DE19532375C2 - Tiefziehwerkzeug mit einer austauschbaren Formschale - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Tiefziehwerkzeug mit einer Trägerformhälfte sowie mit einer in diese eingelegten dünnwandigen Formschale, die austauschbar ist, wobei die Trägerformhälfte unter Berücksichtigung der Formschalendicke eine den durch Tiefziehen herzustellenden Blechteilen entsprechende Nega­ tivform aufweist und wobei die Formschale mit mehreren an deren Randbe­ reich angreifenden, lösbaren Verbindungselementen an der Trägerformhälfte befestigt ist.

Zum bekannten Stand der Technik wird neben der GB- PS 1 084 625 oder der US 3,041,989 insbesondere auf die DE- AS 1279623 verwiesen.

Insbesondere für das Tiefziehen von Aluminium-Blechteilen kommen Tiefzieh-Werkzeuge zum Einsatz, deren Werkzeug-Oberfläche beschichtet ist, beispielsweise durch PVD. Die Beschichtung wird dabei dahingehend optimiert, daß über eine lange Werkzeug-Standzeit eine hohe Oberflächen­ qualität der tiefzuziehenden Blechteile erzielt wird. Insbesondere beim Tiefziehen von Aluminium werden nämlich durch die sog. Reibauf­ schweißung die Kantenbereiche in der Negativform des Tiefziehwerkzeuges besonders hoch beansprucht. Da jedoch auch die Beschichtung einem ste­ tigen Verschleiß unterliegt, ist nach einer gewissen Einsatzdauer eines der­ artigen Tiefzieh-Werkzeuges eine Neubeschichtung erforderlich, was insbe­ sondere bei Großwerkzeugen äußerst aufwendig ist. Eine Abhilfemaßnahme bestünde darin, anstelle der Beschichtung in die sog. Trägerformhälfte des Tiefziehwerkzeuges eine austauschbare Formschale einzulegen. Diese Formschale könnte relativ dünnwandig sein und vollflächig auf der in der Trägerformhälfte unter Berücksichtigung der Formschalendicke vorge­ sehenen Negativform, die im wesentlichen den durch Tiefziehen herzustel­ lenden Blechteilen entspricht, aufliegen. Bei Verschleiß könnte diese Form­ schale dann einfach ausgetauscht werden.

Grundsätzlich erscheint eine derartige Trägerformhälfte mit einer austausch­ baren Formschale viele Vorteile zu besitzen, jedoch ist dafür Sorge zu tra­ gen, daß diese Formschale einerseits unverrückbar an der Trägerformhälfte fixiert ist, um qualitativ hochwertige Tiefzieh-Blechteile formen zu können, daß jedoch andererseits diese Formschale auch wieder einfach von der Trä­ gerformhälfte entfernt werden kann, wenn dies beispielsweise aufgrund von Verschleiß oder auch aufgrund anderer Gegebenheiten erwünscht ist. Die eingangs letztgenannte DE-AS 12 79 623 schlägt hierfür an austauschbare sog. Lamellen angeschweißte Bolzen vor, die eine dort sog. Matrize durch­ dringen und auf der anderen Seite der Matrize mit einer Mutter versehen werden. Diese Lösung ist bei den zumeist äußerst dickwandigen Träger­ formhälften eines Tiefziehwerkzeuges nicht möglich.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, an einem Tiefziehwerkzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 Maßnahmen aufzuzeigen, mit Hilfe derer die im vorhergehenden Absatz genannten Anforderungen erfüllbar sind. Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, daß die Verbindungselemente, mit denen die Formschale an der Trägerformhälfte befestigt ist, als an die Formschale angeschweißte Bolzen ausgebildet sind, die in angepaßte Auf­ nahmen in der Trägerformhälfte einsetzbar und mit dieser verschraubbar sind.

Eine Lösung der weiteren Aufgabe, ein vorteilhaftes Herstellverfahren für eine Formschale eines Tiefziehwerkzeuges nach dem Oberbegriff des An­ spruchs 1 aufzuzeigen, ist im zweiten Patentanspruch angegeben und besteht darin, daß in der Trägerformhälfte ohne eingelegte Formschale unter Mitwir­ kung der entsprechenden Gegenformhälfte übereinanderliegend zwei Bleche tiefgezogen werden, von denen eines die Formschale und das andere das im Tiefziehwerkzeug herzustellende Blechteil ergibt.

Näher erläutert wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungs­ beispiels, das in der beigefügten Prinzipskizze vereinfacht dargestellt ist.

Dabei zeigt

Fig. 1 einen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Tiefziehwerkzeug, sowie

Fig. 2 die Ansicht X aus Fig. 1.

Mit der Bezugsziffer 1 ist eine Trägerformhälfte eines Tiefziehwerkzeuges bezeichnet, das eine im wesentlichen den durch Tiefziehen herzustellenden Blechteilen entsprechende Negativform 2 aufweist. Auf die Werkzeugober­ fläche ist im Bereich der Negativform 2 sowie darüber hinausgehend und diesen Bereich dabei überlappend eine dünnwandige Formschale 3 aufge­ legt.

Im übrigen ist auch die Negativform 2 der Trägerformhälfte 1 im Hinblick auf die eingelegte Formschale 3 ausgebildet, d. h. bei der Bemessung dieser Negativform 2 wird berücksichtigt, daß das nur bruchstückhaft dargestellte, unter Einsatz dieser Trägerformhälfte 1 durch Tiefziehen herzustellende Blechteil 5 nicht direkt auf der Trägerformhälfte 1, sondern auf der Form­ schale 3 aufliegt.

Für einen erfolgreichen Tiefziehvorgang des Blechteiles 5 muß die Form­ schale 3 einerseits sicher an der Trägerformhälfte 1 befestigt sein, anderer­ seits ist es erwünscht, die Formschale 3 einfach austauschen zu können. Vorgesehen sind daher mehrere am Randbereich 4 der Formschale 3 an­ greifende Verbindungselemente 6, die lösbar entweder an der Formschale 3 oder an der Trägerformhälfte 1 befestigt sind. Im einzelnen bestehen diese Verbindungselemente 6, von denen in den Figuren lediglich ein einziges dargestellt ist, jeweils aus einem Bolzen 6a, der über den Rand der Form­ schale 3 hinausragend an dieser Formschale 3 angeschweißt ist. Dieser Bolzen 6a ist in eine angepaßte Aufnahme 6b in der Trägerformhälfte 1 ein­ gesetzt und weist ein Durchgangsloch auf, das es ermöglicht, diesen Bolzen 6a mittels einer Schraube 6c an der Trägerformhälfte 1 festzuschrauben. Der Bolzen 6a bzw. die mehreren am Umfang der Formschale 3 angeordneten Bolzen 6a bzw. Verbindungselemente 6 dienen dabei nicht nur der Befesti­ gung der Formschale 3 an der Trägerformhälfte 1, sondern stellen gleichzei­ tig deren exakte Positionierung sicher.

Nach Lösen der Verbindungselemente 6 kann die Formschale 3 aus der Trägerformhälfte 1 entnommen und gegen eine neue Formschale 3 ausge­ tauscht werden, die dann ebenfalls mit ihren Verbindungselementen 6 wie­ der in die Negativform 2 eingesetzt werden kann. Dabei kann dieser Aus­ tausch von Formschalen 3 nicht nur dann durchgeführt werden, wenn eine Formschale 3 relativ hohe Verschleißerscheinungen zeigt, sondern auch dann, wenn für spezielle Tiefziehprozesse unterschiedliche Werkzeug-Ober­ flächen benötigt werden. So können beispielsweise verschiedene Formscha­ len aus verschiedenen Materialien zum Einsatz kommen. Auch ist es mög­ lich, Formschalen 3 unterschiedlicher Dicke vorzusehen, wodurch Blechteile 5 unterschiedlicher Dicke von im wesentlichen gleicher Form in der gezeig­ ten Trägerformhälfte 1 bzw. dem entsprechenden Tiefziehwerkzeug geformt, d. h. tiefgezogen werden können.

Das beschriebene Ausführungsbeispiel zeigt eine Trägerformhälfte in Form einer Matrize, wobei selbstverständlich eine entsprechend angepaßte Ober­ form/Patrize erforderlich ist, um das Blechteil 5 zu formen. Auch das Werk­ zeugoberteil, d. h. die Patrize kann mit einer entsprechenden Formschale versehen sein, es ist jedoch auch möglich, für das Werkzeugoberteil eine übliche Formhälfte ohne Formschale vorzusehen.

Weiterhin wurde erkannt, wie die benötigte Formschale auf einfache Weise hergestellt werden kann. Hierzu ist es nämlich lediglich erforderlich, im Tiefziehwerkzeug unter Einsatz der Trägerformhälfte ohne eingesetzte Formschale sowie mit der entsprechenden Gegen-Formhälfte, d. h. der Oberform oder der Patrize eine Lage von zwei Blechen tiefzuziehen, von denen dann eines die Formschale 3 und das andere das im Tiefziehwerk­ zeug herzustellende Blechteil 5 ergibt. Es werden somit zwei Blechteile übereinanderliegend im Tiefziehwerkzeug ohne Formschale 3 tiefgezogen. Soll im übrigen auch die Gegenformhälfte eine Formschale besitzen, so können in einem einzigen Tiefzieh-Vorgang auch drei Bleche übereinander­ liegend geformt werden, wobei das untere Blechteil die Formschale der un­ teren Formhälfte, das obere Blechteil die Formschale der oberen Formhälfte und das mittlere Blech das eigentlich tiefzuziehende Blechteil 5 ergibt.

Jedoch kann dies sowie weitere Details durchaus abweichend vom gezeig­ ten Ausführungsbeispiel gestaltet sein, ohne den Inhalt der Patentansprüche zu verlassen. Stets erhält man ein Tiefziehwerkzeug mit einer austauschba­ ren Formschale, das sich durch eine Reihe von Vorteilen auszeichnet. So kann wegen der Formschale 3 bei geeigneter Auswahl derselben beispiels­ weise auch der Schmiermittelverbrauch drastisch reduziert werden.

Claims (2)

1. Tiefziehwerkzeug mit einer Trägerformhälfte (1) sowie mit einer in diese eingelegten dünnwandigen Formschale (3), die austauschbar ist, wobei die Trägerformhälfte (1) unter Berücksichtigung der Form­ schalendicke eine den durch Tiefziehen herzustellenden Blechteilen (5) entsprechende Negativform aufweist, und wobei die Formschale (3) mit mehreren an deren Randbereich (4) angreifenden, lösbaren Verbindungselementen (6) an der Trägerformhälfte (1) befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungselemente (6) als an die Formschale (3) angeschweißte Bolzen (6a) ausgebildet sind, die in angepaßte Aufnahmen (6b) in der Trägerformhälfte (1) einsetzbar und mit dieser verschraubbar sind.

2. Verfahren zur Herstellung einer Formschale (3) für ein Tiefziehwerk­ zeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Trägerformhälfte (1) ohne einge­ legte Formschale (3) unter Mitwirkung der entsprechenden Gegen­ formhälfte übereinanderliegend zwei Bleche tiefgezogen werden, von denen eines die Formschale (3) und das andere das im Tiefziehwerk­ zeug herzustellende Blechteil (5) ergibt.