DE19741879A1

DE19741879A1 - Hydraulic high-pressure press for precision stampings

Info

Publication number: DE19741879A1
Application number: DE1997141879
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Dipl In Morgenstern; Lothar Dipl Ing Morgenstern
Original assignee: Wilchwitzer Thermo Technik GmbH
Current assignee: Kelvion Brazed PHE GmbH
Priority date: 1997-09-23
Filing date: 1997-09-23
Publication date: 1999-03-25

Abstract

The press has a hydraulic tandem cylinder (1), and the larger surface of a lower piston is of the same size as the largest surface of the cylinder. A comb (4) is fastened to the underside of the piston, with a counterpart (5) on the press die (6). The comb is moved by a displacement unit (8) on the die in longitudinal direction by one tooth/tooth space width. The largest surface of the die corresponds to largest surface of the piston. The press die is moved by a quick-motion cylinder (7) until the tool (10) is in stamping position. The press table (9) has a device for optimum tool positioning, and the tandem cylinder has a relief valve (13) connected to the cylinder space.

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Hochdruckpresse zur Herstel lung von flächenhaften Präzisionsprägeteilen, bestehend aus einem Ge stell mit einem Hydraulikzylinder mit Kolben, einem Pressenstößel, ei nem Werkzeug, einem Pressentisch und Antriebe zur Steuerung der Presse.The invention relates to a hydraulic high-pressure press for the manufacture development of flat precision stamping parts, consisting of a Ge adjust with a hydraulic cylinder with piston, a press ram, ei a tool, a press table and drives to control the Press.

Aus der DE 44 09 029 A1 ist eine hydraulische Presse mit einem Druck zylinder bekannt, der einen Zylindermantel und einen im Zylindermantel verschiebbaren Kolben aufweist, welch er mit einer sich vom Kolben wegerstreckenden Kolbenstange versehen ist, die ein bewegbares Formteil einer Metallform betätigt, mit dem ein ortsfestes Formteil zu sammenwirkt. Der Zylindermantel ist länger als die Kolbenstange und am Ende seiner Verlängerung an einer Aufspannplatte befestigt. In der Verlängerung des Zylindermantels ist mindestens eine Öffnung zum Ein setzen der Metallformen in einen Einbauraum innerhalb der Verlänge rung des Zylindermantels vorgesehen. Durch diese wird das bewegliche Formteil am Ende der Kolbenstange und das ortsfeste Formteil auf der Aufspannplatte angebracht. Die Erfindung geht davon aus, daß die Be festigungsfläche der bekannten hydraulischen Pressen zu groß ist. Diese beeinflussen die mechanische Festigkeit der Pressen stark. Der Stand der Technik zeigt, daß Stützpunkte, an denen sich die Säulen des Rah mens auf dem Bett und der Traverse abstützen, weit von der Belastung entfernt sind, so daß der Rahmen stark deformiert wird. Bei der DE 44 09 029 A1 wird die Preßkraft durch die Schraubenverbindungen zwischen Zylinderdeckel und Zylindermantel sowie zwischen Zylinder mantel und der Aufspannplatte aufgenommen. Das bedeutet, die Pres sensteife ist durch die Schraubenverbindungen vorgegeben. Damit sind bei Preßkräften von mehreren 1000 Tonnen hohe Auffederungen zu er warten, wodurch es nicht möglich ist, flächenhafte Präzisionsteile zu fertigen. Weiterhin ist die genannte Presse nur für Werkzeuge mit sehr kleinen Querschnitten geeignet.DE 44 09 029 A1 describes a hydraulic press with one pressure cylinder known, the one cylinder jacket and one in the cylinder jacket has displaceable pistons, which he with a different from the piston extending piston rod is provided which is a movable Molded part of a metal mold actuated with which a stationary molded part interacts. The cylinder jacket is longer than the piston rod and attached to a platen at the end of its extension. In the Extension of the cylinder jacket is at least one opening for on placing the metal molds in an installation space within the extensions tion of the cylinder jacket provided. Through this the movable Molding at the end of the piston rod and the fixed molding on the Platen attached. The invention assumes that the Be Fixing area of the known hydraulic presses is too large. This strongly influence the mechanical strength of the presses. The booth the technology shows that bases where the pillars of the Rah Support men on the bed and the crossbar, far from the load are removed so that the frame is badly deformed. In the DE 44 09 029 A1, the pressing force by the screw connections between cylinder cover and cylinder jacket and between cylinder jacket and the platen included. That means the Pres The screw connections provide stiffness. With that with compressive forces of several 1000 tons high spring he wait, which makes it impossible to get flat precision parts manufacture. Furthermore, the press mentioned is only for tools with a lot suitable for small cross-sections.

Die DE 41 23 317 A1 betrifft eine Tiefziehpresse mit einem das Unter werkzeug zumindest mittelbar aufnehmenden Pressentisch und einer Einrichtung zur hydraulischen Kompensation der Durchbiegung des Pressentisches oder eines anderen, von ihm getragenen biegeelastischen Teiles. Zu diesem Zweck ist unterhalb des biegeelastischen Teiles ein die Biegebelastung durch die Preßkraft bei zugelassener Durchbiegung aufnehmender Biegeträger angeordnet, auf dem wenigstens ein von ei nem definierten Flüssigkeitsdruck beaufschlagbarer Hydraulikkolben oder ein Hydraulikkissen abgestützt ist, welcher bzw. welches seiner seits das biegeelastische Teil unterseitig abstützt und die Durchbiegung des biegeelastischen Teiles gerade kompensiert und sie von dem Tief ziehwerkzeug fernhält. Damit sich der Kompensationsdruck selbsttätig, rasch und feinfühlig einstellen kann, ist parallel zur Tisch ebene eine von der Pressenbelastung unabhängige Geradheitsreferenz sowie eine stän dige, die Geradheitsreferenz antastende Durchbiegungsmessung mittels Weggeber vorgesehen. Diese Meßgröße wird in einen entsprechenden Fluiddruck umgewandelt, mit dem dann der Kompensationskolben be aufschlagt wird. Von Nachteil ist, daß die hydraulische Kompensation der Tischdurchbiegung mit großem Aufwand an Steuerungen und Bau teilen erreicht wird, der sich bei hohen spezifischen Prägedrücken wei ter steigert. Weiterhin ist nachteilige daß bei hohen Prägedrücken von mehreren 1000 Tonnen die Qualität der Werkstücke durch Seitendrücke von schrägen Werkzeugelementen, Fließvorgängen und anderen aus der Werkzeuggeometrie nicht genau vorauszuberechnenden Kraftwirkungen negativ beeinflußt wird.DE 41 23 317 A1 relates to a deep-drawing press with a bottom tool at least indirectly receiving press table and one Device for hydraulic compensation of the deflection of the Press table or another flexible elastic that he supports Part. For this purpose there is a below the flexible part the bending load due to the pressing force with approved deflection receiving bending beam arranged on which at least one of egg Hydraulic pistons that can be acted upon by a defined fluid pressure or a hydraulic cushion is supported, which of which on the one hand supports the flexurally elastic part on the underside and the deflection of the flexurally elastic part just compensated them from the low keeps drawing tool away. So that the compensation pressure is automatic, can adjust quickly and sensitively, is one of the parallel to the table level the straightness reference independent of the press load and a stan The deflection measurement probing the straightness reference by means of Travel encoder provided. This measured variable is converted into a corresponding one Fluid pressure converted, with which the compensation piston is opened. The disadvantage is that the hydraulic compensation the table deflection with great effort in controls and construction sharing is achieved, which knows itself at high specific embossing pressures ter increases. Another disadvantage is that at high embossing pressures of several thousand tons the quality of the workpieces through side pressure of oblique tool elements, flow processes and others from the Tool geometry not exactly predictable force effects is adversely affected.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine hydraulische Hochdruckpresse zur Herstellung von flächenhaften Präzisionsprägeteilen eingangs genannt er Art zu entwickeln, bei der die Tischdurchbiegung so gering gehalten wird, daß keine hydraulische Kompensation dieser Durchbiegung not wendig ist und mit welcher, bei einer Preßkraft von mehreren 1000 Tonnen, flächenhafte Präzisionsteile in hoher Qualität geprägt werden. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale des Hauptan spruches gelöst. Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Ausführungen der Erfindung.The object of the invention is to provide a hydraulic high-pressure press Manufacture of flat precision stamping parts at the beginning he called To develop a way in which the table deflection is kept so low is that no hydraulic compensation of this deflection is necessary is agile and with which, with a pressing force of several 1000 Tons of flat precision parts are stamped in high quality. According to the invention, the task is characterized by the features of the main one solved. The subclaims show preferred designs the invention.

Von besonderem Vorteil ist es, daß das Pressengestell so gestaltet ist, daß die Stützweite des Pressentisches, als Voraussetzung für minimale Tischdurchbiegung, die Werkzeugabmessungen nicht überschreitet. Dies ist ein wesentlicher Grund dafür, daß flächenhafte Präzisionsprägeteile mit hoher Qualität auf dieser Hydraulikpresse hergestellt werden kön nen. Die Eilgangszylinder am Pressenstößel und die Entlastungseinrich tung am Zylinderraum garantieren eine hohe Effizienz und Betriebssi cherheit der Hydraulikpresse.It is particularly advantageous that the press frame is designed so that the span of the press table, as a prerequisite for minimal Table deflection that does not exceed tool dimensions. This is an essential reason for the fact that flat precision stamping parts can be produced with high quality on this hydraulic press nen. The rapid traverse cylinders on the press ram and the relief device cylinder chamber guarantee high efficiency and operational safety safety of the hydraulic press.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Die dazugehörigen Zeichnungen zeigen:The invention is described below using an exemplary embodiment explained in more detail. The associated drawings show:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer hydraulischen Hochdruck presse; Figure 1 is a schematic representation of a hydraulic high pressure press.

Fig. 2 eine Darstellung eines Tandemzylinders als Einzelheit aus Fig. 1 und Fig. 2 is an illustration of a tandem cylinder as a detail from Fig. 1 and

Fig. 3 einen Schnitt A-A nach Fig. 1 mit einer Vorrichtung zur La geoptimierung des Werkzeuges Fig. 3 shows a section AA of FIG. 1 with a device for ge geoptimierung the tool

Der Aufbau der hydraulischen Hochdruckpresse verdeutlicht Fig. 1. Im Pressengestell 12 sind ein Tandemzylinder 1 mit seinen beiden Kol ben 2; 3 aufgenommen. Am Boden des unteren Kolbens 3 ist über einen Durchmesser des Kolbens 3 ein Kamm 4 angebracht. Ein deckungsglei ches Gegenstück 5 das Kammes 4 ist auf einem Pressenstößel 6 ver schiebbar angeordnet. Zum Verschieben des Gegenstückes 6 ist am Pressengestell 12 eine Verschiebeeinrichtung 8 befestigt. Das Gegen stück 5 wird um eine Zahnbreite hin- und herverschoben. Die Zähne des Kammes 4 und das Gegenstück 5 weisen die gleiche Breite und den gleichen Abstand (Lücke) zueinander auf, so daß der Kamm 4 und das Gegenstück 5 deckungsgleich verschiebbar sind. Der Pressenstößel 6 wird über Eilgangszylinder 7 am Pressengestell 12 bis zum Aufsetzen des Werkzeuges 10 in Prägeposition gefahren. Dabei wurde das Gegen stück 5, das mit dem Kamm 4 Zahn auf Lücke stand, auseinandergefah ren. In dieser Stellung schiebt ein Zylinder der Verschiebeeinrichtung 8 das Gegenstück 5 auf den Pressenstößel 6 so, daß sich die Zähne und die Zahnlücken vom Kamm 4 und dem Gegenstück 5 gegenüberstehen. Es wird eine Zahn auf Zahnstellung erreicht. In dieser Stellung erfolgt die Kraftübertragung vom Tandemzylinder 1 direkt auf den Pressenstö ßel 6 für den Prägevorgang, wobei der Tandemzylinder 1 mit seiner schmalen Bauweise durch eine Entlastungsventil 13 bei gleichzeitiger Abschaltung des Förderstromes gegen Zerstörung bei fehlender Gegen kraft gesichert. Aus der Fig. 2 ist zu sehen, daß das Entlastungsventil 13 einen federbelasteten Ventilkörper aufweist, der einen Zugang zum Zylinderraum im Bereich des unteren Kolbens 3 schließt. Ein Stößel 15 am Kolben 3 drückt kurz vor Erreichen der Hubbegrenzung im Zylin derraum gegen den Ventilkörper und öffnet den Zugang zum Zylinder raum. Das Drucköl fließt aus dem Zylinderraum. Gleichzeitig betätigt ein Stößel 15 einen Endschalter 14, der den Druckölförderstrom ab schaltet oder die Druckkolbenpumpe wird auf Saugleitungsbetrieb um gesteuert. Fig. 2 verdeutlicht den Aufbau des Tandemzylinders 1 mit seinen Kolben 2; 3, dem Zylinderdeckel 18, seine Ankerschrauben 17 und seinen Zwischenboden 16. Fig. 3 zeigt einen Schnitt A-A durch die Hochdruckpresse mit einer Vorrichtung zur Lageoptimierung eines Werkzeuges 10. Diese Vorrichtung besteht aus einem Schiebezylinder 19 mit Schubstange 23, der einen Anschlag 20 am Werkzeug 10 gegen einen Stellkeil 21 eines Positionierzylinders 22 verfährt. Das Werkzeug 10 wird in eine für das Werkstück 11 optimale Lage gebracht.The structure of the hydraulic high-pressure press is illustrated in FIG. 1. In the press frame 12 , a tandem cylinder 1 with its two pistons 2 ; 3 added. At the bottom of the lower piston 3 , a comb 4 is attached over a diameter of the piston 3 . A cover-like counterpart 5 of the comb 4 is arranged on a press ram 6 slidably ver. To move the counterpart 6 , a displacement device 8 is attached to the press frame 12 . The counter piece 5 is pushed back and forth by a tooth width. The teeth of the comb 4 and the counterpart 5 have the same width and the same distance (gap) from one another, so that the comb 4 and the counterpart 5 can be moved congruently. The press ram 6 is moved into the embossing position by means of rapid-motion cylinders 7 on the press frame 12 until the tool 10 is placed on it. The counter piece 5 , which stood with the comb 4 tooth on gap, auseinandergefah ren. In this position, a cylinder of the displacement device 8 pushes the counterpart 5 onto the press ram 6 so that the teeth and the tooth gaps from the comb 4 and the Face counterpart 5 . One tooth is reached on tooth position. In this position, the power transmission from the tandem cylinder 1 takes place directly on the press ram 6 for the embossing process, the tandem cylinder 1 with its narrow design being secured by a relief valve 13 with simultaneous shutdown of the flow against destruction in the absence of a counterforce. From FIG. 2 it can be seen that the relief valve 13 has a spring-loaded valve body which closes access to the cylinder space in the region of the lower piston 3 . A plunger 15 on the piston 3 presses shortly before reaching the stroke limit in the cylinder against the valve body and opens access to the cylinder chamber. The pressure oil flows out of the cylinder chamber. At the same time, a plunger 15 actuates a limit switch 14 , which switches the pressure oil delivery flow off, or the pressure piston pump is controlled for suction line operation. Fig. 2 illustrates the structure of the tandem cylinder 1 with its pistons 2 ; 3 , the cylinder cover 18 , its anchor bolts 17 and its intermediate floor 16 . FIG. 3 shows a section AA through the high-pressure press with a device for optimizing the position of a tool 10 . This device consists of a sliding cylinder 19 with a push rod 23 , which moves a stop 20 on the tool 10 against an adjusting wedge 21 of a positioning cylinder 22 . The tool 10 is brought into an optimal position for the workpiece 11 .

An ausgewählten Meßpunkten des Pressengestelles sind Meßeinrichtun gen 24, wie aus Fig. 1 ersichtlich angeordnet. Diese Meßeinrichtun gen 24 ermitteln Größe und Lage der auf das Werkzeug 10 wirkenden Preßkraft. Größe und Lage der Preßkraft sowie die optimale Lage des Werkzeuges 10 auf dem Pressentisch 9 werden in einer Steuereinrich tung 25 angezeigt und wiederaufrufbar gespeichert. At selected measuring points of the press frame, measuring devices 24 are arranged as shown in FIG. 1. These Meßeinrichtun conditions 24 determine the size and location of the pressing force acting on the tool 10 . Size and position of the pressing force and the optimal position of the tool 10 on the press table 9 are displayed in a device 25 Steuereinrich and stored recallable.

Reference list

11

Tandemzylinder
Tandem cylinder

22nd

, ,

33rd

Kolben
piston

44th

Kamm
Comb

55

Gegenstück
Counterpart

66

Pressenstößel
Press ram

77

Eilgangszylinder
Rapid traverse cylinder

88th

Verschiebeeinrichtung
Displacement device

99

Pressentisch
Press table

1010th

Werkzeug
Tool

1111

Werkstück
workpiece

1212th

Pressengestell
Press frame

1313

Entlastungsventil
Relief valve

1414

Endschalter
Limit switch

1515

Stößel
Pestle

1616

Zwischenboden
Mezzanine

1717th

Ankerschraube
Anchor bolt

1818th

Zylinderdeckel
Cylinder cover

1919th

Schiebezylinder
Sliding cylinder

2020th

Anschlag
attack

2121

Stellkeil
Wedge

2222

Positionierzylinder
Positioning cylinder

2323

Schubstange
Push rod

2424th

Meßeinrichtung
Measuring device

2525th

Steuereinrichtung
Control device

Claims

1. Hydraulic high-pressure press for the production of sheet-like precision parts, consisting of a frame with a hydraulic cylinder with pistons, a press ram, a tool, a press table and drives for controlling the press, characterized in that the hydraulic cylinder is a tandem cylinder ( 1 ) , the largest cross-sectional area of the lower piston ( 3 ) is as large as the largest cross-sectional area of the tandem cylinder ( 1 ), a comb ( 4 ) is arranged on the underside of the piston ( 3 ) over its diameter, its congruent counterpart ( 5 ) on the press ram ( 6 ) attached and by means of a displacement device ( 8 ) on the press ram ( 6 ) in the comb longitudinal direction by a tooth width, which is also the width of a tooth gap, can be pushed back and forth, the largest cross-sectional area of the press ram ( 6 ) of the largest cross-sectional area of the piston ( 3 ) corresponds to the press ram ( 6 ) in the middle The rapid traverse cylinder ( 7 ) can be moved into the embossing position until the tool ( 10 ) is placed on it, a device for optimizing the position of the tool ( 10 ) on the press table ( 9 ) and a relief valve ( 13 ) is arranged on the tandem cylinder ( 1 ), which is connected to the cylinder space is in active connection.

2. Hydraulic high-pressure press according to claim 1, characterized in that the relief valve ( 13 ) is arranged so that a plunger ( 15 ) of the piston ( 3 ) shortly before placing on the Hubbe limit in the hydraulic cylinder, against a valve body closing under pressure of the relief valve ( 13 ) starts up, thereby opening access to the cylinder chamber, the pressure medium flowing off, and actuating a limit switch ( 14 ) to switch off the hydraulic system.

3. Hydraulic high-pressure press according to claim 1, characterized in that the device for optimizing the position of the tool ( 10 ) consists of a sliding cylinder ( 19 ) which actuates a push rod ( 23 ) for the tool ( 10 ) and the tool ( 10 ) opposite the sliding cylinder ( 19 ) has a stop ( 20 ) for an adjusting wedge ( 21 ) of a positioning cylinder ( 22 ).

4. Hydraulic high-pressure press according to claim 1 and 3, characterized in that the device for optimizing the position of the tool ( 10 ) by measuring devices ( 24 ) which are arranged at frame points and the size and position of the tool ( 10 ) we end Determine the pressing force, and is supplemented by a control device ( 25 ) which stores these values together with the displacement values so that they can be recalled.