DE19724767B4 - Method of hydromechanical deep drawing and associated equipment - Google Patents

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    • B21D22/00—Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
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Abstract

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...Method for hydromechanical deep drawing wherein a between two mold halves in the form of a blank holder (4) and a drawing ring (3) circumferentially guided sheet (1) during the deep drawing process by means of a punch (2) with a punching force (Fst) and a drawing in the drawing ring (3 ) arranged pressure space (7) by means of a pressure medium with a pressure (p) is acted upon and the hold-down (4) with a hold-down force (F N ) on the flange (1.1) of the sheet (1) presses and the pressure chamber (7) by means of a between the drawing ring (3) and the flange (1.1) of the sheet (1) arranged first seal (5.1) is sealed, characterized in that at the pressure chamber (7) opposite side of the sheet (1) between the punch (2) and Hold-down device (4) by a corresponding sealing arrangement, a counter-pressure space (8) is formed, in which via a pressure supply (Z) a counter-pressure (p G ) is buildable, which counteracts the pressure (p), so that d he pressure between both punch (2) and hold-down (4) sheet metal area (1.2) on both sides with pressure ...

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Description

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

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 Spannungsverhältnisse 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 der Druck p über den Stempelweg s unterhalb des jeweils vom Stempelweg s abhängigen Berstdrucks pmax zu steuern. p = f(s) < pmax = f(s) In hydromechanical deep drawing, the sheet sets in vertical downward movement of the punch due to the forces introduced by the punch in the sheet and due to the hydraulic pressure to the punch. The sheet is guided between the drawing ring and the downholder. Due to the hydraulic pressure is favorable tension conditions in the sheet that press the sheet when punching down the stamp on the stamp and with a suitable choice of pressure and pulling conical drawing parts without folding 2. type allow in one go, which is not possible in conventional deep drawing , Furthermore, it becomes possible to draw deeper shaped sheet metal parts as compared with the conventional deep drawing. The greater the pressure, the better the introduction of force into the forming zone of the sheet, which is given between drawing ring and hold-down. However, the pressure is limited to the top by the bursting pressure of the sheet metal area between the punch and hold-down, which forms by the pressure to a bead. If the pressure p reaches the maximum transferable pressure (bursting pressure p max ), then a bursting of the sheet metal shaped part results. In this respect, the pressure p is to be controlled via the punch travel s below the respective bursting pressure p max which is dependent on the punch travel s. p = f (s) <p Max = f (s)

Um den Druck p aufbauen zu können ist bekannterweise 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. Around to be able to build up the pressure p is known to be a seal between the flange of the Plates and the drawing ring arranged. The axial load of the seal Depending on their geometry and depending on the load of the blank holder through the hold-down force. On the other hand, the holding force on the Friction between downholder and sheet metal and between sheet metal and Pull ring affected. About the Resulting frictional forces are the stresses in the Sheet metal affected and it is possible the forming process, about this frictional forces to control.

In den Druckschriften DE 16 02 550 B1 , DE 28 57 541 C2 , DE 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 (Blechhalterkraft) während des Tiefziehens gezielt beeinflußt werden kann. Ist jedoch eine nur relativ geringe Niederhalterkraft erforderlich, um ein genügendes Nachfließen des Blechwerkstoffes aus dem Randbereich zu gewährleisten, wird bei zu hohem Druck oft die genügende Dichtheit der Dichtung nicht mehr gegeben.In the pamphlets DE 16 02 550 B1 . DE 28 57 541 C2 . DE 40 35 005 A1 . DE 40 38 866 A1 . DE 41 12 656 A1 and EP 07 54 508 A1 Devices and methods are described with which the hold-down force (blank holder force) can be specifically influenced during deep drawing. However, if only a relatively small hold-down force is required to ensure sufficient flow of the sheet material from the edge region, the sufficient tightness of the seal is often no longer given too high pressure.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Einrichtung zum hydromechanischen Tiefziehen zu schaffen, um 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.Of the Invention is based on the object, a method and a device to create hydromechanical deep drawing to increase the Pressure too over to allow the bursting pressure of the sheet out and even at a high pressure a reliable Tightness between the flange area of the sheet and the draw ring and to ensure the hold-down.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des 1. und 5. Patentanspruches gelöst. Vorteilhafte Ausführungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.These Task is according to the invention with the Characteristics of the 1st and 5th claim solved. Advantageous versions and further developments of the invention will become apparent from the dependent claims.

Dabei wird verfahrensmäßig in bekannter Weise das zwischen zwei Werkzeughälften 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 in vorteilhafter Weise in Abhängigkeit vom Druck über den Stempelweg gesteuert bzw. geregelt.there is procedurally in a known manner that between two mold halves in the form of a blank holder and a drawing ring circumferentially guided sheet while the deep-drawing process by means of a punch with a punching force and over a pressure chamber arranged in the drawing ring by means of a pressure medium subjected to a hydraulic pressure. The hold-down presses with it its hold-down force on the flange area of the sheet. Of the Pressure chamber is by means of a between the Ziehringradius and the Flange portion of the sheet arranged seal sealed. According to the invention is doing by a sealing arrangement between punch and hold-down generates a counter-pressure space in which via a pressure supply a Back pressure is buildable, the hydraulic pressure in the lower Counteracts pressure chamber, so that the Sheet metal area lying between punch and blank holder on both sides is pressurized, whereby the pressure prevailing in the pressure chamber to the back pressure without bursting of the sheet metal area can be increased can. The back pressure is advantageously in dependence from the pressure over 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 vorteilhafter Weise so steuerbar, daß je nach Druck, Gegendruck und Niederhalterkraft eine einwandfreie Abdichtung des Druckraumes und des Gegendruckraumes gegeben ist. Weiterhin sind die Dichtungskräfte ebenfalls in Abhängigkeit vom Stempelweg steuer- bzw. regelbar.to warranty the sealing of the back pressure chamber is a second seal between the Downholder and the stamp and a third seal between the Hold-down and the sheet arranged. Furthermore, the first Seal and / or the third seal in the edge area of the sheet preferably arranged opposite each other are acted upon, in the direction of the sheet with an axial sealing pressure. The axial sealing forces are advantageously controllable so that, depending on the pressure, back pressure and hold-down force a perfect seal of the pressure chamber and the back pressure chamber is given. Furthermore, the sealing forces are also dependent on tax stamped by the stamp path.

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. In vorteilhafter Weise ist diese Dichtungskraft in Abhängigkeit vom Stempelweg steuerbar.The sealing forces can ent over speaking hydraulic pressures are applied to the back of the seal. For this purpose, pressure chambers are arranged on the side facing away from the sheet metal of the seals. However, it is also possible to generate the sealing forces by a respective acting on the seal and arranged in a ring cylinder hydraulic annular piston. To the facing in the direction of the seal first region of the annular cylinder and to the opposite second region of the annular cylinder, a pressure can be supplied in each case via a corresponding pressure supply. 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 results in each case the sealing force with which the seal is pressed against the sheet. Advantageously, this sealing force is controllable in dependence on the stamp path.

Die Einrichtung zum hydromechanischen Tiefziehen besteht bekannterweise 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 Flanschbereich des Bleches ist in bekannter Weise eine erste Dichtung angeordnet.The Device for hydromechanical deep drawing is known from the drawing punch and two mold halves in the form of a hold-down and a drawing ring. In between, the sheet is guided circumferentially. in the Drawing ring is the pressure chamber with a corresponding pressure feed for the pressure medium. Between the drawing ring and the flange portion of the sheet is in known Way arranged a first seal.

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. In 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 between the punch and downholder a second seal and between Downholder and the edge region of the sheet a third seal, so that between the stamp, the downholder and the intervening Sheet metal area is formed a counter-pressure space. In an advantageous manner Way are one or both of the sheet applied to the gaskets in arranged an annular groove and axially in the direction of the sheet with a Sealing force acted upon.

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 gegenüberliegenden zweiten Bereich ein zweiter Druck vorhanden ist. 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 engages the opposite of the sheet metal Side of the first and the third seal in each case an annular piston indicating the axial sealing force during the hydromechanical Deep drawing on the seals transfers. there the annular piston are arranged in a ring cylinder, wherein in the in the direction of the seal facing first region of the annular cylinder a first pressure and in its opposite second area a second pressure is present. For introducing the ring cylinder are the drawing ring or the hold-down perpendicular to the punch axis divided. In the part levels are on both sides of the ring cylinders Arranged seals.

Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel und einer zugehörigen Zeichnung näher erläutert.The The invention is described below with reference to an exemplary embodiment and an associated drawing explained in more detail.

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 5.2 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 sheet 1 comes with its flange area 1.1 between the drawing ring 3 and the hold-down 4 guided. In the drawing ring 3 is the pressure room 7 arranged. About a pressure feed Z this is acted upon by the hydraulic pressure p. Between the flange area 1.1 of the sheet 1 and the entry radius 3.1 of the drawing 3 is the first seal 5.2 arranged in an annular groove. Under the first seal 5 . 1 is located in a ring cylinder 10 an annular piston 9 that with his piston rod 9.1 against the first seal 5.1 suppressed. The ring piston 9 share the ring cylinder 10 in a direction towards the first seal 5.1 pointing first area 10.1 and a second area 10.2 , To the first area 10.1 leads a pressure supply Z1 and the second area a pressure supply Z2. The drawing ring 3 is at the bottom of the ring cylinder 3 divided. In the parting plane T are located on both sides of the ring cylinder 10 seals 11 and 12 ,

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 8th is between the stamp 2 and the hold-down 4 a second seal 5.2 arranged. The second seal 5.2 sits in an annular groove 2.1 on the outer diameter of the punch 2 , However, it is also possible the seal 5.2 to be arranged in an annular groove in the hold-down (not shown). For sealing the back pressure chamber 8th is the first seal 5.1 opposite and through the flange area 1.1 of the sheet 1 separated, in the downholder 4 a third seal 5.3 arranged.

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'.About the third seal 5.3 (Quasi mirror image of the seal arrangement in the drawing ring), in the holddown 4 is arranged in an annular groove, located in a ring cylinder 10 ' an annular piston 9 ' that with his piston rod 9.1 ' the third seal 5.3 against the sheet 1 suppressed. The ring piston 9 ' share the ring cylinder 10 ' also in a direction towards the third seal 5.3 pointing first area 10.1 'and a second area 10.2 ' , To the first area 10.1 ' leads a pressure supply Z1 'and the second area a pressure supply Z2'. The hold down 4 is at the top of the ring cylinder 10 ' divided. In the parting plane T 'are located on both sides of the ring cylinder 10 seals 11 ' 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 Niederhalter 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 der 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 einwandfreie Abdichtung von Druckraum 7 und Gegendruckraum 8 gewährleistet 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 regelungstechnische 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 hydromechanical deep drawing, the sheet lays down 1 with vertical downward movement of the punch 2 through the stamp 2 in the tin 1 introduced forces (punch force F S ) and by the hydraulic pressure p in the pressure chamber 7 of the drawing ring 3 to the stamp 2 at. This is the sheet 1 with its flange area 1.1 between drawing ring 3 and hold down 4 guided. The pressure p is generated via a pressure medium, which via the pressure supply Z the pressure chamber 7 is forwarded. At the same time, the back pressure chamber 8th between the third seal 5.3 , the stamp 2 , the hold-down 4 and the sheet metal area 1.2 between stamp 2 and hold down 4 with a back pressure p G acted upon. The reliable sealing of the pressure chamber 7 is about the first seal 5.1 and the sealing of the counter-pressure space 8th next to the second seal 5.2 about the third seal 5.3 guaranteed. The first seal 5.1 and the third seal 5.3 are axial force controlled in the direction of the flange area 1.1 of the sheet 1 resilient, so that depending on the pressure p, back pressure p G and hold-down force F N always a perfect seal of the pressure chamber 7 and backpressure room 8th is guaranteed. These are the areas 10.2 . 10.2 'the ring cylinder 10 . 10 ' acted upon by the pressure supply lines Z2, Z2 'with preferably hydraulic pressures p2, p2' and the seal 5.1 over the ring piston 9 and the seal 5.3 over the ring piston 9 ' on both sides against the flange area 1.1 of the sheet 1 pressed. The pressures p1, p1 'in the range 10.1 . 10.1 'the ring cylinder 10 . 10 ' are preferably zero. In the pressure chambers 10.1 . 10.1 'The pressures p1 and p1' only when inserting a new seal 5.1 respectively. 5.3 but they can also be kept at a certain level, resulting in higher p2 or p2 'pressures, which can offer control technical advantages. The sealing force F D of the first seal 5.1 results from the difference of the pressure p2 multiplied by the associated area A2 and the pressure p1 multiplied by the associated area A1. Analogously, the sealing force F D 'of the seal is calculated 5.1 from the difference between the pressure p2 'and the associated area A2' and the pressure p1 '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 equal. By the back pressure p G of the bead (sheet metal area 1.2 ) between stamps 2 and hold down 4 hydraulically loaded on both sides, whereby now the pressure p can be increased by the back pressure p G , without causing a bursting of the sheet 1 in the area 1.2 results. The controllable sealing pressures p D and p D 'allow reliable sealing of the pressure chamber 7 and backpressure room 8th , In addition to this embodiment, it is also possible, the sealing pressure p D directly to the seals 5.1 and 5.3 to apply (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.By applying the sealing system according to the invention, it is for the first time possible to apply pressures p G , which are above the actual bursting pressure of the sheet 1 while ensuring reliable leak-tightness. As a result, a better quality of the drawn parts is achieved while increasing the draw ratio.

Claims (11)

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 im Druckraum (7) herrschende Druck (p) um den Gegendruck (pG) ohne Bersten des Blechbereiches (1.2) erhöht werden kann.Method for hydromechanical deep drawing wherein one between two mold halves in the form of a hold-down ( 4 ) and a drawing ring ( 3 ) circumferentially guided sheet metal ( 1 ) during the deep-drawing process by means of a punch ( 2 ) with a stamping force (Fst) and one in the drawing ring ( 3 ) arranged pressure space ( 7 ) is acted upon by means of a pressure medium with a pressure (p) and the hold-down ( 4 ) with a holding force (F N ) on the flange area ( 1.1 ) of the sheet ( 1 ) and the pressure chamber ( 7 ) by means of a between the drawing ring ( 3 ) and the flange area ( 1.1 ) of the sheet ( 1 ) arranged first seal ( 5.1 ) is sealed, characterized in that at the pressure chamber ( 7 ) opposite side of the sheet ( 1 ) between stamps ( 2 ) and hold-downs ( 4 ) by a corresponding sealing arrangement, a counter-pressure space ( 8th ) is formed, in which via a pressure feed (Z), a back pressure (p G ) is buildable, which counteracts the pressure (p), so that between the punch ( 2 ) and hold-downs ( 4 ) lying sheet metal area ( 1.2 ) is pressurized on both sides, whereby the pressure in the pressure chamber ( 7 ) prevailing pressure (p) to the back pressure (p G ) without bursting of the sheet metal area ( 1.2 ) can be increased. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegendruck (pG) in Abhängigkeit vom Druck (p) über den Stempelweg (s) gesteuert bzw. geregelt werden kann.Method according to Claim 1, characterized in that the counterpressure (p G ) can be controlled or regulated as a function of the pressure (p) via the punch path (s). 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.Method according to claims 1 and 2, characterized in that a second seal ( 5.2 ) between the hold-down ( 4 ) and the stamp ( 2 ) and a third seal ( 5.3 ) between the hold-down ( 4 ) and the flange area ( 1.1 ) of the sheet ( 1 ) and that one or both seals ( 5.1 and 5.3 ) in the direction of the flange area ( 1.1 ) of the sheet ( 1 ) can be acted upon with an axial sealing force (F D , F D '), whereby these via the pressures (p 1 and p 2 ) or (p 1 ' and p 2 ') are controllable so that depending on the pressure (p ), Back pressure (p G ) and hold-down force (F N ) a perfect seal of the pressure chamber ( 7 ) and / or the counter-pressure space ( 8th ) given is. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungskräfte (FD, FD') in Abhängigkeit vom Stempelweg (s) steuerbar sind.Method according to Claim 3, characterized in that the sealing forces (F D , F D ') can be controlled as a function of the punch travel (s). 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, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche von 1 bis 4, 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 Gegendruckruckaum (8) gebildet wird.Device for hydromechanical deep drawing, in which one between two mold halves in the form of a hold-down ( 4 ) and a drawing ring ( 3 ) on the circumference. guided sheet metal ( 1 ) during the thermoforming process with a stamp ( 2 ) is acted upon via a pressure medium and a corresponding pressure supply line (Z) with a pressure (p), wherein between the inlet radius ( 3.1 ) of the drawing ( 3 ) under which the pressure chamber ( 7 ) and the flange area ( 1.1 ) of the sheet ( 1 ) a first seal ( 5.1 ), in particular for carrying out the method according to one of the An Claims 1 to 4, characterized in that between stamp ( 2 ) and hold-downs ( 4 ) a second seal ( 5.2 ) and between downholder 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 ( 4 ) and the sheet metal area between them ( 1.2 ) a back pressure chamber ( 8th ) is formed. 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.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 plate ( 1 ) can be acted upon with a sealing force (F D , F D '). Einrichtung nach Anspruch 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. Device according to claim 6, characterized in that on the flange ( 1.1 ) of the sheet ( 1 ) opposite side of the seal ( 5.1 ) and or ( 5.3 ) Ring piston ( 9 . 9 ' ) which engage the sealing forces (F D , F D ') during the hydro-mechanical deep drawing on the seals ( 5.1 respectively. 5.3 ) transfer. Einrichtung nach Anspruch 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.Device according to claim 7, characterized in that the annular pistons ( 9 . 9 ' ) each in a ring cylinder ( 10 . 10 ' ) are arranged, wherein in the direction of the seal ( 5.1 . 5.3 ) pointing first area ( 10.1 . 10.1 ' ) the ring cylinder ( 10 . 10 ' ) a pressure (p1, p1 ') and in its opposite second area ( 10.2 . 10.2 ') a pressure (p2, p2') is present. Einrichtung nach Anspruch 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.Device according to Claim 8, characterized in that the first region ( 10.1 ) via a pressure feed (Z1) and the second area ( 10.2 ) of the annular cylinder ( 10 ) via a pressure feed (Z2) with the pressures (p1) or (p2) and / or that the first area (Z2) 10.1 ') via a pressure feed (Z1') and the second area ( 10.2 ') of the annular cylinder ( 10 ' ) can be acted upon via a pressure feed (Z2 ') with the pressures (p1') and (p2 '). Einrichtung nach einem der Ansprüche 8 oder 9, 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.Device according to one of claims 8 or 9, characterized in that the draw ring ( 3 ) and the hold-down ( 4 ) in the area of the ring cylinder ( 10 . 10 ' ) are divided perpendicular to the punch axis (AS) and that in the part planes (T, T ') on both sides of the ring cylinders ( 10 respectively. 10 ' ) Seals ( 11 . 12 respectively. 11 ' . 12 ' ) are arranged. 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.Device according to one of claims 5 to 10, characterized in that the seals ( 5.1 and 5.3 ) are flush with each other on the sheet ( 1 ) are arranged.
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