DE19511379A1

DE19511379A1 - Hydraulic deep-drawing unit for mfr. of two-compartment rinsing bowls

Info

Publication number: DE19511379A1
Application number: DE19511379A
Authority: DE
Inventors: Friedrich B Bielfeldt
Original assignee: Dieffenbacher GmbH Maschinen und Anlagenbau
Current assignee: Dieffenbacher GmbH and Co KG
Priority date: 1994-09-30
Filing date: 1995-03-28
Publication date: 1996-10-02
Also published as: DE4435069A1; TW339291B; ITMI951978A1; CN1074950C; ITMI951978A0; CN1122267A; IT1277654B1

Abstract

The hydraulic deep-drawing unit for double-action presses incorporates a ram which is lockable to the press frame at a short distance (0.5-5 mm) above the workpiece, with the gap being bridged by means of an array of short-stroke cylinders. When the unit is used to produce an asymmetric two-compartment rinsing bowl, hydraulically operated draw-pins are applied directly along the draw-ring line, and they exert a max. force in the region of the bridge between the two draw-punches, so that with a diminishing force profile along the edges of the rinsing bowl being produced, flow of the sheet material into this region is made easier.

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Tiefzieheinrichtung bei Pressen zum Ziehen von Blechformteilen nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs 1 des Patents 44 35 069.The invention relates to a hydraulic deep-drawing device for presses Drawing sheet metal parts according to the preamble of main claim 1 of Patents 44 35 069.

In der Tiefziehblechumformung kommt mehr und mehr das prozeßgeführte Vielpunkt-Tiefziehkissen zur Anwendung. Alle diese Tiefziehkissen verfolgen im wesentlichen das Ziel, negative Einflußfaktoren wie Kippungen vom Stößel oder Verschleiß der mechanischen Ziehstifte zu kompensieren.Process-guided sheet metal forming is becoming more and more common Multi-point thermoformed pillow for use. All these thermoforming pillows track in essential the goal, negative influencing factors such as tilting of the ram or Compensate for wear of the mechanical drawing pins.

Die DE-OS 41 22 128 betrifft eine hydroelastische Tiefzieheinrichtungen, in der Kurzhubkolben mit steckbaren Ziehstiften zu Kraftwirkungsfeldern entsprechend der Formgeometrie des Werkstückes für eine CNC-Prozeßregelung zusammengefaßt sind. Für die Prozeßführung in der Tiefziehformung von Doppelbeckenspülen gibt es jedoch keine Hinweise für eine gezielte geometrische Zuordnung solcher Kraftwirkungsfelder zu den kritischen Materialfließbereichen entlang der Ziehringgeometrie, zum Beispiel im Druckumformbereich "Steg", zwischen den Ziehstempeln.DE-OS 41 22 128 relates to a hydroelastic deep-drawing device in which Short-stroke pistons with plug-in drawing pins corresponding to force fields the shape geometry of the workpiece for a CNC process control are summarized. For process control in deep drawing from Double sink sinks, however, have no evidence of a targeted geometric Assignment of such force fields to the critical material flow areas along the drawing ring geometry, for example in the "web" pressure forming area, between the drawing dies.

Alle diese neuen servohydraulisch CNC-geregelten Vielpunkt-Ziehkissen haben jedoch mehr oder weniger den Nachteil, daß die Werkzeuge diesen Ziehapparaten angepaßt werden müssen. Das heißt, die in der Blechumformtechnik vorhandene große Anzahl von konventionellen Werkzeugen, wie sie für doppelt wirkende Pressen mit Blechhalterstößel oder einfach wirkende Pressen mit Ziehapparat zur Anwendung kommen, können in den meisten Fällen nicht ohne zusätzliche Anpaßumrüstung für solche modernen hydroelastischen Vielpunkt-Ziehkissen zur Anwendung kommen. Andererseits sind die Rationalisierungseffekte durch den Einsatz solcher neuen hydroelastischen CNC-geregelten Tiefziehapparate für die Wettbewerbsfähigkeit der Blechumformungsunternehmungen so wichtig, daß man auf diese neue Technologie umsteigen muß. Der Kapitalwert des vorhandenen Werkzeugparkes ist jedoch in den meisten Fällen bei den Tiefziehumformungen weitaus höher als der Kapitalwert der Umformpressen, zum Beispiel für eine einfachwirkende Tiefziehpresse. Da die Umrüstung der konventionellen Werkzeuge, für die neue Umformtechnik sehr kapitalintensiv ist, ergab sich eine neue Aufgabenstellung für die Pressentechnik mit integrierten neuen CNC- geregelten Vielpunkt-Ziehapparaten.All of these new servo-hydraulic CNC controlled multi-point die cushions have however, more or less the disadvantage that the tools of these drawing devices have to be adjusted. That means that existing in sheet metal forming large number of conventional tools, such as those for double-acting Presses with sheet metal plungers or single-acting presses with a pulling device Can not be used in most cases without additional Adaptation for such modern hydroelastic multi-point die cushions Application come. On the other hand, the rationalization effects through the Use of such new hydroelastic CNC-controlled thermoforming devices for the Competitiveness of sheet metal forming companies so important that one must switch to this new technology. The capital value of the existing However, in most cases, the tool park is used for deep-drawing forming much higher than the capital value of the forming presses, for example for one single-acting deep-drawing press. Because the retrofitting of the conventional Tools for which new forming technology is very capital-intensive resulted in one new task for press technology with integrated new CNC regulated multi-point pullers.

Dem Hauptpatent DE-PS 44 35 069 lag deshalb die Aufgabe zugrunde, die Presse zusammen mit dem hydroelastischen Ziehapparat so zu gestalten, daß ohne aufwendige Anpaßumrüstung vorhandene Werkzeuge der bisherigen konventionellen Tiefzieh-Umformtechnik zum Einsatz kommen können mit dem Ziel, daß solche älteren Werkzeuge entsprechend dem Anspruch eines modernen CNC-geregelten in Kraftwirkungsfeldern gegliederten Vielpunkt-Ziehkissens gefahren werden können. Als wesentlicher Vorteil dieser Anmeldung hat sich herausgestellt, daß Werkzeuge von konventionellen einfach wirkenden Pressen ohne umständliche und teure Anpaß-Umrüstung für eine prozeßgeführte Tiefziehumformung mit CNC-geregelter Vielpunktkraftregelung eingesetzt werden können. Vorteile dieses Systems gemäß der DE-PS 44 35 069 sind weiter:The main patent DE-PS 44 35 069 was therefore based on the task, the press to be designed together with the hydroelastic drawing device so that without elaborate customization of existing tools of the previous ones conventional thermoforming technology can be used with the Aim for such older tools to meet the demands of a modern one CNC-controlled multi-point die cushions divided into force fields can be driven. The main advantage of this registration has been emphasized that tools from conventional single-acting presses without cumbersome and expensive customization for a process-controlled Thermoforming with CNC-controlled multi-point force control can be used can. Advantages of this system according to DE-PS 44 35 069 are further:

- Compared to, for example, conventional hydraulic presses with one very large oil volume, which in the closing holding forces and Force profile deviations of a very large spring action due to the The compressibility of the oil is subject to mechanical locking a much stiffer system thanks to the very rigid mechanical drawbars as a locking device.
- The short-stroke cylinders have a very low oil volume, so here too when there is a change in the force profile, force jumps are carried out in milliseconds can.
- Under the given conditions there is real-time control, especially with extremely high forming speeds, without the deep drawing stroke Restriction possible.

Beim Tiefziehen von einteiligen Doppelbeckenspülen mit symmetrischer Zuordnung geometrisch gleicher Doppelbecken stellt sich im Stegbereich der Ziehringplatte, aufgrund symmetrisch wirkender Fließkräfte, ein Gleichgewicht ein, so daß im Stegbereich keine gezielte Krafteinwirkung durch zusätzliche Mittel notwendig sind.When deep-drawing one-piece double sink sinks with symmetrical The assignment of geometrically identical double pools is in the web area of the Drawing ring plate, due to symmetrically acting flow forces, a balance, so that no specific force is applied in the web area by additional means are necessary.

Dieser Gleichgewichtszustand der im Stegbereich wirkenden Fließkräfte verändert sich sofort bei ungleichen Beckentiefen, bei ungleichen Flächen der Ziehstempelgeometrie und bei ungleichen geometrischen Konturen der Becken, das heißt, bei extremer Asymmetrie, wie zum Beispiel bei einer Doppelbeckengeometrie mit verschieden großen Becken vorliegt, kommt es zum Zargenriß im Stegbereich, weil Platinenmaterial vom Konturbereich zur größeren Konturfläche fließt. Um diesen Nachteilen entgegenzuwirken, werden bei konventionellen Werkzeugen im Stegbereich zwischen dem Werkzeugoberteil und dem Ziehring Papier unterlegt, um partiell den Flächendruck auf das Platinenblech zu erhöhen.This state of equilibrium of the flow forces acting in the web area changes immediately with uneven pool depths, with uneven areas of the Drawing die geometry and in the case of uneven geometric contours of the basins, that is, with extreme asymmetry, such as one Double pool geometry with pools of different sizes is present Frame tear in the web area because board material from the contour area to the larger one Contour surface flows. To counteract these disadvantages, at conventional tools in the web area between the upper part of the tool and the drawing ring of paper to partially print the surface pressure on the circuit board to increase.

Die Lösung nach dem Hauptpatent wird dadurch weiter ausgebaut, daß auch bei asymmetrischen einteiligen Doppelspülbecken, mit in der Fläche, Tiefe und Kontur asymmetrischer Geometrie beider Becken und extremen Ziehverhältnissen zueinander, das Einfließen des Platinenbleches in die asymmetrische Beckengeometrie, das heißt einem optimalen Kraftprofil, analog der asymmetrischen Ziehringgeometrie, ein riß- und faltenfreier Umformungsprozeß gewährleistet wird.The solution according to the main patent is further expanded in that asymmetrical one-piece double sink, with the surface, depth and contour asymmetrical geometry of both pools and extreme drawing conditions to each other, the flow of the plate into the asymmetrical Pelvic geometry, i.e. an optimal force profile, analogous to that asymmetrical drawing ring geometry, a crack and wrinkle-free forming process is guaranteed.

Die Lösung dieser Aufgabe ist im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs 1 angegeben.The solution to this problem is in the characterizing part of main claim 1 specified.

Als Lehre und Vorteil der Erfindung kann angeführt werden, durch die hohe Kraftkonzentration im Stegbereich wird das Einfließen des Platinenmaterials hier gebremst und durch stetige Reduzierung des Kraftprofils in den hydraulischen Zylindern vom Stegbereich zu den Außenrändern der Becken zunehmend gefördert. Ist das Kraftprofil mit Parabelcharakteristik entsprechend der Platinendicke (zum Beispiel von 0,6 mm bis 0,8 mm) und Werkstoffqualität (Festigkeit und Fließverhalten) richtig eingesteuert, so stellt sich exakt reproduzierbar stets die gleiche Schräglage des Ziehansatzes mit dem Winkeltangens α = y : x ein. Die Erkenntnis aus der Erfindung ist, daß ein ausschußfreier Teilziehprozeß für asymmetrisch gestaltete Doppelspülbecken, oder ähnlich asymmetrisch gestaltete Werkstücke, nur durch ein asymmetrisch eingesteuertes Kraftprofil möglich ist, weil mit höchster Kraftkonzentration stets von der Mitte des Steges ausgehend mit abfallender Charakteristik, ein asymmetrisches Fließen gezielt eingesteuert werden kann. Begünstigt wird dies bei vorzugsweiser gerader Mittelstegkontur und gegenüberliegenden gerundeten Stirnseiten der Becken dadurch, das vom Mittelsteg zu einem Becken ein abfallendes Kraftprofil mit parabolhafter Charakteristik eingesteuert wird, wobei das Verhältnis zwischen Kraftmaximum am Mittelsteg und Kraftminimum an den äußeren Rundungen der Becken im Bereich von 5 : 1 bis 4 : 1 liegt.As a teaching and advantage of the invention can be cited by the high The concentration of force in the web area becomes the inflow of the board material here braked and by continuously reducing the force profile in the hydraulic Cylinders from the web area to the outer edges of the pool increasingly promoted. Is the force profile with parabolic characteristics corresponding to the Board thickness (for example from 0.6 mm to 0.8 mm) and material quality (Strength and flow behavior) correctly controlled, so it turns out exactly reproducible always the same inclination of the drawing approach with the Angle tangent α = y: x on. The knowledge from the invention is that a scrap-free partial drawing process for asymmetrically designed double sinks, or similarly asymmetrically designed workpieces, only by an asymmetrical controlled power profile is possible because with the highest power concentration always from starting in the middle of the web with a falling characteristic asymmetrical flow can be controlled specifically. This is favored with preferably straight center bar contour and opposite rounded one End faces of the pelvis thereby moving from the middle bar to a pelvis declining force profile is controlled with parabolic characteristics, whereby the ratio between the maximum force at the center bar and the minimum force at the outer curves of the pool is in the range of 5: 1 to 4: 1.

Die Anordnung der mechanischen Ziehstifte zwischen der Blechhalteplatte und den hydraulischen Kurzhubzylindern, entsprechend dem DE-Patent 41 22 128, erlaubt in vorteilhafter Weise, insbesondere bei den engen Raumverhältnissen im Stegbereich des Blechhalters, zwischen den Beckenkonturen eine hohe Kraftkonzentration unmittelbar entlang der Ziehringkontur der beiden Ziehstempel, wodurch ein wechselseitiges Fließen des Platinenmaterials zwischen den Becken über den Mittelsteg bremsend verhindert wird. Um das Fließen des Platinenmaterials bei der aktiven Ziehstempelbewegung in Richtung des Mittelsteges zu begünstigen, bzw. zur Unterstützung des Einfließens des Platinenmaterials in die Beckentiefen, sind Schmiertaschen in der Blechhalteplatte und den beiden Ziehstempeln an günstigen Stellen vorgesehen. Durch die günstige, bevorzugte Anordnung der Schmiertaschen im Bereich der Blechhalteplatte und der beiden Ziehstempel in den kritischen Umformbereichen, wird das Fließverhalten des Platinenmaterials fließtechnisch begünstigt.The arrangement of the mechanical drawing pins between the sheet metal holding plate and the hydraulic short stroke cylinders, according to DE patent 41 22 128, allows in an advantageous manner, especially in the tight spaces in the Bridge area of the sheet metal holder, a high between the basin contours Force concentration directly along the drawing ring contour of the two drawing dies, which causes a mutual flow of the board material between the basins braking is prevented via the central web. To the flow of the Board material during the active punch movement in the direction of To favor the center bridge, or to support the inflow of the Board material in the basin depths are lubrication pockets in the sheet metal holding plate and the two drawing dies are provided at convenient locations. Through the favorable, preferred arrangement of the lubrication pockets in the area of Sheet metal holding plate and the two dies in the critical forming areas, the flow behavior of the board material is favored in terms of flow technology.

Die erfindungsgemäße multifunktionale, hydraulische Tiefzieheinrichtung mit integrierter hydraulischer Fließfrontsteuerung im Zug- und Druckumformbereich, ist auch mit Vorteilen in normalen, einfachwirkenden Pressen anzuwenden.The multifunctional, hydraulic deep-drawing device according to the invention integrated hydraulic flow front control in the train and pressure forming area can also be used with advantages in normal, single-acting presses.

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung zu der Zeichnung hervor und sind in den Unteransprüchen angegeben.Further expedient refinements of the invention follow from the following Description to the drawing and are in the subclaims specified.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 die Presse der erfindungsgemäßen Tiefzieheinrichtung im Aufriß, Fig. 1, the press of the deep drawing device according to the invention in elevation,

Fig. 2 im Schnitt den Ausschnitt Z nach Fig. 1, Fig. 2 in section the detail Z according to Fig. 1,

Fig. 3 die Tiefzieheinrichtung aus Fig. 1 im Grundriß, Fig. 3, the deep drawing device of FIG. 1 in plan view,

Fig. 4 ein Kraftprofildiagramm über den Hub H zu Fig. 3, Fig. 4 is a diagram force profile through the hub H to Fig. 3,

Fig. 5 im Grundriß die Kurzhubzylinderkolbenanordnung mit Kraftprofilkurve und Platinenzuschnitt, Fig. 5 in plan the Kurzhubzylinderkolbenanordnung with force profile curve and platinum blank,

Fig. 6 die Platine nach Fig. 5 nach dem ersten Zug, Fig. 6 shows the board of Fig. 5 after the first train,

Fig. 7 die Schmiertaschen-Anordnung mit Blechhalteplatte im Grundriß, Fig. 7 shows the arrangement with lubrication pockets sheet holding plate in plan view,

Fig. 8 in einem Ausschnitt E nach Fig. 1 die Schmiertaschen-Anordnung nach Fig. 7 im Aufriß vor dem Tiefziehvorgang, Fig. 8 in a section E of FIG. 1, the lubrication pockets arrangement according to Fig. 7 in elevation before the deep-drawing process,

Fig. 9 in einem Ausschnitt E nach Fig. 1 die Schmiertaschen-Anordnung nach Fig. 8 nach dem ersten Zug, Fig. 9 in a section E of FIG. 1, the lubrication pockets arrangement according to Fig. 8, after the first train

Fig. 10 einen Ausschnitt B der Schmiertaschen in der Blechhalteplatte im vergrößerten Maßstab nach Fig. 9 und Fig. 10 shows a section B of the lubrication pockets in the sheet metal holding plate on an enlarged scale according to Fig. 9 and

Fig. 11 einen Ausschnitt C der Schmiertaschen im Ziehstempel im größerem Maßstab nach Fig. 9. Fig. 11 shows a detail C of the lubricating pockets in the drawing die in an enlarged scale according to Fig. 9.

Die Zeichnung zeigt in den Fig. 1 bis 11 die erfindungsgemäße Tiefzieheinrichtung in einer Presse 1, links in geschlossener Arbeitsstellung und rechts vor dem Tiefziehvorgang. Dabei übernimmt die Presse 1 die Funktion einer Zuhalte- bzw. Werkzeugspannvorrichtung. Das heißt, der Schließzylinder 2 hat die Funktion das Eigengewicht von Stößel 3 und Werkzeugoberteil 4 vertikal im Zuge einer Öffnungs- oder Schließbewegung hydraulisch zu bewegen. In geschlossener Position werden über mindestens zwei, vorzugsweise vier Zugholme 5, die beim Tiefzieh-Umform-Vorgang auftretenden Umformkräfte statisch aufgenommen. Hierzu werden in der unteren Schließposition die Zugholme 5 in einer mechanischen Verriegelungseinheit hydraulisch gesteuert verriegelt, so daß die auftretenden Kräfte zwischen der unteren Tischkonstruktion 7 des Pressengestells und dem oberen Stößel 3 aufgefangen werden.The drawing shows in Figs. 1 to 11, the deep drawing device according to the invention in a press 1, in the closed left and right working position before the deep-drawing operation. The press 1 assumes the function of a locking device or tool clamping device. This means that the locking cylinder 2 has the function of hydraulically moving the dead weight of the plunger 3 and tool upper part 4 vertically in the course of an opening or closing movement. In the closed position, the forming forces that occur during the deep-drawing-forming process are statically absorbed by at least two, preferably four drawbars 5 . For this purpose, the tie rods 5 are locked hydraulically controlled in a mechanical locking unit in the lower closed position, so that the forces occurring between the lower table structure 7 of the press frame and the upper plunger 3 are absorbed.

In Fig. 2 ist der Ausschnitt Z aus Fig. 1 im Schnitt A-A (siehe Fig. 3) im Detail größer dargestellt. Mit der oberen Werkzeughälfte 4 ist der Ziehring 8 wie bei einer konventionellen Ausführung fest verbunden. Die untere Werkzeughälfte besteht aus folgenden Funktionselementen:In FIG. 2, the detail Z from FIG. 1 in section AA (see FIG. 3) is shown larger in detail. With the upper tool half 4 , the drawing ring 8 is firmly connected as in a conventional embodiment. The lower half of the tool consists of the following functional elements:

- stamps 9 and 14 ,
- sheet metal holding plate 10 ,
- Multi-point die cushion plate 11 and
- Hydraulic control plate 12 for the short-stroke cylinders 13 .

Die Kurzhubzylinder 13 sind in Kraftwirkungsfeldern 25 (siehe Fig. 3) den einzelnen Zug- oder Druckumformungsbereichen zu Vielpunkt-Kraftpunkten zusammengefaßt. Jedes Kraftwirkungsfeld 25 wird separat mittels der hydraulischen Ansteuerplatte 12 angesteuert. Das Ausführungsbeispiel zeigt in den Fig. 2 und 3 die Tischplatte 15 mit den hydraulischen Ziehkissen 11, welches in den Kraftwirkungsfeldern Z1, Z2, Z3, D2 und D1.2, D1.3 und D1.4 aufgeteilt ist. Im engen Rasterfeld umhüllen die Kurzhubzylinder 13 und 26 die Ziehringgeometrie 20 entsprechend der Doppelspülenkontur der Ziehstempel 9 und 14 gemäß diesem gewählten Beispiel. Die Tischplatte 15 besitzt vornehmlich im Mittelfeld der Spannfläche Ziehstempelstiftbohrungen 16. Je nach Geometrie 20 der Ziehstempel 9 und 14 werden entsprechend viele mechanische Ziehstempelstifte 17 gesteckt, die sich wiederum auf der Ziehstempelplatte 18 abstützen.The short-stroke cylinders 13 are combined in the force fields 25 (see FIG. 3) of the individual tensile or compression areas to form multi-point force points. Each force field 25 is controlled separately by means of the hydraulic control plate 12 . The embodiment shown in FIGS . 2 and 3, the table top 15 with the hydraulic die cushion 11 , which is divided into the force fields Z1, Z2, Z3, D2 and D1.2, D1.3 and D1.4. In the narrow grid, the short-stroke cylinders 13 and 26 envelop the drawing ring geometry 20 corresponding to the double sink contour of the drawing punches 9 and 14 according to this selected example. The table top 15 has drawing punch pin bores 16 primarily in the middle of the clamping surface. Depending on the geometry 20 of the die 9 and 14 , a corresponding number of mechanical die pins 17 are inserted, which in turn are supported on the die plate 18 .

Der Funktionsablauf eines Tiefziehvorgangs nach dem Hauptpatent ist wie folgt Bei geöffneter Presse 1 wird die glatte Werkstückplatine 19 auf die Blechhalteplatte 10 und den abgesenkten Ziehstempel 9 und 14 gelegt. Danach wird in schneller Schließbewegung der Stößel 3 hydraulisch oder mechanisch bis auf einen kleinen Spalt, Δn, von circa 0,5 mm bis 5 mm kurz über dem Werkstück 19 abgesenkt und hydromechanisch mittels der Zugholme 5 und den Verriegelungselementen 39 mit der unteren Tischkonstruktion 7 gekuppelt. Diese Funktion hat zwei Vorteile:
Da der Verstellmechanismus 2 im Gegensatz zu dem sehr aufwendigen Schließmechanismus konventioneller Pressen nur das Eigengewicht zu bewegen hat. Bei einer hydraulischen Ausführung nur sehr kleine Ölvolumen umzuwälzen sind und eine schwere aufwendige hydromechanische Apparatur zur Aufnahme der Zuhaltekräfte, wie es bei der konventionellen Technik notwendig ist, hier nicht erforderlich ist, können extrem schnelle Schließ- und Öffnungsbewegungen durchgeführt werden, wodurch dieses System, besonders im Vergleich zu Kurbelpressen, mit sehr hohen Schließhubfrequenzen sehr kostengünstig herstellbar ist. Durch das Verriegeln des Stößels 3 mit einem Spaltabstand Δn ergibt sich auf bei der sehr schnellen Schließbewegung kein dynamischer Auftreffstoß auf die Werkstoff-Platine 19. Aufwendige Vorbeschleunigungsprozeduren konventioneller Ziehkissenplatten entfallen hiermit. Nach der Verriegelung des Stößels 3 mit der Tischgestellunterkonstruktion 7 werden die Kurzhubzylinder 13/Kurzhubkolben 21 hydraulisch aktiviert. Die Blechhalteplatte 10 wird entsprechend dem Spaltabstand An hydraulisch angehoben, so daß das Werkstück 19 gegen die Ziehringplatte 8 gedrückt wird. Ist der Spalt Δn hydraulisch überbrückt, beginnt sofort die Bewegung der Ziehstempel 9 und 14 über den Tiefziehhub H, wobei jedes Kraftwirkungsfeld 25 im vorprogrammierten Kraftprofil geregelt wird. Die Ziehstempelplatte 18 wird mindestens von zwei hydraulischen Stellgliedern 23, vorzugsweise vier, in Vertikalbewegung angetrieben. Alle zwei bzw. vier Stellglieder 23 sind parallellaufgeregelt, um ein Kippen der Ziehstempelplatte 18 zu vermeiden.The functional sequence of a deep-drawing process according to the main patent is as follows. When the press 1 is open, the smooth workpiece board 19 is placed on the sheet metal holding plate 10 and the lowered punch 9 and 14 . The plunger 3 is then hydraulically or mechanically lowered to a small gap, Δn, of approximately 0.5 mm to 5 mm just above the workpiece 19 in a rapid closing movement and is coupled hydromechanically to the lower table construction 7 by means of the tie bars 5 and the locking elements 39 . This function has two advantages:
Since the adjustment mechanism 2, in contrast to the very complex locking mechanism of conventional presses, only has to move its own weight. In the case of a hydraulic design, only very small oil volumes have to be circulated and a heavy, complex hydromechanical apparatus for absorbing the locking forces, as is required in the conventional technology, is not necessary here, extremely fast closing and opening movements can be carried out, which makes this system, in particular compared to crank presses, with very high closing stroke frequencies can be produced very inexpensively. By locking the plunger 3 with a gap distance .DELTA.n, there is no dynamic impact impact on the material board 19 during the very rapid closing movement. This eliminates the need for time-consuming pre-acceleration procedures for conventional die cushion plates. After locking the plunger 3 with the table frame substructure 7 , the short-stroke cylinders 13 / short-stroke pistons 21 are activated hydraulically. The sheet metal holding plate 10 is raised hydraulically in accordance with the gap distance An, so that the workpiece 19 is pressed against the drawing ring plate 8 . If the gap .DELTA.n is bridged hydraulically, the movement of the drawing dies 9 and 14 begins immediately via the deep-drawing stroke H, with each force action field 25 being regulated in the preprogrammed force profile. The drawing die plate 18 is driven by at least two hydraulic actuators 23 , preferably four, in vertical movement. All two or four actuators 23 are controlled in parallel in order to avoid tilting of the die plate 18 .

Gemäß der Erfindung und Fig. 5 wird die herausgefundene Einstellstrategie des Kraftprofils der hydraulischen Vielpunkt-Blechhaltezylinder zum Tiefziehen einer einteiligen Doppelbeckenspüle mit extremer Beckentiefe, das heißt im Grenzbereich des Ziehverhältnisses bei asymmetrischer Geometrie der beiden Beckenkonturen zueinander, angewendet. Desweiteren geht nach der Zeichnung die Integration der hydraulischen Kurzhub-Blechhaltezylinder 13 und 26 in das Unterteil des Werkzeuges entlang der Ziehring- bzw. Werkstückkontur 20 der Doppelbeckengeometrie nach dem DE-Patent 41 22 128 hervor. Die Anordnung der mechanischen Ziehstifte 17, bzw. Kurzhubkolben 21 zwischen der Blechhalteplatte 10 und den hydraulischen Kurzhubzylindern 13 und 26 erlaubt in vorteilhafter Weise, insbesondere bei den engen Raumverhältnissen im Stegbereich 32 des Blechhalters 10, zwischen den Beckenkonturen eine hohe Kraftkonzentration unmittelbar entlang der Ziehringkontur 20 der beiden Ziehstempel 9 und 14. Bei konventionellen Werkzeugen ohne zusätzliche Ziehhilfen wird zum "Bremsen" des Platinenmaterials 19 von Becken zu Becken zwischen dem Werkzeugoberteil 4 und der Ziehringplatte 8 im Stegbereich 32 Papier (circa 0,05 mm bis 0,15 mm) unterlegt, um partiell den Flächendruck auf das Platinenblech 19 zu erhöhen. Bei hydraulischen Ziehhilfen gemäß der Erfindung wird diese Fließbremsung durch gezielte einsteuerbare Kräfte bewirkt, indem der Fließspalt b zwischen der Blechhalteplatte 10 und der Ziehringplatte 8 im Stegbereich 32 durch Erhöhung des hydraulischen Druckes in den Kurzhubzylindern 26 klein bleibt, so daß kein Fließen des Materials im Stegbereich 32 zwischen den Ziehstempelkonturen 20 auftreten kann. Dafür sind vorzugsweise mehr als zwei hydraulisch ansteuerbare Kurzhubzylinder 26 mit mechanischen Ziehstiften 17 unterhalb des Mittelsteges 24 zwischen den hydraulischen Kurzhubkolben 21 und der Blechhalteplatte 10 angeordnet. Extrem ungleiche Konturen nach Fig. 5 mit stark unterschiedlichen Radien R und r erfordern ein kontrolliertes Einfließen des Platinenwerkstücks 19 während des Tiefziehhubes bis zur maximalen Beckentiefe H. Um einen Zargenriß 29 durch übergroßes Streckziehen im Stegbereich 32 zu verhindern, muß das Einfließen des Platinenbleches 19 im großen Radienbereich R begünstigt werden. Dieses wird durch ein asymmetrisches Kraftprofil gemäß Fig. 5 bewirkt. Durch eine hohe Kraftkonzentration im Stegbereich 32 wird das Einfließen des Materials gebremst und durch stetige Reduzierung des Kraftprofils entlang des Bogenradiuses R bis zum Scheitelpunkt 30 zunehmend gefördert, welches durch die Schräglage des Ziehansatzes 31 demonstriert wird. Ist das Kraftprofil mit Parabelcharakteristik entsprechend der Dicke b1 der Platine 19 (zum Beispiel 0,60 mm oder 0,8 mm) und Werkstoffqualität (Festigkeit und Fließverhalten) richtig eingesteuert, so stellt sich exakt reproduzierbar stets die gleiche Schräglage des Ziehansatzes 31 mit dem Winkeltangens α = y : x ein. Ein ausschußfreier Tiefziehprozeß ist für solche asymmetrisch gestalteten Doppelbeckenspülen nur durch das asymmetrisch eingesteuerte Kraftprofil möglich, weil mit der höchsten Kraftkonzentration stets von der Mitte des Mittelsteges 24 ausgehend mit abfallender Charakteristik, ein asymmetrisches Fließen gezielt steuerbar ist, wie in Fig. 6 als schräger Ziehansatz 31 eingezeichnet. Damit wird ein wechselseitiges Fließen zwischen den beiden Becken (bzw. den beiden Ziehstempeln 9 und 14) über den Mittelsteg 24 bremsend verhindert. Um quasi stationär den Klemmspalt zwischen der Blechhalteplatte 10 und der Ziehringplatte 8 zu verändern und die Umformung durch aktive, hydraulisch betätigte Ziehstempelbewegung auszuführen, sind entlang der Ziehringgeometrie 20 hydraulisch ansteuerbare Ziehstifte 17 angeordnet. Um das Fließen des Platinenmaterials 19 in Richtung 33 bei der aktiven Bewegung der Ziehstempel 9 und 14 zu begünstigen, bzw. zur Unterstützung des Einfließens des Platinenmaterials in die Beckentiefen sind nach den Fig. 7 bis 11 Schmiertaschen 34, 35, 36 und 37 in der Blechhalteplatte 10 sowie den beiden Ziehstempeln 9 und 14 vorgesehen. Mit der aktiven Bewegung der Ziehstempel 9 und 14 von unten nach oben mittels der Ziehstifte 17, welche sich auf einer hydraulisch bewegbaren Stempelplatte 18 unterhalb des Werkzeuges abstützen, wird bei diesem Tiefzieh-Umformvorgang das Platinenblech 19 in die offenen Durchbrüche 22 der Ziehringplatte 8 hineingedrückt. In den Fig. 1 und 2 ist der dynamische Umformvorgang dargestellt, das heißt durch das Eindringen der Ziehstempel 9 und 14 wird das Platinenblech 19 entlang der offenen Kontur der Durchbrüche 22 der Ziehringgeometrie 20 umgeformt. Das heißt, wie in den Fig. 8 und 9 als Ausschnitt E größer herausgestellt, wird entlang der Ziehringgeometrie 20, zum Beispiel in dem größeren Bereich des asymmetrischen Ziehstempels 14 im Ziehspalt b, das Platinenblech 19 mit tiefer werdender Beckenausformung mehr und mehr gestreckt. Das bedeutet, daß die Platine sich von der Ausgangsplatinenblechdicke b1 auf eine Blechdicke b2 nach dem Detailbereich B in Fig. 10 verdünnt. In diesem Falle gleitet der Stempel 14 entlang der inneren Beckenkontur. Zur Verminderung des Reibwiderstandes wird jetzt in vorteilhafter Weise ein Schmierfilm 6 zwischen dem Platinenblech 19 im Ziehspalt b und der Stempeloberfläche gebildet. Das Schmiermittel wird über die in der Blechhalteplatte 10 angeordnete Schmiertasche 36 dem kritischen Einflußbereich zugeführt. Das gleiche gilt für den kleineren Stempel 9 in dem gleichfalls in der Blechhalteplatte 10 im äußeren Bereich der Ziehringkontur 20 nahe des Mittelsteges 24 eine Schmiertasche 37 angeordnet ist.According to the invention and FIG. 5, the adjustment strategy found for the force profile of the hydraulic multi-point sheet metal holding cylinder is used for deep-drawing a one-piece double basin sink with extreme basin depth, that is to say in the limit region of the drawing ratio with asymmetrical geometry of the two basin contours to one another. Furthermore, according to the drawing, the integration of the hydraulic short-stroke sheet metal holding cylinders 13 and 26 into the lower part of the tool along the drawing ring or workpiece contour 20 of the double basin geometry according to DE patent 41 22 128 is evident. The arrangement of the mechanical drawing pins 17 or short-stroke pistons 21 between the sheet-metal holding plate 10 and the hydraulic short-stroke cylinders 13 and 26 advantageously allows a high force concentration directly along the drawing ring contour 20 between the basin contours, especially in the narrow space conditions in the web area 32 of the sheet metal holder 10 of the two drawing dies 9 and 14 . In conventional tools without additional drawing aids, paper (approx. 0.05 mm to 0.15 mm) is underlaid in the web area 32 to "brake" the board material 19 from basin to basin between the upper tool part 4 and the drawing ring plate 8 in order to partially apply the surface pressure to the Increase board plate 19 . In hydraulic pulling aids according to the invention, this flow braking is brought about by controlled, controllable forces, in that the flow gap b between the sheet metal holding plate 10 and the drawing ring plate 8 in the web area 32 remains small by increasing the hydraulic pressure in the short-stroke cylinders 26 , so that no material flows in the web area 32 can occur between the drawing die contours 20 . For this purpose, more than two hydraulically controllable short-stroke cylinders 26 with mechanical pulling pins 17 are preferably arranged below the central web 24 between the hydraulic short-stroke pistons 21 and the sheet metal holding plate 10 . Extremely uneven contours according to Fig. 5 to avoid having very different radii R and r a controlled influx require the platinum workpiece 19 during the Tiefziehhubes up to the maximum pool depth H. To a Zargenriß 29 through oversized stretch drawing in the web region 32, the inflow of the platinum plate 19 in the must large radius range R are favored. This is brought about by an asymmetrical force profile according to FIG. 5. The inflow of the material is slowed down by a high force concentration in the web area 32 and is increasingly promoted by a steady reduction in the force profile along the arc radius R up to the apex 30 , which is demonstrated by the inclined position of the drawing attachment 31 . If the force profile with parabolic characteristics is correctly adjusted according to the thickness b1 of the plate 19 (for example 0.60 mm or 0.8 mm) and material quality (strength and flow behavior), then the same inclined position of the drawing attachment 31 with the angular tangent is always exactly reproducible α = y: x on. A scrap-free deep-drawing process for such asymmetrically designed double sink sinks is only possible due to the asymmetrically controlled force profile, because with the highest force concentration always starting from the center of the central web 24 with a falling characteristic, asymmetrical flow can be controlled in a targeted manner, as in FIG. 6 as an oblique drawing approach 31 drawn. This prevents mutual flow between the two basins (or the two drawing dies 9 and 14 ) via the central web 24 . In order to change the clamping gap between the sheet-metal holding plate 10 and the drawing ring plate 8 in a virtually stationary manner and to carry out the shaping by active, hydraulically operated drawing die movement, hydraulically controllable drawing pins 17 are arranged along the drawing ring geometry 20 . In order to favor the flow of the platinum material 19 in the direction 33 during the active movement of the drawing punch 9 and 14, or to support the inflow of the platinum material in the basin depths 7 to 11 lubrication pockets 34, 35, 36 and 37 are shown in FIGS. In the Sheet metal holding plate 10 and the two drawing dies 9 and 14 are provided. With the active movement of the drawing punches 9 and 14 from bottom to top by means of the drawing pins 17 , which are supported on a hydraulically movable stamping plate 18 below the tool, the sheet metal plate 19 is pressed into the open openings 22 of the drawing ring plate 8 in this deep-drawing forming process. In Figs. 1 and 2, the dynamic shaping operation is shown, i.e. by the penetration of the drawing punch 9 and 14, the platinum sheet is reshaped 22 of the drawing ring geometry 20 along the open contour of the apertures 19th That is, as shown in FIGS. 8 and 9 as a larger section E, along the drawing ring geometry 20 , for example in the larger area of the asymmetrical drawing die 14 in the drawing gap b, the plate sheet 19 is stretched more and more with the pelvic shape becoming deeper. This means that the board is thinned from the initial board sheet thickness b1 to a sheet thickness b2 according to the detail area B in FIG. 10. In this case, the punch 14 slides along the inner contour of the pelvis. In order to reduce the frictional resistance, a lubricating film 6 is now advantageously formed between the plate plate 19 in the drawing gap b and the stamp surface. The lubricant is supplied to the critical area of influence via the lubrication pocket 36 arranged in the sheet metal holding plate 10 . The same applies to the smaller punch 9 in which a lubrication pocket 37 is also arranged in the sheet metal holding plate 10 in the outer region of the drawing ring contour 20 near the central web 24 .

Wie bereits oben beschrieben wird das Platinenmaterial 19 zwischen dem Mittelsteg 24 der Blechhalteplatte 10 und Ziehringplatte 8 durch die hydraulischen Kurzhubzylinder 26 eingeklemmt, das heißt gebremst. Dadurch wird im wesentlichen von außen, entsprechend der in Fig. 7 dargestellten Fließrichtung 33 das für die Ausbildung der Beckentiefe benötigte Material gezielt von außen hereingeholt. Wie im Detailbereich C in Fig. 11 größer dargestellt, läßt sich jedoch über den Stempelradius P der beiden Stempel 9 und 14 ein Streckziehen aufgrund der aufgebrachten Stempelkräfte nicht vermeiden, so daß das Platinenmaterial 19 um den Stempelradius P abgleitet. Um diese Streck-/Zieh belastung, welche schlußendlich zu einem dünneren Platinenblech 19 im Fließbereich 38 führt, zu entlasten, wird wiederum durch die an den Ziehstempeln 9 und 14 angebrachten Schmiertaschen 34 und 35 ein Schmierfilm 6 im Bereich des großen Radius P der Stempel gebildet. Dieser Schmierfilm 6 wird stetig während des Ziehvorganges aus der Schmiertaschen 34 bzw. 35 weiter aufgebaut, indem ein entsprechend hoher Schmiermitteldruck erzeugt wird.As already described above, the board material 19 is clamped between the central web 24 of the sheet metal holding plate 10 and the drawing ring plate 8 by the hydraulic short-stroke cylinders 26 , that is to say braked. As a result, essentially from the outside, corresponding to the flow direction 33 shown in FIG. 7, the material required for the formation of the pool depth is specifically brought in from the outside. As shown in greater detail in detail area C in FIG. 11, stretching due to the applied stamp forces cannot be avoided via the stamp radius P of the two stamps 9 and 14 , so that the board material 19 slides around the stamp radius P. In order to relieve this stretching / drawing load, which ultimately leads to a thinner sheet metal plate 19 in the flow area 38 , a lubricating film 6 is formed in the region of the large radius P of the stamp by the lubrication pockets 34 and 35 attached to the drawing dies 9 and 14 . This lubricating film 6 is continuously built up during the drawing process from the lubrication pockets 34 or 35 by generating a correspondingly high lubricant pressure.

Claims

1.Hydraulic deep-drawing device for double-acting presses for drawing sheet metal parts with drawing dies movably guided in the drawing direction and a hydraulically supported drawing die plate on which mechanical drawing die pins, which are arranged within the drawing die contour, which are arranged within the drawing die contour, are supported together with the drawing dies on the die plate, whereby these Drawing die plate is held by one or more hydraulic actuators movable up and down, further a drawing cushion plate attached below the sheet metal holding plate is arranged with a plurality of short-stroke cylinders with short-stroke pistons and drawing pins in multi-point control according to the drawing ring geometry (drawing die contour), and with a plunger that extends up to shortly before contact with the workpiece is moved downwards and can be locked with the press frame according to a gap distance Δn of approximately 0.5 mm to 5 mm, the short-stroke cylinders i n their force fields of action in the respective tensile and compression forming areas, hydraulically activated, bridge the gap Δn and press the workpiece against the drawing ring plate and, via the drawing punch plate, use the drawing punch pins to perform the deep drawing forming stroke H, according to patent 44 35 069, characterized in that for deep drawing of asymmetrical ones Double sink directly along the drawing ring geometry ( 26 ) hydraulically controlled drawing pins ( 17 ) come into effect, which exert the greatest force effect in the area of the central web ( 24 ) between the drawing punch ( 9 and 14 ), so that with a strongly decreasing force profile to the outer edges of the item to be produced Double sink the flow of the board material in the direction of the central web ( 24 ) is facilitated.

2. Hydraulic deep-drawing device according to claim 1, characterized by such a high hydraulic force concentration in the short-stroke cylinders ( 13 ) of the central web ( 24 ) that a mutual inflow and outflow of the blank material between the drawing dies ( 9 and 14 ) over the central web ( 24 ) will prevent braking.

3. Hydraulic deep-drawing device according to claims 1 and 2, characterized in that the force profile to be exercised from the curves to the straight central web ( 24 ) has a parabolic characteristic with a preferably straight central web contour to opposite rounded end faces of the double sink to be produced, the ratio between the maximum force on Middle web ( 24 ) and minimum force on the outer curves of the pools is in the range from 5: 1 to 4: 1.

4. Hydraulic deep-drawing device according to claims 1 to 3, characterized in that below the central web ( 24 ) more than two hydraulically controlled short-stroke cylinders ( 26 ) with short-stroke pistons ( 21 ) and drawing pins ( 17 ) are provided.

5. Hydraulic deep-drawing device according to claims 1 to 4, characterized in that arranged along the drawing ring geometry ( 20 ) and hydraulically controlled drawing pins ( 17 ) in a short stroke quasi stationary the drawing gap between the sheet metal holding plate ( 10 ) and drawing ring plate ( 8 ), the Forming is carried out by a hydraulically operated active movement of the drawing punch ( 9 and 14 ).

6. Hydraulic deep-drawing device according to claims 1 to 5, characterized in that in the sheet metal holding plate ( 10 ) lubrication pockets ( 36 and 37 ) are attached near the drawing ring geometry ( 20 ).

7. Hydraulic deep-drawing device according to claims 1 to 5, characterized in that lubrication pockets ( 36 and 37 ) in the sheet metal holding plate ( 10 ) to the outer curves of the basin near the drawing ring geometry ( 20 ) and in the end faces of the drawing die ( 9 and 14 ) Lubrication pockets ( 34 and 35 ) are attached near the web area ( 32 ).