DE1452773B2 - Vorrichtung zur Stoßwellenumformung von Werkstucken, insbesondere von Blechteilen - Google Patents

Description

3 4

Auf dem Rand der in den Oberteil 3 des Werkzeu- reich der Ausnehmung des Werkstückes 2,3 liegen,

ges eingelegten Brechplatte 12 steht ein hülsenartiger Am Ende der ersten Etappe liegt das Werkstück 1

Vorratskörper 14 auf, dessen Flansch 15 mittels nahezu am Werkzeug 2,3 an.

durch den Oberteil 3 hindurchgeführter Schrauben Zu Beginn der zweiten Etappe wird die in Bewe-

16 mit dem Unterteil 2 verschraubt ist. Eine am unte- 5 gung befindliche Flüssigkeitsmenge wegen der An-

ren Ende des Vorratskörpers 14 vorgesehene Dicht- lage des Werkstückes an dem Werkzeug scharf abge-

leiste 17 drückt auf einen verstärkten Rand 18 der bremst, wodurch hohe Drücke ausgebildet werden,

Brechplatte 12, die zugleich als Dichtung zwischen welche den bei einem Wasserschlag auftretenden

dem Vorratskörper 14 und dem Oberteil 3 ausgebil- Drücken entsprechen. Das Verhältnis der Flüssig-

detist. , ·, .·.-. ίο keitsmenge zur Gasmenge im Vorratskörper 14, die

Ein Vorratsraum 19 im Vorratskörper 14 ist etwas Größe der Flüssigkeitsmenge und des Luftraumes 13

über die Hälfte mit Flüssigkeit gefüllt. An dem dem im Arbeitsraum 11 und die Höhe des Druckes im

Werkzeug 2,3 benachbarten Teil des Vorratskörpers Vorratskörper 14, welcher Druck zum Brechen der

14 ist eine Anschlußstelle 20 vorgesehen, an die eine Brechplatte 12 führt, sind hierbei so gewählt, daß-das

handelsübliche Hoch- oder Höchstdruckpumpe 21 15 Werkstück 1 während des Umformvorganges voll an

angeschlossen ist, die zum Fördern von Flüssigkeit das Werkzeug 2,3 angelegt und scharfe Kanten und

aus einem Vorratsbehälter 22 in den Vorratskörper Radien in gewünschtem Maße ausgeprägt werden.

14 dient. Ein Überdruckenteil 23 überwacht den von Die F i g. 2. zeigt das erste Ausführungsbeispiel

der Pumpe 21 erzeugten Druck. nach beendetem Umformvorgang, wobei das hier mit

Eine obere Anschlußstelle 24 ist über ein Absperr- 20 28 bezeichnete, umgeformte Werkstück am Werkventil 26 mit einem unter Druck stehenden Gasspei- zeug 2,3 anliegt und das mit 29 bezeichnete und aus eher 25 verbunden. Ein Absperrventil 27 dient zum der Brechplatte ausgebrochene Stück im Werkzeug-Entlasten des Vorratsraumes 19. An Stelle des Gas- unterteil 2 liegt.
Speichers kann ein Verdichter verwendet werden. Zur mindestens teilweisen Evakuierung der vom

Bei geschlossenem Absperrventil 27 wird der Vor- 25 Werkstück 1 und Werkzeug 2,3 begrenzten Ausnehratsraum 19 mit dem Gasspeicher 25 verbunden, wo- mung 6 kann unter Öffnen des Absperrventils 8 der durch das im Vorratsraum 19 befindliche Gas, insbe- Kessel 9 dienen, den die Pumpe 10 auf einem besondere Luft, unter einen bestimmten Druck gesetzt stimmten Unterdruck zu halten sucht. Es ist auch wird. Nach dem Schließen des Absperrventils 26 möglich, die Ausnehmung 6 durch eine ins Freie füh-. wird Flüssigkeit in den Vorratsraum 19 unter Ver- 30 rende Öffnung mit der Außenluft zu verbinden, so dichtung des im Vorratsraum befindlichen Gases so daß während des Umformvorganges in der Ausnehlange eingepumpt, bis beim Erreichen eines in Gren- mung 6 kein Druck entsteht.

zen vorbestimmten Hoch- oder Höchstdruckes die Der Umformvorgang kann auch in zwei Stufen Brechplatte 12 bricht. Die unter der Wirkung des durchgeführt werden, wobei in der ersten Stufe das hochgespannten Gases im Vorratsraum 19 stehende 35 Werkstück 1 unter statischem Druck an da's Werk-Flüssigkeitssäule schießt, in den Arbeitsraum 11, wo zeug 2,3 angelegt wird, entsprechend der vorher' besie auf die darin befindliche Flüssigkeitsmenge trifft schriebenen ersten Etappe. Hierzu kann^; eine Gas- und ihre Bewegungsenergie über diese Flüssigkeit auf oder Flüssigkeitspumpe an den Arbeitsraum 11 angedas Werkstück 1 überträgt, wodurch dieses entspre- schlossen sein, die zur Erzeugung des statischen chend der Ausnehmung 6 im Werkzeug 2,3 verformt 40 Druckes dient. Erst in der zweiten Stufe wird dann wird. Bei der Umsetzung der Bewegungsenergie in das Werkstück unter "Ausnutzung der Bewegungs-Verformungsenergie können zwei Etappen unter- energie der im Vorratsraum 19 befindlichen Flüssigschieden werden: · , _μ; . keitsmenge entsprechend der vorbeschriebenen zwei- ;:;; In der ersten Etappe wird das Werkstück 1 an die ten Etappe fertig geformt.

Form des Werkzeuges 2,3 angelegt, wobei fast der 45 An Stelle der Brechplatte 12 kann auch ein ande-

ganze Werkstoff des Werkstückes zum Fließen res Absperrorgan verwendet werden, z. B. ein schlag-

kommt, und auch solche Zonen, welche nicht im Be- artig zu öffnender Schieber od. dgl.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1 2 Patentansprüche: v?n Blf\unteATSchockwirkung durch Eindrücken einer Blechronde in den Vakuumraum einer Hohl-

1. Vorrichtung zur Stoßwellenumformung von form mittels von Wasser auf das Blech übertragener, Werkstücken, insbesondere von Blechteilen, mit von einer in dem Wasser gegenüber dem Blech aneinem flüssiges Druckmittel enthaltenden Ar- 5 geordneten Ladung ausgelöster Stoßwellen bekannt, beitsraum, mit einem teilweise mit Flüssigkeit ge- die bei einer nicht zu hohen Druckspitze eine ausreifüllten Energiespeicher und mit einem schlagartig chende Wirkzeit haben. Der die Ladung umschlieöffenbaren Absperrorgan zwischen Arbeitsraum ßende Raum ist mit Gas gefüllt. Die Verwendung und Energiespeicher, dadurch gekenn- einer hochbrisanten Ladung, damit der Blechteil mit. zeichnet, daß die Flüssigkeit im Energiespei- io großer Geschwindigkeit umgeformt wird, bedingt jecher ihren Aggregatzustand im Verlauf des Ar- doch die Einhaltung von Sicherheitsvorschriften, debeitsvorganges der Vorrichtung beibehält, daß nen gemäß die Umformung praktisch nur im Freien zwischen dem flüssigen Druckmittel im Arbeits- stattfinden kann (deutsche Auslegeschrift 1163 280). raum (11) und dem Absperrorgan (12) ein Zwi- Bei einem anderen bekannten pneumatisch-mechaschenraum (13) vorhanden ist und daß an den 15 nischen Verfahren wird durch das schlagartige Ex-Energiespeicher mindestens eine Druckmittel- pandieren eines Gases ein Stempel, der ein Oberquelle (21, 25) angeschlossen ist. werkzeug trägt, mit hoher Geschwindigkeit auf einen

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- Tisch mit einem Unterwerkzeug gestoßen. Das hochkennzeichnet, daß an einem vom Werkzeug (2,3) gespannte Gas dient dabei aber nur zum raschen Be- und vom Werkstück (1) begrenzten, der späteren 20 schleunigen eines Stößels, wobei die Verformung Form des Werkstückes entsprechenden Hohl- durch mechanische und nicht durch hydraulische raum (6) ein Saugorgan (9, 10) angeschlossen ist. Wirkung erreicht wird (»Maschinenmarkt« vom

3.1.1964, S. 22 bis 28).

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann das

25 Werkstück unter statischem Druckmitteldruck vorgeformt und anschließend durch die kinetische Energie

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung entspre- der Flüssigkeitsmenge in der gleichen Vorrichtung chend dem Oberbegriff des Anspruchs 1. nachgeformt werden. Beim Verformen kann mit

Bei einer bekannten Vorrichtung der vorgenannten Drücken gearbeitet werden, die wesentlich kleiner als Art weist der Energiespeicher ein teilweise in flüssi- 30 die für die Endverformung notwendigen Drücke sind, gem Zustand befindliches Gas auf. Das flüssige Gas Nach dem Verformen bleibt mindestens ein kleines geht in den gasförmigen Zustand über, wodurch der Restverformungssoll übrig, welches nur unter Ver-Druck im Energiespeicher ansteigt, bis bei Erreichen Wendung von höchstens Drücken beseitigt werden eines bestimmten Druckes das Absperrorgan zwi- kann. Diese Drücke sind bei der Endverformung des sehen dem Arbeitsraum und dem Energiespeicher 35 vorgeformten Werkstückes um so größer, je kleiner zerstört und die Verformung des Werkstückes über die notwendige Restverformung ist. -.·?,

das im Arbeitsraum befindliche Druckmittel bewirkt Eine Stoßwellenverformung läuft sehr wirkungs-

wird, das bis zum Absperrorgan reicht. Dieses voll ab, wenn an den vom. Werkzeug und vom Werk-Druckmittel wird im Rahmen der Verformung des stück begrenzten, der späteren Form des Werkstük-Werkstückes bewegt (soviet Inventions Illustrated, 40 kes entsprechenden Hohlraum ein Saugorgan ange-November 1963, S. 3). schlossen ist, weil das von der Stoßwelle beschleu-

Die Erfindung hat eine verbesserte Vorrichtung nigte Werkstück im Gesenk dann nicht auf ein Gaszur Aufgabe, mit der bei geringem Aufwand in einfa- polster trifft.

eher, dosierbarer und ungefährlicher Weise ein In der Zeichnung ist eine Vorrichtung zur Stoß-

Werkstück unter der Wirkung einer großen kineti- 45 wellenumfqrmung von Blechteilen als Ausführungsschen Energie umformbar ist. Diese Aufgabe wird beispiel des Gegenstandes der Erfindung schematisch gemäß der Erfindung durch die im Anspruch 1 be- dargestellt. Es zeigen

schriebene Vorrichtung gelöst. Da die Flüssigkeit im F i g. 1 und 2 je einen Längsschnitt vor und nach

Energiespeicher ihren Aggregatzustand im Verlaufe einem Verformungsvorgang.

des Arbeitsvorganges der Vorrichtung beibehält, 50 Ein rohrförmiges, als Blechteil ausgebildetes wird sie über den Zwischenraum hinweg beschleunigt Werkstück 1 ist in ein aus einem Unterteil 2 und und überträgt die ihr innewohnende große kinetische einem Oberteil 3 bestehendes Werkzeug eingesetzt. Energie auf das Druckmittel im Arbeitsraum. Die an An beiden Enden des Werkstückes 1 ist ein Dichtden Energiespeicher angeschlossene Druckmittel- ring 4 und 5 vorgesehen, der zum Abdichten des zwiquelle erlaubt die zugefuhrte Energie in engen Gren- 55 sehen dem Werkstück 1 und dem Unterteil 2 oder zen zu halten, so daß sie nicht zerstörend wirken Oberteil3 vorhandenen Spaltes dient. Das Werkzeug,_l0) kann. Durch Ändern der zum Verformen eines Werk- 2,3 weist eine Ausnehmung 6 auf, welche der End- ._;I, Stückes dienenden Flüssigkeitsmenge und/oder durch form des Werkstückes 1 entspricht. Die Ausneh-Ändern der Länge des Zwischenraumes zwischen mung 6 ist über einen Kanal 7, über ein Absperrvendem Absperrorgan und dem Druckmittelspiegel im 6° til 8 und einen Kessel 9 mit einer Saugpumpe 10 ver-Arbeitsraum läßt sich die Stärke des Verformungs- bunden.

Vorganges den jeweils erforderlichen Verhältnissen in Ein vom Werkstück Idind vom Werkzeug 2,3 beeinfacher Weise anpassen. Die Wirkung der unter ra- grenzter Arbeitsraum 11 ist zum Teil mit Flüssigkeit scher Beschleunigung in Bewegung gesetzten Flüssig- gefüllt. Der Arbeitsraum 11 ist durch eine Brechkeitsmenge ist um so größer, je größer ihre Ge- 65 platte 12 begrenzt, zwischen welcher und der Flüssigschwindigkeit ist und je schlagartiger deren Bewe- keit ein Zwischenraum oder Luftraum 13 vorhanden gung vom Werkstück abgebremst wird. ist. Die Höhe dieses Luftraumes ist maßgebend für

Es ist zwar auch eine Vorrichtung zum Verformen die Härte des Umformvorganges.