraulikzylinder 82 bieten eine Widerstandskraft, die durch die Formstangen 72 auf den Niederhalter 66 übertragen wird, zu dem Dämpfschlitten 16, was in der Kraft resultiert, die das Werkstück W zwischen der Oberform und dem Niederhalter 66 einklemmt. Diese Kraft kann über den gesamten Hub gesteuert werden.
Der Träger 64 ist zwischen der Unterform 60 und dem Dämpfschlitten 62 angeordnet. In einem nicht-einschränkenden Beispiel enthält der Träger 64 eine Stangenplatte 86 und eine Dämpfplatte 88. Die Stangenplatte 86 ist oben auf der Dämpfplatte 88 angeordnet. Die Stangen 72 sind mit der Stangenplatte 86 verbunden und erstrecken sich davon und bewegen sich mit der Dämpfplatte 88. Die Grundplatte 70, welche Öffnungen 92 enthält, durch die sich die Stangen 72 erstrecken, begrenzt ferner eine Aufwärtsfahrt des Trägers 64. Jedoch können auch andere Konfigurationen für den Träger 64 verwendet werden. Zum Beispiel kann der Träger 64 ein einzelnes einstückiges Teil sein, oder kann mehr als zwei Teile enthalten. Der Träger 64 ist mit dem Dämpfschlitten 62 beweglich, z. B. für den primären Ziehvorgang, wo der Exzenterantriebsmechanismus den Ziehschlitten 16 und die Oberform 30 in Bezug auf die Unterform 60 nach unten bewegt. Der Träger 64 ist auch in Bezug auf den Dämpfschlitten 62 beweglich, wie etwa während eines sekundären Ziehvorgangs, wo sich die Oberform 30 in Bezug auf den Schlitten 16 und die Unterform 60 weiter nach unten bewegt, unter Verwendung des zweiten Antriebsmechanismus 34, der mit dem Schlitten 16 und der Oberform 30 verbunden ist.
In einer anderen Ausführung enthält die Ziehpresse 10 einen Rahmen 12, eine Unterform 60, einen beweglichen Körper 62 (nachfolgend als „der Dämpfschlitten 62” bezeichnet), eine Stangenplatte 86, eine Dämpfplatte 88, einen Niederhalter 66 und einen Dämpfplattenantriebsmechanismus 68. Die Ziehpresse 10 enthält ferner eine Grundplatte 70. Eine Mehrzahl von Stangen 72 verbindet den Niederhalter 66 mit der Stangenplatte 86, die mit der Dämpfplatte 88 betriebsmäßig verbunden ist.
Der Niederhalter 66 ist mit dem Träger 64 verbunden und mit Abstand davon angeordnet. Der Niederhalter 66 und die Stangen 72, die den Niederhalter 66 mit dem Träger 64 verbinden, können ähnlich dem bekannten Niederhalter und bekannten Stangen sein.
In einer Ausführung ist der Trägerantriebsmechanismus 68 mit dem Dämpfschlitten 62 beweglich gelagert. In der dargestellten Ausführung enthält der Trägerantriebsmechanismus 68 eine Mehrzahl von Servospindeln 98, ähnlich den oben beschriebenen Servospindeln 36. Insofern enthält die Servospindel 98 einen Servomotor 100, eine Spindel 102 und eine Spindelmutter 104. Der Servomotor 100 kann die Spindel 102 in Bezug auf die Spindelmutter 104 antreiben, oder umgekehrt, und die Spindelmutter 104 in Bezug auf die Spindel 102 antreiben. Der Dämpfschlitten 62 enthält eine Ausnehmung 106 (oder eine Mehrzahl von Ausnehmungen zur Aufnahme jeder Servospindel 98), und ein jeweiliger Servomotor 100 des Trägerantriebsmechanismus 68 ist in der Ausnehmung 106 angeordnet. Die Spindeln 102 erstrecken sich von dem Dämpfschlitten 62 zur Verbindung mit dem Träger 64, und jeder Servomotor 100 ist so konfiguriert, dass er eine Pulsierbewegung des Trägers 64 in Bezug auf den Dämpfschlitten 62 liefert. Die Servospindeln 98 könnten auch außerhalb des Dämpfschlittens 62 angebracht sein, eine Stangenplatte 86 und eine Dämpfplatte 88 betreiben, die größer ist als die Dämpfschlitten-Dimensionen. Alternativ könnte jede Servospindel 98 in der Nähe vom Boden des Dämpfschlittens 82 angebracht sein, wobei sie eine Struktur, die mit dem Niederhalter 66 verbunden ist, innerhalb des Dämpfschlittens 62 bewegt.
Nun wird der Betrieb der Ziehpresse 10 in Bezug auf eine Ausführung der vorliegenden Offenbarung beschrieben. Insbesondere wird ein Verfahren zum Ziehen eines Metallteils beschrieben. Obwohl das Verfahren in Bezug auf die oben beschriebene Ziehpresse 10 beschrieben wird, könnte das Verfahren, das unten beschrieben ist und auch auf die Ansprüche bezogen ist, auch mit anderen Ziehpressen verwendet werden.
In Bezug auf eine in 3 gezeigte Ausführung, enthält das Verfahren zum Ziehen eines Metallteils, bei 120, das Bewegen des Schlittens 16 (1) und der Oberform 30 (1) zu einem Werkstück W hin, das auf der Unterform 60 (1) angeordnet ist, unter Verwendung des ersten (Exzenter-)Antriebsmechanismus 14 (1). Im Vergleich zur Bewegung des Schlittens 16 mittels Servospindeln hat, ähnlich den Servospindeln 36 und 98, der Exzenterantriebmechanismus 14 eine schnelle Zykluszeit und kann für eine hohe Oberflächenqualität an dem gezogenen Teil sorgen.
Bei 122 enthält das Verfahren ferner den Eingriff des Werkstücks W mit der Oberform 30 (siehe 4). Bei 124 enthält das Verfahren ferner die Bewegung des Schlittens 16 und der Oberform 30 weiter zur Unterform 60 hin, noch immer mittels des ersten Antriebsmechanismus 14. Diese Abwärtsbewegung der Oberform 30 resultiert in einer Abwärtsbewegung des Niederhalters 66 benachbart der Unterform 60, und eine Abwärtsbewegung des Dämpfschlittens 62, der mit dem Niederhalter 66 verbunden ist (siehe 5). Wie oben diskutiert, können die Hydraulikzylinder 82 die Kraft an dem Niederhalter 66 steuern. Die Abwärtsbewegung des Schlittens 16 und der Oberform 30 geht weiter, bis sich der Schlitten 16 um die erste Distanz d₁ bewegt hat, die auf der Exzentrizität e des ersten Antriebsmechanismus 14 beruht. Der Schlitten 16 ist in der Lage, sich um die gesamte Distanz d₁ zu bewegen, aber der Schlitten 16 kann auch um einen beliebigen Bruchteil davon bewegt werden. Nur ist die gesamte Distanz d₁ durch den Exzenterantrieb 14 beschränkt.
Nachdem sich der Schlitten 16 weiter um die erste Distanz bewegt hat, enthält das Verfahren zum Ziehen eines Metallteils ferner, bei 126, das Bewegen der Oberform 30 in Bezug auf den Schlitten 16 und der Unterform 60 mittels des zweiten Antriebsmechanismus 34, der mit dem Schlitten 16 zur Bewegung damit verbunden ist. Wie oben erläutert, ist der zweite Antriebsmechanismus 34 mit der Oberform 30 betriebsmäßig verbunden, um eine Relativbewegung der Oberform 30 in Bezug auf den Schlitten 16 zu erlauben. Das Verfahren zum Ziehen eines Metallteils enthält ferner, bei 128, das Absenken des Niederhalters 66 in Bezug auf die Unterform 30. In einer Ausführung kann der Niederhalter 66 mittels des Trägerantriebsmechanismus 68 abgesenkt werden, der ein Servospindelantriebsmechanismus 98 ist, der mit dem Niederhalter 66 betriebsmäßig verbunden und innerhalb des Dämpfschlittens 62 angeordnet ist. Der Niederhalter 66 wird abgesenkt, nachdem sich die Oberform 30 in Bezug auf den Schlitten 16 und die Unterform 60 weiter abwärts bewegt, mittels des zweiten Antriebsmechanismus 34, der mit dem Schlitten 16 verbunden ist.
Der zweite Antriebsmechanismus 34 in dem Schlitten 16 und der Trägerantriebsmechanismus 68 in dem Dämpfschlitten 62 können jeweils pulsieren, um ein noch tieferes Ziehen des Werkstücks W zu erlauben. Die Spindeln 40 des zweiten Antriebsmechanismus 34 und die Spindeln 102 des Trägerantriebsmechanismus 68 indexieren mit jedem Pulsieren. Zum Beispiel ist in Bezug auf 7 die Bewegung der Oberform 30 mit der Linie 140 angezeigt, und ist die Bewegung des Niederhalters 66 mit der Linie 142 angezeigt. Die Oberform 30 bewegt sich in Bezug auf den Schlitten 16 nach unten, wenn sie von dem zweiten Antriebsmechanismus 34 angetrieben wird. Der Niederhalter 66 bewegt sich auch in Bezug auf die Unterform 60 nach unten. Die Abwärtsbewegung der Oberform 30 (z. B. Schritt 126) stoppt dann (siehe Abschnitt 140a von Linie 140). Der Niederhalter 66 wird von dem Trägerantriebsmechanismus 68 weiterhin nach unten gezogen, nachdem die Abwärtsbewegung der Oberform 30 aufgehört hat, um das Werkstück W zu lösen (Schritt 128), um zu erlauben, dass das Metall einwärts fließt, um die Wahrscheinlichkeit von Rissen zu reduzieren und noch tieferes Ziehen zu erlauben. Nachdem der Niederhalter 66 eingefahren worden ist (d. h. nach unten gezogen worden ist), bewegt der Trägerantriebsmechanismus 68 den Träger 64 aufwärts (siehe Abschnitt 142a) zum Wiedereingriff des Niederhalters 66 mit dem Werkstück W. Die Oberform 30 und der Niederhalter 66 werden dann beide weiter nach unten angetrieben. Die Oberform 30 wird von dem zweiten Antriebsmechanismus 34 angetrieben (Schritt 126 wird wiederholt). Der Niederhalter 66 wird von dem Trägerantriebsmechanismus 68 angetrieben. Diese weitere Abwärtsbewegung der Oberform 30 stoppt dann erneut, und dann wird der Niederhalter 66 durch den Trägerantriebsmechanismus 68 erneut abwärts angetrieben. Die Schritte 126 und 128 in 3 können bei Bedarf mehrere Male wiederholt werden, um das gewünschte tiefgezogene Werkstück W zu formen. Diese Bewegungen können in der Form von Pulsationen sein, die eine Frequenz größer als 15 Hz haben können. in einem anderen nicht-einschränkenden Beispiel kann die Frequenz etwa 50 Hz betragen. Es hat sich herausgestellt, dass gewünschte Ergebnisse für Formpressaluminium erzielt werden. Nachdem das Werkstück in seine gewünschte Form geformt worden ist, können der Schlitten 16 und die Oberform 30 nach oben bewegt werden.
Die Ziehpresse und das Verfahren zum Ziehen eines Metallteils sind oben mit Einzelheiten beschreiben worden. Jedoch können daran, beim Lesen und Verstehen der voranstehenden detaillierten Beschreibung, auch Modifikationen und Veränderungen auftreten. Dementsprechend ist die Erfindung nicht nur auf die oben beschriebenen Ausführungen beschränkt. Stattdessen ist die Erfindung durch die beigefügten Ansprüche und ihre Äquivalente definiert. Es versteht sich, dass verschiedene der oben offenbarten und anderen Merkmalen und Funktionen oder Alternativen und Varianten davon auf Wunsch zu vielen anderen unterschiedlichen Systemen oder Anwendungen kombiniert werden können. Auch dass verschiedene gegenwärtig nicht vorhersehbare oder nicht antizipierte Alternativen, Modifikationen, Varianten oder Verbesserungen darin anschließend von Fachkundigen vorgenommen werden können, soll auch durch die folgenden Ansprüche mitumfasst sein.

Claims

Ziehpresse, welche aufweist: einen Träger, der zu einem Werkstück hin beweglich ist; und eine Oberform, die an dem Träger beweglich gesichert ist, wobei die Oberform in Bezug auf den Träger beweglich ist, um das Werkstück zu ziehen.
Ziehpresse von Anspruch 1, die ferner einen mit dem Träger betriebsmäßig verbundenen ersten Antriebsmechanismus aufweist, der einen ersten Antriebsmechanismus-Servomotor, einen Getriebezug, einen Exzenterring und eine Pleuelstange enthält; sowie einen mit der Oberform betriebsmäßig verbundenen zweiten Antriebsmechanismus, der einen zweiten Antriebsmechanismus-Servomotor enthält, der mit einer Spindel verbunden ist, die mit einer Spindelmutter zusammenwirkt.
Die Ziehpresse von Anspruch 1, die ferner einen ersten Antriebsmechanismus aufweist, der mit dem Träger betriebsmäßig verbunden ist, um den Träger zu bewegen; sowie einen zweiten Antriebsmechanismus, der an dem Träger gesichert ist und mit der Oberform betriebsmäßig verbunden ist, um die Oberform zu bewegen.
Die Ziehpresse von Anspruch 3, wobei der Träger darin eine Kammer definiert, und der zweite Antriebsmechanismus zumindest teilweise in der Kammer angeordnet ist.
Die Ziehpresse von Anspruch 1, die ferner einen ersten Antriebsmechanismus aufweist, der mit dem Träger betriebsmäßig verbunden ist, um den Träger zu bewegen; sowie einen zweiten Antriebsmechanismus, der an dem Träger gesichert mit der Oberform verbunden ist, um die Oberform zu bewegen, wobei der zweite Antriebsmechanismus einen Motor sowie eine von dem Antrieb direkt angetriebene Spindel enthält, wobei sich die Spindel um eine Achse herum dreht, die parallel zur Bewegungsrichtung der Oberform ist.
Die Ziehpresse von Anspruch 5, die ferner eine Spindelmutter aufweist, die an der Oberform gesichert ist, wobei der Motor des zweiten Antriebsmechanismus an dem Träger gesichert ist und die Spindel an der Spindelmutter drehbar gesichert ist.
Die Ziehpresse von Anspruch 3, wobei der zweite Antriebsmechanismus konfiguriert ist, um eine pulsierende Bewegung der Oberform in Bezug auf den Träger vorzusehen.
Die Ziehpresse von Anspruch 1, die ferner einen ersten Antriebsmechanismus aufweist, der mit dem Träger betriebsmäßig verbunden ist, um die Oberform mit einer ersten Frequenz zu bewegen, und der zweite Antriebsmechanismus mit der Oberform betriebsmäßig verbunden ist, um die Oberform mit einer zweiten Frequenz zu bewegen, die höher als die erste Frequzenz ist.
Die Ziehpresse von Anspruch 5, wobei der zweite Antriebsmechanismus in der Lage ist, die Oberform mit einer Frequenz von wenigstens 15 Hz zu bewegen.
Die Ziehpresse von Anspruch 1, wobei der Träger beweglich ist, um die Oberform in einer ersten Werkstückeingriffsposition zu positionieren, und die Oberform von dem Träger weg von der ersten Werkstückeingriffsposition zu einer zweiten Werkstückeingriffsposition ausfahrbar ist.
Verfahren zum Ziehen eines Metallteils, welches aufweist: Bewegen eines Trägers und einer damit betriebsmäßig verbundenen Oberform zu einem auf einer Unterform angeordneten Werkstück hin; und Bewegen der Oberform in Bezug auf den Träger, um das Werkstück zu ziehen.
Das Verfahren von Anspruch 11, wobei der Träger zum Eingriff der Oberform mit dem Werkstück bewegt wird.
Das Verfahren von Anspruch 11, das ferner aufweist, den Träger zu bewegen, nachdem die Oberform mit dem Werkstück in Eingriff getreten ist, um das Werkstück um eine erste Tiefe zu ziehen.
Das Verfahren von Anspruch 13, wobei die Oberform von dem Träger ausgefahren wird, um das Werkstück um eine zweite Tiefe zu ziehen, wobei die zweite Tiefe größer als die erste Tiefe ist.
Das Verfahren von Anspruch 11, wobei der Träger die Oberform um eine erste Distanz bewegt, und die Oberform in Bezug auf den Träger um eine zweite Distanz bewegt wird, die kürzer als die erste Distanz ist.
Das Verfahren von Anspruch 11, wobei der erste Antriebsmechanismus ein Exzenterantriebsmechanismus ist.
Tiefziehpressenanordnung, welche aufweist: eine Unterform; einen Niederhalter zum Stützen eines auf der Unterform angeordneten Werkstücks; einen beweglichen Körper; und einen Träger, der an dem Körper wesentlich gesichert ist und zwischen der Unterform und dem Körper angeordnet ist, wobei sich der Niederhalter von dem Träger erstreckt und der Träger zwischen dem Körper und der Unterform beweglich ist, um den Niederhalter selektiv zu positionieren.
Die Ziehpresse von Anspruch 17, die ferner einen Trägerantriebsmechanismus aufweist, der einen Motor enthält, der an dem Körper gesichert ist, sowie eine Spindel, die mit dem Träger betriebsmäßig verbunden ist, um den Träger zwischen dem Körper und der Unterform zu bewegen, um den Niederhalter selektiv zu positionieren.
Die Ziehpresse von Anspruch 17, die ferner einen Trägerantriebsmechanismus aufweist, der konfiguriert ist, um eine pulsierende Bewegung des Trägers in Bezug auf den Körper vorzusehen.
Die Ziehpresse von Anspruch 17, die ferner eine Oberform aufweist, und der bewegliche Körper an einer der Unterform und der Oberform hin vorgespannt ist.
Die Ziehpresse von Anspruch 20, die ferner einen Hydraulikzylinder aufweist, wobei der bewegliche Körper mit dem Hydraulikzylinder vorgespannt wird.
Ziehpresse, welche aufweist: einen ersten beweglichen Träger; eine Oberform, die an dem Träger beweglich gesichert ist; eine Unterform; einen Niederhalter zum Stützen eines auf der Unterform angeordneten Werkstücks; einen beweglichen Körper; einen zweiten Träger, der an dem Körper beweglich gesichert und zwischen der Unterform und dem Körper angeordnet ist, wobei sich der Niederhalter von dem zweiten Träger erstreckt und der zweite Träger zwischen dem Körper und der Unterform beweglich ist, um den Niederhalter selektiv zu positionieren.
Die Ziehpresse von Anspruch 22, wobei der erste Träger dazu in der Lage ist, die Oberform um eine erste Distanz zu bewegen, und die Oberform in der Lage ist, sich in Bezug auf den Träger um eine zweite Distanz zu bewegen, die kürzer als die erste Distanz ist.
Die Ziehpresse von Anspruch 22, die ferner einen ersten Antriebsmechanismus aufweist, der mit dem ersten Träger betriebsmäßig verbunden ist, um den ersten Träger zu bewegen; und einen zweiten Antriebsmechanismus, der an dem ersten Träger gesichert ist und mit der Oberform betriebsmäßig verbunden ist, um die Oberform zu bewegen.
Die Ziehpresse von Anspruch 24, wobei der erste Träger darin eine Kammer definiert, und der zweite Antriebsmechanismus zumindest teilweise in der Kammer aufgenommen angeordnet ist.
Die Ziehpresse von Anspruch 22, die ferner einen ersten Antriebsmechanismus aufweist, der mit dem ersten Träger betriebsmäßig verbunden ist, um den ersten Träger zu bewegen; sowie einen zweiten Antriebsmechanismus, der mit der Oberform betriebsmäßig verbunden ist, um die Oberform in Bezug auf den Träger zu bewegen, wobei der zweite Antriebsmechanismus einen Motor enthält, der an dem ersten Träger gesichert ist, einen Antrieb, der von dem Motor direkt angetrieben ist, und eine einer Spindel und einer Spindelmutter, die mit dem Antrieb verbunden ist, wobei der Antrieb und die eine der Spindel und Spindelmutter sich um eine Achse drehen, die parallel zur Bewegungsrichtung der Oberform ist.
Die Ziehpresse von Anspruch 22, die ferner einen ersten Antriebsmechanismus aufweist, der mit dem ersten Träger betriebsmäßig verbunden ist, um die Oberform mit einer ersten Frequenz zu bewegen, sowie einen zweiten Antriebsmechanismus, der mit der Oberform betriebsmäßig verbunden ist, um die Oberform mit einer zweiten Frequenz zu bewegen, die höher als die erste Frequenz ist.
Die Ziehpresse von Anspruch 22, wobei der erste Träger beweglich ist, um die Oberform in einer ersten Werkstückeingriffsposition zu positionieren, und die Oberform in Bezug auf den Träger gegenüber einer zweiten Werkstückeingriffsposition beweglich ist.
Die Ziehpresse von Anspruch 22, wobei der bewegliche Körper zur Oberform hin vorgespannt ist.
Die Ziehpresse von Anspruch 29, die ferner einen Hydraulikzylinder aufweist, wobei der bewegliche Körper mit dem Hydraulikzylinder vorgespannt ist.
Verfahren zum Ziehen eines Metallteils, welches aufweist: Bereitstellen eines Trägers und einer an dem Träger beweglich gesicherten Oberform; Bewegen des Trägers zu einem Werkstück hin, das auf einer Unterform und einem Niederhalter angeordnet ist; Ineingriffbringen des Werkstücks mit der Oberform; Bewegen der Oberform in Bezug auf den Träger, und Ziehen des Werkstücks mit der Oberform; Lösen des Niederhalters von dem Werkstück.
Das Verfahren von Anspruch 31, wobei sich der Niederhalter von einem zweiten Träger erstreckt, der an einem beweglichen Körper beweglich gesichert ist, wobei der zweite Träger zwischen der Unterform und dem Körper angeordnet ist.
Das Verfahren von Anspruch 32, wobei ein Antriebsmechanismus an dem Körper gesichert ist und mit dem zweiten Träger betriebsmäßig verbunden ist, um den zweiten Träger und den Niederhalter zu bewegen.
Das Verfahren von Anspruch 32, das ferner aufweist, den beweglichen Körper zur Oberform hin vorzuspannen.
Das Verfahren von Anspruch 34, wobei das Vorspannen des beweglichen Körpers ferner enthält, den beweglichen Körper mit einem Hydraulikzylinder vorzuspannen.
Das Verfahren von Anspruch 31, das ferner aufweist, der Träger zu bewegen, nachdem die Oberform das Werkstück ergriffen hat, um das Werkstück um die erste Tiefe zu ziehen.
Das Verfahren von Anspruch 36, wobei die Oberform in Bezug auf den Träger bewegt wird, um das Werkstück um eine zweite Tiefe zu ziehen, wobei die zweite Tiefe größer als die erste Tiefe ist.
Das Verfahren von Anspruch 31, wobei der Träger die Oberform um eine erste Distanz bewegt, und die Oberform in Bezug auf den Träger um eine zweite Distanz bewegt wird, die kürzer als die erste Distanz ist.
Das Verfahren von Anspruch 31, wobei der erste Antriebsmechanismus mit dem Träger betriebsmäßig verbunden ist, um die Oberform mit einer ersten Frequenz zu bewegen, und der zweite Antriebsmechanismus mit der Oberform betriebsmäßig verbunden ist, um die Oberform mit einer zweiten Frequenz zu bewegen, die höher als die erste Frequenz ist.
Ziehpresse, welche aufweist: eine Oberform; einen ersten Antriebsmechanismus, der mit der Oberform betriebsmäßig verbunden ist, um die Oberform zu bewegen, um ein Werkstück um eine erste Tiefe zu ziehen; und einen zweiten Antriebsmechanismus, der mit der Oberform betriebsmäßig verbunden ist, um die Oberform zu bewegen, um das Werkstück auf eine zweite Tiefe zu ziehen.
Die Ziehpresse von Anspruch 40, wobei der erste Antriebsmechanismus die Oberform mit einer ersten Frequenz bewegt, und der zweite Antriebsmechanismus die Oberform mit einer zweiten Frequenz bewegt, die höher als die erste Frequenz ist.
Die Ziehpresse von Anspruch 40, wobei der zweite Antriebsmechanismus die Oberform mit einer Frequenz von wenigstens 15 Hz bewegt.
Verfahren zum Ziehen eines Metallteils, welches aufweist: Bewegen einer Oberform mit einem ersten Antriebsmechanismus zu einem auf einer Unterform angeordneten Werkstück hin; und Bewegen der Oberform mit einem zweiten Antriebsmechanismus zum Ziehen des Werkstücks.
Das Verfahren von Anspruch 43, das ferner aufweist, die Oberform mit einem ersten Antriebsmechanismus zum Eingriff des Werkstücks mit der Oberform zu bewegen.
Das Verfahren von Anspruch 44, das ferner aufweist, die Oberform mit dem ersten Antriebsmechanismus zu bewegen, um das Werkstück um eine erste Tiefe zu ziehen.
Das Verfahren von Anspruch 45, wobei die Oberform mit dem zweiten Antriebsmechanismus bewegt wird, um das Werkstück um eine zweite Tiefe zu ziehen.
Das Verfahren von Anspruch 46, wobei die zweite Tiefe größer als die erste Tiefe ist.
Das Verfahren von Anspruch 43, wobei der erste Antriebsmechanismus die Oberform um eine erste Distanz bewegt, und der zweite Antriebsmechanismus die Oberform um eine zweite Distanz bewegt, die kürzer als die erste Distanz ist.
Das Verfahren von Anspruch 43, wobei der erste Antriebsmechanismus die Oberform mit einer ersten Frequenz bewegt, und der zweite Antriebsmechanismus die Oberform mit einer zweiten Frequenz bewegt, die höher als die erste Frequenz ist.