DE19724767A1 - Method and apparatus for hydromechanical deep drawing - Google Patents

Method and apparatus for hydromechanical deep drawing

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Abstract

The method concerns hydromechanical deep drawing, where a sheet metal blank (1) is held between two tool halves in the form of a blank holder (4) and a drawing ring (3), and is deep drawn using a punch (2). During this process, the space (7) provided with a seal (5.1) is subjected to a counter pressure using a pressure medium. By means of a similar seal arrangement a pressure space (8) is formed between the punch (2) and the blank holder (4). As a result, the blank is loaded by pressure on both sides. The counter pressure in the space (7) can be increased by an amount equal to the pressure in the space (8) without bursting the blank. The corresponding apparatus includes seals (5.2, 5.3) forming a pressure space (8).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum hydromechanischen Tiefziehen und eine zugehörige Einrichtung entsprechend des Oberbegriffs des ersten und fünften Patentanspruches.The invention relates to a method for hydromechanical Thermoforming and an associated facility according to the Preamble of the first and fifth claims.

Beim hydromechanischen Tiefziehen legt sich das Blech bei vertikaler Abwärtsbewegung des Stempels aufgrund der vom Stempel in das Blech eingeleiteten Kräfte und aufgrund des hydraulischen Druckes an den Stempel an. Dabei wird das Blech zwischen Ziehring und Niederhalter geführt. Aufgrund des hydraulischen Druckes ergeben sich günstige Spannungs­ verhältnisse im Blech, die beim Abwärtsfahren des Stempels das Blech an den Stempel pressen und bei geeigneter Wahl des Druckes auch das Ziehen konischer Ziehteile ohne Falten 2. Art in einem Zug ermöglichen, was im konventionellen Tiefziehverfahren nicht möglich ist. Weiterhin wird es möglich, verglichen mit dem konventionellen Tiefziehen, tiefere Blechformteile zu ziehen. Je größer dabei der Druck ist, desto günstiger ist die Krafteinleitung in die Umformzone des Bleches, die zwischen Ziehring und Niederhalter gegeben ist. Der Druck ist jedoch nach oben hin begrenzt durch den Berstdruck des Blechbereiches zwischen Stempel und Niederhalter, der sich durch den Druck zu einer Wulst ausformt. Erreicht der Druck p den maximal übertragbaren Druck (Berstdruck pmax), dann ergibt sich ein Bersten des Blechformteiles. Insofern ist ist der Druck p über den Stempelweg s unterhalb des jeweils vom Stempelweg s abhängigen Berstdrucks pmax zu steuern.
In hydromechanical deep drawing, the sheet presses against the punch when the punch moves vertically downward due to the forces introduced into the sheet by the punch and due to the hydraulic pressure. The sheet is guided between the drawing ring and the hold-down device. Due to the hydraulic pressure, there are favorable tension conditions in the sheet, which press the sheet against the punch when the punch moves downwards and, if the pressure is selected appropriately, also allow the drawing of conical drawn parts without folds of the second type in one go, which is not possible in the conventional deep-drawing process is. Furthermore, it becomes possible to draw deeper sheet metal parts compared to conventional deep drawing. The greater the pressure, the cheaper it is to apply force to the sheet metal forming zone between the drawing ring and the hold-down device. However, the pressure is limited upwards by the burst pressure of the sheet metal area between the punch and the hold-down device, which is formed by the pressure into a bead. If the pressure p reaches the maximum transferable pressure (burst pressure p max ), the molded sheet metal part will burst. In this respect, the pressure p is to be controlled via the stamp path s below the burst pressure p max which is dependent on the stamp path s.

p=f(s) < pmax=f(s).p = f (s) <p max = f (s).

Um den Druck p aufbauen zu können ist, bekannter Weise eine Dichtung zwischen dem Flanschbereich des Bleches und dem Ziehring angeordnet. Die Axialbelastung der Dichtung erfolgt je nach deren Geometrie und je nach Belastung des Niederhalters durch die Niederhalterkraft. Andererseits wird über die Niederhalterkraft die Reibung zwischen Niederhalter und Blech sowie zwischen Blech und Ziehring beeinflußt. Über die sich hieraus ergebenden Reibungskräfte werden die Spannungen im Blech beeinflußt und es ist möglich, den Umformprozeß über diese Reibungskräfte zu steuern. In den Druckschriften 40 35 005 A1, DE 40 38 866 A1, DE 41 12 656 A1 und EP 07 54 508 A1 werden Einrichtungen und Verfahren beschrieben, mit welchen die Niederhalterkraft (Blechhalter­ kraft) während des Tiefziehens gezielt beeinflußt werden kann. Ist jedoch eine nur relativ geringe Niederhalterkraft erforderlich um ein genügendes Nachfließen des Blechwerk­ stoffes aus dem Randbereich zu gewährleisten, wird bei zu hohem Druck oft die genügende Dichtheit der Dichtung nicht mehr gegeben.In order to be able to build up the pressure p, a is known Seal between the flange area of the sheet and the Draw ring arranged. The seal is loaded axially depending on their geometry and depending on the load on the Hold-down device by the hold-down force. On the other hand The friction between the hold-down device via the hold-down force and sheet metal as well as between sheet metal and drawing ring. over the resulting frictional forces become the Tensions in the sheet are affected and it is possible that To control the forming process via these frictional forces. In the Publications 40 35 005 A1, DE 40 38 866 A1, DE 41 12 656 A1 and EP 07 54 508 A1 are devices and methods with which the hold-down force (sheet holder force) can be influenced specifically during deep drawing can. However, it is a relatively low hold-down force required to ensure that the sheet metal works continues to flow Ensuring material from the edge area is at high pressure often does not ensure the tightness of the seal given more.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Erhöhung des Druckes auch über den Berstdruck des Bleches hinaus zu ermöglichen und auch bei einem hohen Druck eine zuverlässige Dichtheit zwischen dem Flanschbereich des Bleches und dem Ziehring und dem Niederhalter zu gewährleisten.The invention has for its object to increase the Pressure also beyond the burst pressure of the sheet enable and reliable even at high pressure Tightness between the flange area of the sheet and the To ensure drawing ring and the hold-down.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des 1. und 5. Patentanspruches und den weiteren Merkmalen in deren Unteransprüchen gelöst. Dabei wird verfahrensmäßig bekannter Weise das zwischen zwei Werkzeug­ hälften in Form eines Niederhalters und eines Ziehrings umfangsseitig geführte Blech während des Tiefziehvorganges mittels eines Stempels mit einer Stempelkraft und über einen im Ziehring angeordneten Druckraum mittels eines Druckmediums mit einem hydraulischen Druck beaufschlagt. Der Niederhalter drückt dabei mit seiner Niederhalterkraft auf den Flanschbereich des Bleches. Der Druckraum wird mittels einer zwischen dem Ziehringradius und dem Flanschbereich des Bleches angeordneten Dichtung abgedichtet. Erfindungsgemäß wird dabei durch eine Dichtungsanordnung zwischen Stempel und Niederhalter ein Gegendruckraum erzeugt, in welchem über eine Druckzuführung ein Gegendruck aufbaubar ist, der dem hydraulischen Druck im unteren Druckraum entgegenwirkt, so daß der zwischen Stempel und Niederhalter liegende Blechbereich beidseitig mit Druck beaufschlagt wird, wodurch der im Druckraum herrschende Druck um den Gegendruck ohne Bersten des Blechbereiches erhöht werden kann. Der Gegendruck wird dabei vorteilhafter Weise in Abhängigkeit vom Druck über den Stempelweg gesteuert bzw. geregelt.This object is achieved with the characteristic Features of the 1st and 5th claim and the others Features solved in their subclaims. Doing so procedurally known way between two tools halves in the form of a hold-down and a pull ring peripheral sheet metal during the deep-drawing process by means of a stamp with a stamp force and over a pressure chamber arranged in the drawing ring by means of a pressure medium applied with a hydraulic pressure. The hold-down presses down with his hold-down force Flange area of the sheet. The pressure chamber is created using a between the drawing ring radius and the flange area of the Sheet metal arranged seal sealed. According to the invention is thereby by a sealing arrangement between the stamp and Hold-down device creates a counter pressure chamber in which a Pressure supply can build up a counter pressure that the counteracts hydraulic pressure in the lower pressure chamber, so that the one between the punch and the hold-down Sheet area is subjected to pressure on both sides, whereby the pressure in the pressure chamber around the counter pressure without  Bursting of the sheet metal area can be increased. The back pressure is advantageously depending on the pressure controlled or regulated the stamp path.

Zur Gewährleistung der Abdichtung des Gegendruckraumes ist eine zweite Dichtung zwischen dem Niederhalter und dem Stempel und eine dritte Dichtung zwischen dem Niederhalter und dem Blech angeordnet. Weiterhin sind die erste Dichtung und/oder die dritte Dichtung, die im Randbereich des Bleches vorzugsweise einander gegenüberliegend angeordnet sind, in Richtung zum Bleches mit einem axialen Dichtungsdruck beaufschlagbar. Die axialen Dichtungskräfte sind vorteil­ hafter Weise so steuerbar, daß je nach Druck, Gegendruck und Niederhalterkraft eine einwandfreie Abdichtung des Druck­ raumes und des Gegendruckraumes gegeben ist. Weiterhin sind die Dichtungskräfte ebenfalls in Abhängigkeit vom Stempelweg steuer- bzw. regelbar.To ensure the sealing of the back pressure chamber a second seal between the hold-down and the Stamp and a third seal between the hold-down and arranged the sheet. Furthermore, the first seal and / or the third seal in the edge area of the sheet are preferably arranged opposite one another in Direction to the sheet with an axial sealing pressure actable. The axial sealing forces are advantageous so controllable that depending on the pressure, back pressure and Hold-down force a perfect seal of the pressure space and the counter pressure space is given. Furthermore are the sealing forces also depend on the stamp path controllable or regulable.

Die Dichtungskräfte können dabei über entsprechende Hydraulikdrücke auf die Rückseite der Dichtung aufgebracht werden. Dazu sind an den dem Blech abgewandten Seiten der Dichtungen Druckräume angeordnet. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, die Dichtungskräfte durch einen jeweils auf die Dichtung wirkenden und in einem Ringzylinder angeordneten hydraulischen Ringkolben zu erzeugen. Zu dem in Richtung zur Dichtung weisenden ersten Bereich des Ringzylinders und zu dem gegenüberliegenden zweiten Bereich des Ringzylinders kann jeweils über eine entsprechende Druckzuführung ein Druck zugeleitet werden. Die Differenz zwischen dem Druck multipliziert mit der zugehörigen Fläche im zweiten Bereich und dem Druck multipliziert mit der zugehörigen Fläche im ersten Bereich ergibt jeweils die Dichtungskraft, mit der die Dichtung gegen das Blech gedrückt wird. Vorteilhafter Weise ist diese Dichtungskraft in Abhängigkeit vom Stempelweg steuerbar.The sealing forces can be corresponding Hydraulic pressures applied to the back of the seal will. For this purpose, on the sides facing away from the sheet metal Seals pressure rooms arranged. However, there is also Possibility to apply the sealing forces to the Acting seal and arranged in a ring cylinder to produce hydraulic ring pistons. Towards the Seal facing the first area of the ring cylinder and the opposite second area of the ring cylinder can one pressure each via a corresponding pressure supply  be forwarded. The difference between the pressure multiplied by the corresponding area in the second area and the pressure multiplied by the corresponding area in The first area gives the sealing force with which the Seal is pressed against the sheet. Advantageously is this sealing force depending on the stamp path controllable.

Die Einrichtung zum hydromechanischen Tiefziehen besteht bekannter Weise aus dem Ziehstempel und zwei Werkzeughälften in Form eines Niederhalters und eines Ziehrings. Dazwischen wird das Blech umfangsseitig geführt. Im Ziehring befindet sich der Druckraum mit einer entsprechenden Druckzuführung für das Druckmedium. Zwischen dem Ziehring und dem Flansch­ bereich des Bleches ist bekannter Weise eine erste Dichtung angeordnet.The device for hydromechanical deep drawing exists known way from the punch and two tool halves in the form of a hold-down and a pull ring. Between the sheet is guided circumferentially. Located in the drawing ring the pressure chamber with a corresponding pressure supply for the print medium. Between the drawing ring and the flange The area of the sheet is known to be a first seal arranged.

Erfindungsgemäß befindet sich zwischen Stempel und Niederhalter eine zweite Dichtung und zwischen Niederhalter und dem Randbereich des Bleches eine dritte Dichtung, so daß zwischen dem Stempel, dem Niederhalter und dem sich dazwischen befindlichen Blechbereich ein Gegendruckraum gebildet wird. Vorteilhafter Weise sind eine oder beide der am Blech anliegenden Dichtungen in einer Ringnut angeordnet und axial in Richtung zum Blech mit einer Dichtungskraft beaufschlagbar. According to the invention is between the stamp and Hold down a second seal and between hold down and the edge area of the sheet a third seal, so that between the stamp, the hold-down and the itself a back pressure chamber in between is formed. Advantageously, one or both of the seals in contact with the sheet are arranged in an annular groove and axially towards the sheet with a sealing force actable.  

Dazu greift an der dem Blech gegenüberliegenden Seite der ersten und der dritten Dichtung jeweils ein Ringkolben an, der die axiale Dichtungskraft während des hydromechanischen Tiefziehens auf die Dichtungen überträgt. Dabei sind die Ringkolben in einem Ringzylinder angeordnet, wobei in dem in Richtung zur Dichtung weisenden ersten Bereich des Ringzylinders ein erster Druck und in seinem gegenüber­ liegenden zweiten Bereich ein zweiter Druck vorhanden ist.To do this, the first and third seals each have an annular piston, the axial sealing force during the hydromechanical Transfers to the seals. Here are the Ring piston arranged in a ring cylinder, in which in Direction to the first area of the seal pointing Ring cylinder a first pressure and in its opposite lying second area there is a second pressure.

Zum Einbringen der Ringzylinder sind der Ziehring bzw. der Niederhalter senkrecht zur Stempelachse geteilt. In den Teilebenen sind beidseitig von den Ringzylindern Dichtungen angeordnet.To insert the ring cylinder are the drawing ring or Hold-down device divided perpendicular to the punch axis. In the Part levels are seals on both sides of the ring cylinders arranged.

Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel und einer zugehörigen Zeichnung näher erläutert.The invention is described below using an exemplary embodiment and an accompanying drawing explained.

Das Blech 1 wird mit seinem Flanschbereich 1.1 zwischen dem Ziehring 3 und dem Niederhalter 4 geführt. Im Ziehring 3 ist der Druckraum 7 angeordnet. Über eine Druckzuführung Z ist dieser mit dem hydraulischen Druck p beaufschlagbar. Zwischen dem Flanschbereich 1.1 des Bleches 1 und dem Einlaufradius 3.1 des Ziehrings 3 ist die erste Dichtung 5.1 in einer Ringnut angeordnet. Unter der ersten Dichtung 5.1 befindet sich in einem Ringzylinder 10 ein Ringkolben 9, der mit seiner Kolbenstange 9.1 gegen die erste Dichtung 5.1 drückt. Der Ringkolben 9 teilt den Ringzylinder 10 in einen in Richtung zur ersten Dichtung 5.1 weisenden ersten Bereich 10.1 und einen zweiten Bereich 10.2. Zum ersten Bereich 10.1 führt eine Druckzuführung Z1 und zum zweiten Bereich eine Druckzuführung Z2. Der Ziehring 3 ist am unteren Ende des Ringzylinders 3 geteilt. In der Trennebene T befinden sich beidseitig zum Ringzylinder 10 Dichtungen 11 und 12.The flange 1 1.1 of the sheet metal 1 is guided between the drawing ring 3 and the hold-down device 4 . The pressure chamber 7 is arranged in the drawing ring 3 . The hydraulic pressure p can be applied to it via a pressure supply Z. The first seal 5.1 is arranged in an annular groove between the flange area 1.1 of the sheet metal 1 and the inlet radius 3.1 of the drawing ring 3 . Under the first seal 5.1 there is an annular piston 9 in an annular cylinder 10 , which presses with its piston rod 9.1 against the first seal 5.1 . The ring piston 9 divides the ring cylinder 10 into a first area 10.1 pointing in the direction of the first seal 5.1 and a second area 10.2 . A pressure feed Z1 leads to the first area 10.1 and a pressure feed Z2 to the second area. The drawing ring 3 is divided at the lower end of the ring cylinder 3 . In the parting plane T there are 10 seals 11 and 12 on both sides of the ring cylinder.

Zur Bildung des Gegendruckraumes 8 ist zwischen dem Stempel 2 und dem Niederhalter 4 eine zweite Dichtung 5.2 angeordnet. Die zweite Dichtung 5.2 sitzt dabei in einer Ringnut 2.1 am Außendurchmesser des Stempels 2. Es ist jedoch auch möglich, die Dichtung 5.2 in einer Ringnut im Niederhalter anzuordnen (nicht dargestellt). Zur Abdichtung des Gegendruckraumes 8 ist der ersten Dichtung 5.1 gegenüberliegend und durch den Flanschbereich 1.1 des Bleches 1 getrennt, im Niederhalter 4 eine dritte Dichtung 5.3 angeordnet.To form the back pressure chamber 8 , a second seal 5.2 is arranged between the punch 2 and the hold-down 4 . The second seal 5.2 is seated in an annular groove 2.1 on the outer diameter of the stamp 2 . However, it is also possible to arrange the seal 5.2 in an annular groove in the hold-down device (not shown). To seal the back pressure chamber 8 , the first seal 5.1 is opposite and separated by the flange area 1.1 of the sheet 1 , a third seal 5.3 is arranged in the hold-down device 4 .

Über der dritten Dichtung 5.3 (quasi spiegelbildlich zur Dichtungsanordnung im Ziehring), die im Niederhalter 4 in einer Ringnut angeordnet ist, befindet sich in einem Ringzylinder 10' ein Ringkolben 9', der mit seiner Kolbenstange 9.1' die dritte Dichtung 5.3 gegen das Blech 1 drückt. Der Ringkolben 9' teilt den Ringzylinder 10' ebenfalls in einen in Richtung zur dritten Dichtung 5.3 weisenden ersten Bereich 10.1' und einen zweiten Bereich 10.2'. Zum ersten Bereich 10.1' führt eine Druckzuführung Z1' und zum zweiten Bereich eine Druckzuführung Z2'. Der Niederhalter 4 ist am oberen Ende des Ringzylinders 10' geteilt. In der Trennebene T' befinden sich beidseitig zum Ringzylinder 10 Dichtungen 11' und 12'.Above the third seal 5.3 (quasi mirror image of the sealing arrangement in the drawing ring), which is arranged in the holding-down device 4 in an annular groove, there is an annular piston 9 'in an annular cylinder 10 ', which with its piston rod 9.1 'has the third seal 5.3 against the sheet metal 1 presses. The ring piston 9 'also divides the ring cylinder 10 ' into a first area 10.1 'pointing towards the third seal 5.3 and a second area 10.2 '. A pressure feed Z1 'leads to the first area 10.1 ' and a pressure feed Z2 'leads to the second area. The hold-down 4 is divided at the upper end of the ring cylinder 10 '. 'Are located on both sides of the ring seals 11 cylinder 10' in the parting plane T and 12 '.

Während des hydromechanischen Tiefziehens legt sich das Blech 1 bei vertikaler Abwärtsbewegung des Stempels 2 durch die vom Stempel 2 in das Blech 1 eingeleiteten Kräfte (Stempelkraft FS) und durch den hydraulischen Druck p im Druckraum 7 des Ziehringes 3 an den Stempel 2 an. Dabei wird das Blech 1 mit seinem Flanschbereich 1.1 zwischen Ziehring 3 und Nieder­ halter 4 geführt. Der Druck p wird über ein Druckmedium erzeugt, welches über die Druckzuführung Z dem Druckraum 7 zugeleitet wird. Gleichzeitig wird der Gegendruckraum 8 zwischen der dritten Dichtung 5.3, dem Stempel 2, dem Niederhalter 4 und dem Blechbereich 1.2 zwischen Stempel 2 und Niederhalter 4 mit einem Gegendruck pG beaufschlagt. Die zuverlässige Abdichtung des Druckraumes 7 wird über die erste Dichtung 5.1 und die Abdichtung des Gegendruckraumes 8 neben zweiten Dichtung 5.2 über die dritte Dichtung 5.3 gewährleistet. Die erste Dichtung 5.1 und die dritte Dichtung 5.3 sind axialkraftgesteuert in Richtung zum Flanschbereich 1.1 des Bleches 1 belastbar, so daß je nach Druck p, Gegendruck pG und Niederhalterkraft FN stets eine einwand­ freie Abdichtung von Druckraum 7 und Gegendruckraum 8 gewähr­ leistet ist. Dazu werden die Bereiche 10.2, 10.2' der Ringzylinder 10, 10' über die Druckzuleitungen Z2, Z2' mit vorzugsweise hydraulischen Drücken p2, p2' beaufschlagt und die Dichtung 5.1 über den Ringkolben 9 und die Dichtung 5.3 über den Ringkolben 9' beidseitig gegen den Flanschbereich 1.1 des Bleches 1 gedrückt. Die Drücke p1, p1' im Bereich 10.1, 10.1' der Ringzylinder 10, 10' sind dabei vorzugsweise Null. In den Druckräumen 10.1, 10.1' werden die Drücke p1 und p1' nur bei Einlegen einer neuen Dichtung 5.1 bzw. 5.3 aufgebracht, sie können aber auch auf einem bestimmten Niveau gehalten werden, wodurch sich höhere p2- bzw. p2'-Drücke ergeben, was reglungstechnische Vorteile bieten kann. Die Dichtungskraft FD der ersten Dichtung 5.1 ergibt sich aus der Differenz des Druckes p2 multipliziert mit der zugehörigen Fläche A2 und des Druckes p1 multipliziert mit der zugehörigen Fläche A1. Analog errechnet sich die Dichtungskraft FD' der Dichtung 5.1 aus der Differenz zwischen dem Druck p2' und der zugehörigen Fläche A2' und dem Druck p1' multipliziert mit der zugehörigen Fläche A1'.During the hydromechanical deep drawing the plate 1 of the plunger 2 inserted in the vertical downward movement by the initiated by the plunger 2 in the plate 1 forces (ram force F S) and by the hydraulic pressure p in the pressure chamber 7 of the drawing ring 3 on the plunger 2 at. The sheet 1 is guided with its flange region 1.1 between the drawing ring 3 and the holder 4 . The pressure p is generated via a pressure medium which is fed to the pressure chamber 7 via the pressure feed Z. At the same time, the back pressure chamber 8 between the third seal 5.3 , the punch 2 , the hold-down device 4 and the sheet metal region 1.2 between the punch 2 and hold-down device 4 is subjected to a back pressure p G. The reliable sealing of the pressure chamber 7 is ensured via the first seal 5.1 and the sealing of the back pressure chamber 8 in addition to the second seal 5.2 via the third seal 5.3 . The first seal 5.1 and the third seal 5.3 can be loaded under axial force in the direction of the flange region 1.1 of the sheet 1 , so that, depending on the pressure p, counter pressure p G and hold-down force F N, a perfect seal of the pressure chamber 7 and the counter pressure chamber 8 is always guaranteed. For this purpose, the areas 10.2 , 10.2 'of the ring cylinders 10 , 10 ' via the pressure lines Z2, Z2 'are preferably subjected to hydraulic pressures p 2 , p 2 ' and the seal 5.1 via the ring piston 9 and the seal 5.3 via the ring piston 9 'on both sides pressed against the flange area 1.1 of the sheet 1 . The pressures p 1 , p 1 'in the area 10.1 , 10.1 ' of the ring cylinders 10 , 10 'are preferably zero. In the pressure rooms 10.1 , 10.1 ', the pressures p 1 and p 1 ' are only applied when a new seal 5.1 or 5.3 is inserted, but they can also be kept at a certain level, as a result of which higher p 2 - or p 2 ' -Pressures result in what control engineering advantages can offer. The sealing force F D of the first seal 5.1 results from the difference between the pressure p 2 multiplied by the associated area A2 and the pressure p 1 multiplied by the associated area A1. Analogously, the sealing force F D 'of the seal 5.1 is calculated from the difference between the pressure p 2 ' and the associated area A2 'and the pressure p 1 ' multiplied by the associated area A1 '.

Die Dichtungskräfte FD und FD' werden vorzugsweise gleich groß gewählt. Durch den Gegendruck pG wird der Wulst (Blechbereich 1.2) zwischen Stempel 2 und Niederhalter 4 beidseitig hydraulisch belastet, wodurch nun der Druck p um den Gegendruck pG erhöht werden kann, ohne daß sich ein Bersten des Bleches 1 im Bereich 1.2 ergibt. Die regel- bzw. steuerbaren Dichtungsdrücke pD und pD' ermöglichen die zuverlässige Abdichtung von Druckraum 7 und Gegendruckraum 8. Neben diesem Ausführungsbeispiel ist es auch möglich, den Dichtungsdruck pD direkt auf die Dichtungen 5.1 und 5.3 aufzubringen (nicht dargestellt). The sealing forces F D and F D 'are preferably chosen to be the same. Due to the counter pressure p G , the bead (sheet metal area 1.2 ) between the punch 2 and the hold-down device 4 is hydraulically loaded on both sides, whereby the pressure p can now be increased by the counter pressure p G without the sheet 1 bursting in the area 1.2. The regulatable or controllable sealing pressures p D and p D 'enable the reliable sealing of pressure chamber 7 and counter-pressure chamber 8 . In addition to this exemplary embodiment, it is also possible to apply the sealing pressure p D directly to the seals 5.1 and 5.3 (not shown).

Durch die Anwendung des erfindungsgemäßen Dichtungssystems ist es erstmalig möglich, Drücke pG aufzubringen, die über dem eigentlichen Berstdruck des Bleches 1 liegen und gleichzeitig die zuverlässige Dichtheit zu gewährleisten. Dadurch wird eine bessere Qualität der Ziehteile bei gleichzeitiger Erhöhung des Ziehverhältnisses erzielt.The use of the sealing system according to the invention makes it possible for the first time to apply pressures p G which are above the actual bursting pressure of the sheet 1 and at the same time to ensure reliable tightness. This results in a better quality of the drawn parts while increasing the drawing ratio.

Claims (11)

1. Verfahren zum hydromechanischen Tiefziehen wobei ein zwischen zwei Werkzeughälften in Form eines Niederhalters (4) und eines Ziehrings (3) umfangsseitig geführtes Blech (1) während des Tiefziehvorganges mittels eines Stempels (2) mit einer Stempelkraft (FSt) und über einen im Ziehring (3) angeordneten Druckraum (7) mittels eines Druckmediums mit einem Druck (p) beaufschlagt wird und der Niederhalter (4) mit einer Niederhalterkraft (FN) auf den Flanschbereich (1.1) des Bleches (1) drückt und der Druckraum (7) mittels einer zwischen dem Ziehring (3) und dem Flanschbereich (1.1) des Bleches (1) angeordneten ersten Dichtung (5.1) abgedichtet wird, dadurch gekennzeichnet, daß an der dem Druckraum (7) gegenüberliegenden Seite des Bleches (1) zwischen Stempel (2) und Niederhalter (4) durch eine entsprechende Dichtungsanordnung ein Gegendruckraum (8) gebildet wird, in welchem über eine Druckzuführung (Z) ein Gegendruck (pG) aufbaubar ist, der dem Druck (p) entgegenwirkt, so daß der zwischen Stempel (2) und Niederhalter (4) liegende Blechbereich (1.2) beidseitig mit Druck beaufschlagt wird, wodurch der in Druckraum (7) herrschende Druck (p) um den Gegendruck (pG) ohne Bersten des Blechbereiches (1.2) erhöht werden kann. 1. A method for hydromechanical deep drawing whereby a sheet ( 1 ) guided between two tool halves in the form of a holding-down device ( 4 ) and a drawing ring ( 3 ) during the deep-drawing process by means of a stamp ( 2 ) with a stamping force (F St ) and via a Drawing ring ( 3 ) arranged pressure chamber ( 7 ) by means of a pressure medium with a pressure (p) and the hold-down device ( 4 ) with a hold-down force (F N ) presses the flange area ( 1.1 ) of the sheet ( 1 ) and the pressure chamber ( 7 ) is sealed by means of a first seal ( 5.1 ) arranged between the drawing ring ( 3 ) and the flange region ( 1.1 ) of the sheet ( 1 ), characterized in that on the side of the sheet ( 1 ) opposite the pressure chamber ( 7 ) between stamp ( 2 ) and hold-down device ( 4 ) a back pressure chamber ( 8 ) is formed by a corresponding sealing arrangement, in which a back pressure (p G ) can be built up via a pressure supply (Z) , which counteracts the pressure (p), so that the sheet metal area ( 1.2 ) lying between the punch ( 2 ) and the hold-down device ( 4 ) is acted upon on both sides by pressure, so that the pressure (p) prevailing in the pressure chamber ( 7 ) around the counter pressure (p G ) can be increased without bursting the sheet metal area ( 1.2 ). 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegendruck (pG) in Abhängigkeit vom Druck (p) über den Stempelweg (s) gesteuert bzw. geregelt werden kann.2. The method according to claim 1, characterized in that the back pressure (p G ) depending on the pressure (p) via the stamp path (s) can be controlled or regulated. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Dichtung (5.2) zwischen dem Niederhalter (4) und dem Stempel (2) und eine dritte Dichtung (5.3) zwischen dem Niederhalter (4) und dem Flanschbereich (1.1) des Bleches (1) angeordnet sind und daß eine oder beide Dichtungen (5.1 und 5.3) in Richtung des Flanschbereiches (1.1) des Bleches (1) mit einer axialen Dichtungskraft (FD, FD') beaufschlagt werden können, wobei diese über die Drücke (p1 und p2) bzw. (p1'und p2 ,) so steuerbar sind, daß je nach Druck (p), Gegendruck (pG) und Niederhalterkraft (FN) eine einwandfreie Abdichtung des Druckraumes (7) und/oder des Gegendruckraumes (8) gegeben ist.3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that a second seal ( 5.2 ) between the hold-down device ( 4 ) and the punch ( 2 ) and a third seal ( 5.3 ) between the hold-down device ( 4 ) and the flange area ( 1.1 ) of the sheet ( 1 ) are arranged and that one or both seals ( 5.1 and 5.3 ) in the direction of the flange area ( 1.1 ) of the sheet ( 1 ) with an axial sealing force (F D , F D ') can be applied, these over the Pressures (p 1 and p 2 ) or (p 1 'and p 2 , ) can be controlled so that, depending on the pressure (p), back pressure (p G ) and hold-down force (F N ), the pressure chamber ( 7 ) is sealed properly. and / or the back pressure chamber ( 8 ) is given. 4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungskräfte (FD, FD') in Abhängigkeit vom Stempelweg (s) steuerbar sind.4. The method according to claim 1 to 3, characterized in that the sealing forces (F D , F D ') depending on the stamp path (s) are controllable. 5. Einrichtung zum hydromechanischen Tiefziehen, bei dem ein zwischen zwei Werkzeughälften in Form eines Niederhalters (4) und eines Ziehrings (3) umfangsseitig geführtes Blech (1) während des Tiefziehvorganges mit einem Stempel (2) über ein Druckmedium und eine entsprechende Druckzuleitung (Z) mit einem Druck (p) beaufschlagt wird, wobei zwischen dem Einlaufradius (3.1) des Ziehrings (3), unter welchem sich der Druckraum (7) befindet, und dem Flanschbereich (1.1) des Bleches (1) eine erste Dichtung (5.1) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Stempel (2) und Niederhalter (4) eine zweite Dichtung (5.2) und zwischen Niederhalter und dem Flanschbereich (1.1) des Bleches (1) eine dritte Dichtung (5.3) angeordnet sind, so daß zwischen dem Stempel (2), dem Niederhalter (4) und dem sich dazwischen befindlichen Blechbereich (1.2) ein Gegendruckraum (8) gebildet wird.5. Device for hydromechanical deep drawing, in which a sheet ( 1 ) guided between two tool halves in the form of a hold-down device ( 4 ) and a drawing ring ( 3 ) during the deep-drawing process with a stamp ( 2 ) via a pressure medium and a corresponding pressure supply line (Z ) is subjected to a pressure (p), a first seal ( 5.1 ) between the inlet radius ( 3.1 ) of the drawing ring ( 3 ), under which the pressure chamber ( 7 ) is located, and the flange area ( 1.1 ) of the sheet ( 1 ) is arranged, characterized in that between the punch ( 2 ) and hold-down device ( 4 ) a second seal ( 5.2 ) and between the hold-down device and the flange area ( 1.1 ) of the sheet ( 1 ) a third seal ( 5.3 ) are arranged, so that between the Stamp ( 2 ), the hold-down device ( 4 ) and the sheet metal area ( 1.2 ) located between them, a back pressure chamber ( 8 ) is formed. 6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder beide Dichtungen (5.1, 5.3) in einer Ringnut angeordnet und axial in Richtung zum Blech (1) mit einer Dichtungskraft (FD, FD') beaufschlagbar sind.6. Device according to claim 5, characterized in that one or both seals ( 5.1 , 5.3 ) arranged in an annular groove and axially in the direction of the sheet ( 1 ) with a sealing force (F D , F D ') can be acted upon. 7. Einrichtung nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß an der dem Flanschbereich (1.1) des Bleches (1) gegenüberliegenden Seite der Dichtung (5.1) und/oder (5.3) Ringkolben (9, 9') angreifen, welche die Dichtungskräfte (FD, FD') während des hydromechanischen Tiefziehens auf die Dichtungen (5.1 bzw. 5.3) übertragen.7. Device according to claim 5 and 6, characterized in that on the flange area (1.1) of the sheet ( 1 ) opposite side of the seal (5.1) and / or ( 5.3 ) annular piston ( 9 , 9 ') attack which the sealing forces (F D , F D ') during the hydromechanical deep drawing to the seals ( 5.1 or 5.3 ). 8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringkolben (9, 9') jeweils in einem Ringzylinder (10, 10') angeordnet sind, wobei in dem in Richtung zur Dichtung (5.1, 5.3) weisenden ersten Bereich (10.1, 10.1') der Ringzylinder (10, 10') ein Druck (p1, p1') und in seinem gegenüberliegenden zweiten Bereich (10.2, 10.2') ein Druck (p2, p2') vorhanden ist.8. Device according to one of claims 5 to 7, characterized in that the annular pistons ( 9 , 9 ') are each arranged in an annular cylinder ( 10 , 10 '), with the first pointing in the direction of the seal (5.1, 5.3) Area ( 10.1 , 10.1 ') of the ring cylinder ( 10 , 10 ') a pressure (p 1 , p 1 ') and in its opposite second area ( 10.2 , 10.2 ') a pressure (p 2 , p 2 ') is present. 9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Bereich (10.1) über eine Druckzuführung (Z1) und der zweite Bereich (10.2) des Ringzylinders (10) über eine Druckzuführung (Z2) mit den Drücken (p1) bzw. (p2) und/oder daß der erste Bereich (10.1') über eine Druckzuführung (Z1') und der zweite Bereich (10.2') des Ringzylinders (10') über eine Druckzuführung (Z2') mit den Drücken (p1') bzw. (p2') beaufschlagbar sind.9. Device according to one of claims 5 to 8, characterized in that the first region ( 10.1 ) via a pressure feed (Z1) and the second region ( 10.2 ) of the ring cylinder ( 10 ) via a pressure feed (Z2) with the pressures (p 1 ) or (p 2 ) and / or that the first area ( 10.1 ') via a pressure feed (Z1') and the second area ( 10.2 ') of the ring cylinder ( 10 ') via a pressure feed (Z2 ') with the pressures (p 1 ') or (p 2 ') can be acted upon. 10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Ziehring (3) und der Niederhalter (4) im Bereich der Ringzylinder (10, 10') senkrecht zur Stempelachse (AS) geteilt sind und daß in den Teilebenen (T, T') beidseitig von den Ringzylindern (10 bzw. 10') Dichtungen (11, 12 bzw. 11', 12') angeordnet sind.10. Device according to one of claims 4 to 7, characterized in that the drawing ring ( 3 ) and the hold-down ( 4 ) in the region of the ring cylinder ( 10 , 10 ') are divided perpendicular to the punch axis (AS) and that in the sub-planes ( T, T ') on both sides of the ring cylinders ( 10 or 10 ') seals ( 11 , 12 or 11 ', 12 ') are arranged. 11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungen (5.1 und 5.3) einander fluchtend gegenüberliegend am Blech (1) angeordnet sind.11. Device according to one of claims 5 to 10, characterized in that the seals ( 5.1 and 5.3 ) are arranged flush opposite one another on the sheet ( 1 ).
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