DE1200778B

DE1200778B - Hydraulic press for forming sheet metal

Info

Publication number: DE1200778B
Application number: DES51184A
Authority: DE
Inventors: Hugo Moeller
Original assignee: Svenska Aeroplan AB
Current assignee: Saab AB
Priority date: 1955-11-10
Filing date: 1956-11-07
Publication date: 1965-09-16
Also published as: BE552470A

Description

Hydraulische Presse zum Formen von Blech Die Erfindung betrifft eine Presse zum Formen von Blech in einem auf dem Pressentisch angeordneten Formwerkzeug mittels hydraulischen Drucks, der von einer Flüssigkeitsdruckquelle durch eine Flüssigkeitskarnmer eines Preßkissenkastens über eine die Flüssigkeifskammer abschließende, elastische Haut auf das Werkstück ausgeübt wird.Hydraulic press for forming sheet metal. The invention relates to a Press for forming sheet metal in a forming tool arranged on the press table by means of hydraulic pressure coming from a fluid pressure source through a fluid chamber a press cushion box over an elastic one that closes off the liquid chamber Skin is applied to the workpiece.

Bei einer bekannten Presse dieser Art wird der Flüssigkeitsdruck in der Flüssigkeitskammer ausschließlich durch die Druckquelle, nämlich durch eine Pumpe bestimmt. Will man ein und denselben Preßkissenkasten für verschiedene Werkstückgrößen verwenden, so muß eine Flüssigkeitskammer mit erheblichem Querschnitt verwendet werden, wobei jedoch der durch eine Pumpe od. dgl. erzeugte Flüssigkeitsdruck nicht mehr zur Erzeugung eines ausreichenden Preßdruckes ausreicht.In a known press of this type, the liquid pressure is in the liquid chamber exclusively by the pressure source, namely by a Pump determined. Do you want one and the same press cushion box for different workpiece sizes use, a liquid chamber with a considerable cross-section must be used but not the fluid pressure generated by a pump or the like more is sufficient to generate sufficient pressure.

Es ist bei den eingangs beschriebenen Pressen zur Verformung von Blechen außerdem bekannt, den Druck in der Flüssigkeitskammer dadurch zu steuern daß die von dem Formwerkzeug verdrängte Flüssigkeitsmenge über ein auf einen bestimmten Druck einstellbares Ventil austritt. Mit dieser Anordnung ist es nicht möglich, einen höheren Enddruck zu erreichen, als er für den üblichen Formvorgang erforderlich ist. Diese letzte Drucksteigerung ist in der Praxis aber oft erforderlich bei der Verformung von Werkstücken mit großem Durchmesser und insbesondere, wenn kleinere Details am Ende eines Arbeitsganges geformt werden sollen.It is used in the presses described above for deforming sheet metal also known to control the pressure in the liquid chamber in that the the amount of liquid displaced by the molding tool over a certain amount Pressure adjustable valve outlet. With this arrangement it is not possible to achieve a higher final pressure than required for the usual molding process is. In practice, however, this last increase in pressure is often necessary for the Deformation of workpieces with a large diameter and especially if smaller Details are to be shaped at the end of an operation.

Die Erfiridung hat die Aufgabe, eine hydraulische Presse zu schaffen, mittels der man einen höheren Preßdruck erzielen und dadurch die geschilderten Nachteile bekannter Pressen überwinden kann.The invention has the task of creating a hydraulic press, by means of which one can achieve a higher pressure and thereby the disadvantages outlined known pressing can overcome.

Diese Aufgabe löst die Erfiridung dadurch, daß ein in die Flüssigkeitskammer des Preßkissenkastens eindringender, in diesem geführter Arbeitskolben vorhanden ist, dessen rückwärtiges Ende einen Kolbenkopf mit größerem Querschnitt bildet, der in einen im Preßkissenkasten vorgesehenen, an die Druckquellle angeschlossenen Druckraum ragt.This object is achieved by the invention in that a in the liquid chamber of the press cushion box penetrating, in this guided working piston available is, the rear end of which forms a piston head with a larger cross-section, which is connected to the pressure source in a provided in the press cushion box Pressure chamber protrudes.

Neben der überwindung der oben geschilderten Nachteile ergeben sich die zusätzlichen Vorteile, daß stets eine konstante Flüssigkeitsmenge in der Flüssigkeitskammer eingeschlossen ist und daß ausschließlich der Preßkissenkasten den hohen Beanspruchungen durch den erhöhten Preßdruck ausgesetzt ist.In addition to overcoming the disadvantages outlined above, this also results the additional advantages that there is always a constant amount of liquid in the liquid chamber is included and that only the press cushion box the high loads is exposed to the increased pressure.

Eine der Erfiridung nahekommende Vorrichtung für Pressen zum Formen von Blechwerkstücken mit einem Preßkissenkasten und einer durch eine elastische Haut abgeschlossenen Flüssigkeitskammer ist bereits Gegenstand eines älteren Rechtes, bei der ein in die Flüssigkeitskammer des Preßkissenkastens eindringender, in diesem geführter, angetriebener Kolben vorhanden ist. Jedoch ist dieser im Gegensatz zur vorliegenden Erfindung nicht von einer Flüssigkeitsdruckquelle, sondern vom mechanisch betätigten Pressenkopf angetrieben. Sie ist also nur für mechanische Pressen verwendbar.A device for presses for molding, which comes close to the invention of sheet metal workpieces with a press cushion box and one with an elastic one Skin-closed fluid chamber is already the subject of an older right, in which a penetrating into the liquid chamber of the press cushion box, in this guided, driven piston is available. However, this is in contrast to the present invention not from a fluid pressure source, but from a mechanical one actuated press head. So it can only be used for mechanical presses.

Es ist zwar außerdem bereits eine Presse bekannt, bei welcher der auf das Werkstück einwirkende hy- draulische Druck durch einen Arbeitskolben erzeugt wird, doch soll damit keine Druckerhöhung wie bei der erfindungsgemäßen Presse erzielt werden, da das Verhältnis der Arbeitskolbenfläche zur Antriebskolbenfläche dafür nicht geeignet ist. Diese bekannte Presse weist zudem keine Flüssigkeitskammer in einem Preßkissenkasten auf, welche zum Werkstück hin durch eine elastische Haut abgeschlossen ist. Dort wird vielmehr die Flüssigkeit in das Werkstück eingefüllt, und der Arbeitskolben dringt dann in das Werkstück ein, dichtet dieses ab und übt auf die im Werkstück abgeschlossene Flüssigkeit einen Druck aus. Auf diese Weise können lediglich vorgeformte gefäßförmige Werkstücke bearbeitet werden, wobei außerdem noch der Arbeitskolben dem Querschnit, des vorgeformten Werkstücks angepaßt sein muß, was bedeutet, daß bei unterschiedlichen Werkstück- ,größen jedesmal der Arbeitskolben und der ihn füh- rende Kopf ausgewechselt werden.Although it is also already known a press, in which the force acting on the workpiece hy- draulic pressure generated by a power piston, but that no increase in pressure as in the inventive press is to be achieved since the ratio of the working piston surface is not suitable for driving piston area for . This known press also has no liquid chamber in a press cushion box which is closed off from the workpiece by an elastic skin. Rather, the liquid is poured into the workpiece there, and the working piston then penetrates the workpiece, seals it and exerts pressure on the liquid enclosed in the workpiece. In this way, only preformed, vessel-shaped workpieces can be machined, the working piston also having to be adapted to the cross section of the preformed workpiece, which means that the working piston and the head that guides it are replaced each time with different workpiece sizes.

Schließlich ist noch eine Vorrichtung bekannt, die zum Pressen von Blechgegenständen mittels Flüssigkeitsdrucks dient, bei welcher Matrize, Flüssigkeitskammer mit Membran und Arbeitskolben zusammengebaut und auidem Pressentisch angeordnet sind. Sie erlaubt keine rationelle Arbeitsweise, weil sie zum Herausnehmen und neu Einlegen eines Werkstückes jedesmal zerlegt werden muß.Finally, a device is known that is used for pressing Sheet metal objects are used by means of liquid pressure, in which die, liquid chamber assembled with membrane and working piston and arranged on the press table are. It does not allow a rational way of working because it is removable and new Inserting a workpiece must be dismantled each time.

In der nun folgenden Beschreibung des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels ist die Erfindung erläutert.In the following description of what is shown in the drawing Exemplary embodiment, the invention is explained.

Die Presse nach der Erfindung besitzt einen Preßtisch 1, einen Preßkopf 2 als Preßkissenkasten, eine Ausgleichs-Zylindereinheit3, eine Druckzylindereinheit 4 Säulen 5 mit Verriegelungsmitteln 6, eine aufwärts arbeitende Druckeinrichtung 7 und nicht dart' Crestellte, Druckbehälter und Pumpen.The press according to the invention has a press table 1, a press head 2 as a press cushion box, a compensating cylinder unit 3 , a pressure cylinder unit 4, columns 5 with locking means 6, an upwardly working pressure device 7 and not dart 'crestosed, pressure vessels and pumps.

Der Preßtisch 1 weist mehrere Bohrungen 10 auf, in die Druckstifte 11 eingesetzt werden können, und trägt einen Haltering 12, der ein Forrawerkzeug 13 umschließt. Die Säulen 5 dienen zur Führung für den vertikal verschiebbaren Preßkopf 2, der in seiner unteren Stellung durch die Verriegelungsmittel 6 gehalten werden kann.The press table 1 has several bores 10 into which pressure pins 11 can be inserted, and carries a retaining ring 12 which encloses a forming tool 13. The columns 5 serve to guide the vertically displaceable press head 2, which can be held in its lower position by the locking means 6 .

In dem Preßkopf 2 ist eine Flüssigkeitskammer 14 vorgesehen, deren untere, dem Forinwerkzeug 13 gegenüberliegende Seite durch eine schalenfönnige, den Boden bildende Haut 15 aus Gummi oder ähnlichem elastischen Material abgeschlossen ist, so daß ein Preßkissenkasten gebildet ist. Die Haut 15 ist mit einem Wulst 16 versehen, der flüssigkeitsdicht in einer Ringnut 17 der Flüssigkeitskammer 14 sitzt.In the press head 2, a liquid chamber 14 is provided, the lower side opposite the molding tool 13 is closed off by a shell-shaped, bottom-forming skin 15 made of rubber or similar elastic material, so that a press-cushion box is formed. The skin 15 is provided with a bead 16 , which sits in a liquid-tight manner in an annular groove 17 of the liquid chamber 14.

Das obere Ende der Flüssigkeitskammer 14 ist zu einem Zylinder 18 ausgebildet, der sich in einem zylindrischen Druckraum 19 fortsetzt, der einen größeren Durchmesser als der Zylinder 18 besitzt. Im Zylinder 18 ist ein Arbeitskolben 20 angeordnet, der in den Druckraum 19 hineinragt und an seinem oberen Ende einen Kopf 21 bildet, der in den Druckraum 19 eingepaßt ist. Um die Flüssigkeitskammer 14 nach oben flüssigkeitsdicht abzuschließen, ist die Innenfläche des Zylinders 18 mit einer Ringnut 22 versehen. In dieser Nut 22 sitzt eine elastische, U-förmige, den Kolben umfassende Dichtung 23. Der innere Raum der U-förmigen Dichtung 23 zeigt nach unten und kommuniziert durch einen oder mehr Kanäle 24 mit der Flüssigkeitskammer 14.The upper end of the liquid chamber 14 is formed into a cylinder 18 which is continued in a cylindrical pressure space 19 which has a larger diameter than the cylinder 18 . A working piston 20 is arranged in the cylinder 18 and protrudes into the pressure chamber 19 and at its upper end forms a head 21 which is fitted into the pressure chamber 19. In order to close off the liquid chamber 14 in a liquid-tight manner at the top, the inner surface of the cylinder 18 is provided with an annular groove 22. An elastic, U-shaped seal 23 encompassing the piston sits in this groove 22. The inner space of the U-shaped seal 23 points downwards and communicates with the liquid chamber 14 through one or more channels 24.

Der Kolben 20 wird hydraulisch durch eine Druckflüssigkeit nach unten bewegt, die am oberen Ende des Druckraumes 19 über eine von einer nicht dargestellten Pumpe kommenden Leitung 25 eingedrückt wird. Die Druckflüssigkeit wirkt auf die Oberfläche des Kolbenkopfes 21 ein. Durch den abwärts bewegten Kolben 20 wird die Flüssigkeit in der Kammer 14 unter Druck gesetzt, und durch die elastische Haut 15 wird ein Blechwerkstück 26 nach unten gegen das Formwerkzeug 13 gepreßt. Die Aufwärtsbewegung des Kolbens 20 wird durch ein Druckmittel, vorzugsweise Druckluft, bewirkt, die von einem Druckbehälter über eine Leitung 27 in den unteren Teil des Druckraumes 19 eingeleitet wird.The piston 20 is hydraulically moved downwards by a pressure fluid which is pressed in at the upper end of the pressure chamber 19 via a line 25 coming from a pump (not shown). The pressure fluid acts on the surface of the piston head 21. The liquid in the chamber 14 is pressurized by the piston 20, which is moved downward, and a sheet metal workpiece 26 is pressed downward against the forming tool 13 by the elastic skin 15. The upward movement of the piston 20 is brought about by a pressure medium, preferably compressed air, which is introduced into the lower part of the pressure chamber 19 from a pressure vessel via a line 27 .

Zum Ausbalancieren und zum Aufwärtsbewegen des Preßkopfes 2 zusammen mit der vorbeschriebenen hydraulischen Formvorrichtung dient die Ausgleichs-7ylindereinheit 3. Diese besteht aus einem geschlossenen Ausgleichszylinder 28, der auf den Säulen 5 montiert ist, mit einem Kolben 29, an dessen Kolbenstange 30 der Preßkopf 2 aufgehängt ist. Der Ausgleich des Gewichtes und die Aufwärtsbewegung des Preßkopfes erfolgt mit einem Druckmittel, vorzugsweise Druckluft ' das über eine Leitung 31 unter den Kolben 29 geleitet wird und so den Preßkopf 2 nach oben drückt. Die Abwärtsbewegung des Preßkopfes 2 zusammen mit der Formvorrichtung wird mit einem verhältnismäßig kleinen Druckkolben 33 angetrieben, der in einem auf den Ausgleichszylinder 28 aufgesetzten Druckzylinder 32 geführt ist. Die Kolben 33 und 29 sind mit einer Kolbenstange 34 verbunden. Der Preßkopf 2 wird nach unten gedrückt, wenn der Druck im Zylinder 32 den Druck im Zylinder 28 übersteigt.The compensation 7ylindereinheit serves to balance and upward movement of the pressing head 2 together with the above-described hydraulic forming device 3. This consists of a closed balancing cylinder 28 which is mounted on the pillars 5, suspended by a piston 29 at its piston rod 30 of the press head 2 is. The balancing of the weight and the upward movement of the press head takes place with a pressure medium, preferably compressed air , which is passed through a line 31 under the piston 29 and thus presses the press head 2 upwards. The downward movement of the press head 2 together with the forming device is driven by a relatively small pressure piston 33 which is guided in a pressure cylinder 32 placed on the compensating cylinder 28. The pistons 33 and 29 are connected to a piston rod 34. The press head 2 is pressed down when the pressure in the cylinder 32 exceeds the pressure in the cylinder 28.

Der Gegendruck, der von der Flüssigkeitskammer 14 herrührt, wird durch die Säulen 5 über die Verriegelungsvorrichtung 6 aufgenommen, die durch eine doppelt wirkende Zylinder-Kolben-Einheit 36 betätigt wird. Wenn der Preßkopf 2 seine untere Stellung erreicht hat, wird der Zylinder - Kolben - Einheit 36 Druckmittel zugeführt.The counter-pressure which originates from the liquid chamber 14 is absorbed by the columns 5 via the locking device 6 , which is actuated by a double-acting cylinder-piston unit 36. Piston - - When the press head 2 has reached its lower position, the cylinder unit 36 is supplied pressure medium.

Die nach oben wirkende Druckeinrichtung 7 sorgt mittels der Stifte 11 für den notwendigen Druck zum Halten des Bleches 26. Wenn erforderlich, können die Stifte 11 auch das Formwerkzeug 13 aus dem Haltering 12 heben. Von einem nicht dargestellten Druckbehälter, der teilweise mit öl gefüllt ist, das durch Preßluft einem veränderlichen Druck ausgesetzt werden kann, wird öl auf die Bodenfläche eines im Zylinder 52 geführten Kolbens 54 gepreßt, der seine Kraft über eine Platte 55 auf die Stifte 11 überträgt.The upwardly acting pressure device 7 provides the necessary pressure for holding the metal sheet 26 by means of the pins 11. If necessary, the pins 11 can also lift the forming tool 13 out of the holding ring 12. From a pressure vessel, not shown, which is partially filled with oil that can be exposed to a variable pressure by compressed air, oil is pressed onto the bottom surface of a piston 54 guided in cylinder 52 , which transmits its force to pins 11 via a plate 55 .

Die aufwärts arbeitende Preßeinrichtung 7 wird durch eine Verriegelungsvorrichtung 59 verriegelt, wenn sie während einer bestimmten Periode der Aufwärtsbewegung des Preßkopfes 2 in ihrer unteren Umkehrstellung festgehalten werden muß.The upwardly working pressing device 7 is locked by a locking device 59 if it has to be held in its lower reverse position during a certain period of the upward movement of the pressing head 2.

Der Arbeitszyklus, d. h. Abwärtsbewegen und Verriegelung des Preßkopfes 2, der Druckwechsel in der Flüssigkeitskammer 14, die Lösung der Verriegelungsvorrichtung 6 und das Aufwärtsbewegen des Preßkopfes 2, wird durch eine nicht gezeigte Ventilvorrichtung synchron gesteuert, wobei der Arbeitszyklus durch einen einzigen Handgriff ausgelöst wird.The duty cycle, i.e. H. Downward movement and locking of the press head 2, the pressure change in the liquid chamber 14, the release of the locking device 6 and the upward movement of the press head 2 are controlled synchronously by a valve device (not shown), the working cycle being triggered by a single handle.

Das Formwerkzeug 13 besteht aus einem starren Ziehkern 80, der so am Preßtisch 1 angeordnet ist, daß er nach oben mittig in die zylindrische Bohrung des Halteringes 12 hineinragt. Innerhalb der Bohrung des Halteringes 1-2 um den Ziehkern 80 ist ein beweglicher Haltering 81 für das Blech 26 angeordnet, der durch den Druck der Flüssigkeitskammer 14 entgegen dem elastischen Widerstand der Druckeinrichtung 7 nach unten gedrückt wird. Die Verformung des Werkstückes erfolgt dadurch, daß dieses über den starren Kern 80 nach unten gezogen oder gepreßt wird, wobei der Ring 81 mittels der Druckstifte 11 das Blech 26 während des Forinvorganges nachgiebig abstützt.The molding tool 13 consists of a rigid draw core 80 which is arranged on the press table 1 in such a way that it protrudes upward and centrally into the cylindrical bore of the retaining ring 12. A movable retaining ring 81 for the sheet metal 26 is arranged within the bore of the retaining ring 1-2 around the drawing core 80 and is pressed downward by the pressure of the liquid chamber 14 against the elastic resistance of the pressure device 7. The workpiece is deformed by pulling or pressing it downwards over the rigid core 80 , the ring 81 resiliently supporting the sheet metal 26 by means of the pressure pins 11 during the forming process.

Claims

Claim: Press for forming sheet metal in a forming tool arranged on the press table by means of hydraulic pressure exerted on the workpiece by a liquid pressure source through a liquid chamber of a press cushion box via an elastic skin closing the liquid chamber, d a - characterized in that an in the liquid chamber (14) of the press-cushion box (2) penetrating, in this guided working piston (20) is present, the rear end of which forms a piston head (21) with a larger cross-section, which is provided in the press-cushion box and connected to the pressure source (25) pressure chamber (19) protrudes. Documents considered: German Patent No. 166 594; French Patent Specification No. 892,945. USA. Patent No. 2 407 855. Contemplated older patents: German patent no. 1113 199th.