DE19830944B4

DE19830944B4 - Vorrichtung zum Herstellen von mehrlagigen,gebördelten,flachen oder verformten Bauteilen

Info

Publication number: DE19830944B4
Application number: DE1998130944
Authority: DE
Inventors: Günter Sieber
Original assignee: Reum GmbH and Co Betriebs KG
Current assignee: Reum GmbH and Co Betriebs KG
Priority date: 1998-07-10
Filing date: 1998-07-10
Publication date: 2007-06-06
Anticipated expiration: 2018-07-11
Also published as: DE19830944A1

Abstract

Vorrichtung zum Herstellen von mehrlagigen, gebördelten, flachen oder verformten Bauteilen aus Platinen mit einer Pressenumformeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Pressenumformeinrichtung (10)
– eine erste Werkzeugeinheit (20) mit einem Oberteil (22) und einem Unterteil (24),
– eine zweite Werkzeugeinheit (30) mit einem Oberteil (32), einem Unterteil (36) und einem Mittelteil (34) mit einer verschiebbaren Transporteinheit (34.1) und
– eine dritte Werkzeugeinheit (40) mit einem Oberteil (42) und einem Unterteil (44) aufweist, wobei
– alle drei Werkzeugeinheiten (20; 30; 40) mit einem einzigen Pressenhub betätigbar sind,
– in der ersten und dritten Werkzeugeinheit (20; 40) beim Pressvorgang gleichzeitig zumindest eine Deckplatine (12) und eine Bördelplatine (14) mit einem hochgestellten Bördelrand gestanzt wird,
– in der zweiten Werkzeugeinheit (30) gleichzeitig beim Pressvorgang zwischen dem Mittelteil (34) und dem Oberteil (32) der hochgestellte Bördelrand der Bördelplatine (14) auf die Deckplatine (12) zu einem gebördelten Bauteil (15) umgebogen wird...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen von mehrlagigen, gebördelten, flachen oder verformten Bauteilen aus Platinen mit einer Pressenumformeinrichtung.

Aus der EP 0 820 822 B1 ist eine Vorrichtung, insbesondere ein modulares Tischsystem zum Verbinden von Metallteilen oder -platten durch Bördeln bekannt, bei der die einzelnen Bauelemente wie Deckplatine und Bördelplatine jeweils in einem Werkzeug getrennt zum modularen Tischsystem geschnitten werden und nach dem Zuführen zum modularen Tischsystem eine Umformung in getrennten Schritten erfolgt. Dies erfordert einen hohen Aufwand an einzelnen Werkzeugpressen und Zuführungssystemen, was einer wirtschaftlichen Herstellung entgegensteht.

Ausgehend von dem genannten Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung das technische Problem bzw. die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Vorrichtung zum Herstellen von mehrlagigen, gebördelten, flachen oder verformten Bauteilen anzugeben, die eine wirtschaftliche Herstellung ermöglicht bei gleichzeitiger Gewährleistung eines hohen Qualitätsstandards.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich demgemäss dadurch aus, dass die Pressenumformeinrichtung eine erste Werkzeugeinheit mit einem Oberteil und einem Unterteil, eine zweite Werkzeugeinheit mit einem Oberteil, einem Unterteil und einem Mittelteil mit einer verschiebbaren Transporteinheit und eine dritte Werkzeugeinheit mit einem Oberteil und einem Unterteil aufweist, wobei alle drei Werkzeugeinheiten mit einem einzigen Pressenhub betätigbar sind, in der ersten und dritten Werkzeugeinheit beim Pressvorgang gleichzeitig zumindest eine Deckplatine und eine Bördelplatine mit einem hochgestellten Bördelrand gestanzt wird, in der zweiten Werkzeugeinheit gleichzeitig beim Pressvorgang zwischen dem Mittelteil und dem Oberteil der hochgestellte Bördelrand der Bördelplatine auf die Deckplatine zu einem gebördelten Bauteil umgebogen wird und zwischen dem Mitteilteil und dem Unterteil der Bördelrand zu einem fertig gepressten Bauteil flach gepresst wird, die Transporteinheit des Mittelteils nach dem Pressvorgang das fertig gepresste Bauteil aufnimmt, aus der Pressenumformeinrichtung transportiert und die gestanzte Bördelplatine und die gestanzte Deckplatine aufnimmt und der zweiten Werkzeugeinheit zum Umbiegen des Bördelrandes beim nächsten Pressvorgang zuführt.

Eine besonders kompakt ausgebaute Vorrichtung mit kurzen Zuführwegen und Transportwegen zeichnet sich dadurch aus, dass die zweite Werkzeugeinheit zwischen der ersten Werkzeugeinheit und der dritten Werkzeugeinheit angeordnet ist.

Eine besonders zuverlässige Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, dass die erste Werkzeugeinheit und die dritte Werkzeugeinheit hydraulische Auswerfereinheiten aufweisen.

Um die Positionierung und Zuführung der Deckplatine, der Bördelplatine und des gebördelten Bauteils hinsichtlich eines kompakten Aufbaus der Vorrichtung und kurzen Zuführwegen weiter zu verbessern, zeichnet sich eine Alternative dadurch aus, dass Stößeleinheiten vorhanden sind, die die gestanzte Deckplatine, die gestanzte Bördelplatine und das gebördelte Bauteil nach dem Pressvorgang in den oberen Haltepunkt der Pressenumformeinrichtung transportieren.

Zur Erhöhung der Positionierungsgenauigkeit während der Herstellung der einzelnen Bauteile hat es sich als günstig herausgestellt, die Vorrichtung so auszubilden, dass die Transporteinheit des Mittelteils der zweiten Werkzeugeinheit mit einer Linearführungseinheit gekoppelt ist.

Eine dauerhaft zuverlässig funktionierende Aufnahmeeinheit der Transporteinheit für das fertig gepresste Bauteil ist als Vakuumsaugeinheit ausgebildet.

Erfindungsgemäß können auch mehrlagige Platinen aus unterschiedlichen Materialien eingesetzt werden.

Die Erfindung sowie vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen derselben werden im folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten Beispiele näher beschrieben und erläutert. Es zeigen:
1 schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Herstellen von mehrlagigen, gebördelten, flachen oder verformten Bauteilen mit einer Pressenumformeinrichtung und
2a bis 2f die einzelnen Arbeitsschritte zur Herstellung von mehrlagigen, gebördelten, flachen oder verformten Bauteilen innerhalb der Pressenumformeinrichtung.
Gemäß der schematischen Darstellung in 1 ist die Vorrichtung zum Herstellen von mehrlagigen, gebördelten, flachen oder verformten Bauteilen verwirklicht. Die Pressenumformeinrichtung 10 ist als hydraulische Doppelständerpresse ausgebildet. Die Materialzuführung in die Pressenumformeinrichtung 10 erfolgt durch zwei parallel zueinander angeordnete Bandanlagen 18.1, 18.2, die vor der Pressenumformeinrichtung 10 montiert sind und das Bandmaterial mittels Walzenvorschub in die Bearbeitungsstationen transportieren. Die schematisch dargestellten Vorschubsysteme 62, 64, ermöglichen auch das Vorschieben von mehrlagigen übereinanderliegenden Bändern unterschiedlicher Materialien. Das Material wird von sogenannten Coils 50 zugeführt. Die obere Bandanlage 18.1 transportiert eine Blechlage und eine Zwischenlage. Die untere Bandanlage 18.2 transportiert die Decklage.
Die Werkzeugtechnik der Platinenfertigung innerhalb der Pressenumformeinrichtung 10 ist ein erfindungswesentliches Merkmal. Dadurch wird ermöglicht, die flachen Platinen aus mehreren Lagen Blech oder anderen Bandmaterialien zusammenzufügen und den Außenrand umzubördeln und zu verpressen. Dieser Prozess läuft in einer einzigen Pressenumformeinrichtung 10 ab. Die Pressenumformeinrichtung 10 besteht hierzu aus einer ersten Werkzeugeinheit 20 mit einem Oberteil 22 und einem Unterteil 24, einer zweiten Werkzeugeinheit 30 mit einem Oberteil 32, einem Mittelteil 34 mit einer verschiebbaren Transporteinheit 34.1 und einem Unterteil 36 und einer dritten Werkzeugeinheit 40 mit einem Oberteil 42 und einem Unterteil 44. Die zweite Werkzeugeinheit 30 ist hierbei zwischen der ersten Werkzeugeinheit 20 und der dritten Werkzeugeinheit 40 angeordnet. Die Werkzeugeinheiten 20, 30, 40 sind in der Pressenumformeinrichtung 10 angeordnet.
Die erste Werkzeugeinheit 20 und die dritte Werkzeugeinheit 40 sind als Blockschnittwerkzeuge mit hydraulisch gesteuerten Auswerfereinheiten ausgebildet. Die zweite Werkzeugeinheit 30 – angeordnet in der Mitte – besitzt ein stationäres Ober- und Unterteil 32, 36, sowie eine horizontal verfahrbare Transporteinheit 34.1, die an eine in 2 nicht dargestellte Linearführungseinheit gekoppelt ist, um eine hohe Positionierungsgenauigkeit an den einzelnen Stationen zu erreichen. Die zusätzliche mögliche Vertikalverschiebung beim Pressenhub ermöglicht einen gebündelten Funktionsablauf. Sämtliche drei Werkzeugeinheiten 20, 30, 40 werden mit einem einzigen Pressenhub der Pressenumformeinrichtung 10 betätigt. Dabei läuft das Sammeln der einzelnen Lagen der Platinen 12, 14, das Hochstellen des Bördelrandes, das Bördeln der Bördelplatine 14, das Pressen sowie das Ablegen des fertigen gepressten Bauteils 16 in einem Arbeitszyklus ab.
Die Herstellung des fertigen gepressten Bauteils 16 läuft wie folgt ab (2a bis 2f). Bei einem Pressenhub wird in der ersten Werkzeugeinheit 20 und in der dritten Werkzeugeinheit 40 die Deckplatine 12 und die Bördelplatine 14 gestanzt. In der zweiten Werkzeugeinheit 30 wird zwischen dem Oberteil 32 und dem Mittelteil 34 der Bördelrand der Bördelplatine 14 auf die Deckplatine 12 umgebogen, und zwischen dem Unterteil 36 und dem Mittelteil 34 wird das Bauteil 16 verpresst, das heißt der Bördelrand der Bördelplatine 14 wird auf die Deckplatte 12 flach gepresst. Im weiteren Verlauf sind hochfahrende Stößeleinheiten vorhanden, die in 2 nicht näher dargestellt sind. Sie nehmen die gestanzten Platinen 12, 14 und das gebördelte Bauteil 15 mit umgebogenen Bördelrand (zweite Werkzeugeinheit 30) in den oberen Haltepunkt der Pressenumformeinrichtung 10 mit.
Die verfahrbare Transporteinheit 34.1 des Mittelteils 34 fährt mit dem an der Unterseite durch Vakuum angesaugte, fertig gepressten Bauteil 16 aus dem Stößelbereich heraus, legt das Bauteil 16 auf der Abstapeleinrichtung ab und fährt unter das Oberteil 42 (Schnittplatte) der dritten Werkzeugeinheit 40. Anschließend fährt die Transporteinheit 34.1 zu einer 2d rechtsseitig dargestellten Ablagestation und legt das fertig gepresste Bauteil 16 auf einem Austragsschlitten ab, der sie zu einer 2 nicht näher dargestellten Entnahmeposition verbringt. Die zuvor hochgefahrene und gestanzte Bördelplatine 14 wird mittels einer nicht dargestellten hydraulischen Auswertereinheit ausgedrückt und lagegenau auf der Transporteinheit 34.1 fixiert. Gleichzeitig werden die Bänder für den nächsten Pressvorgang vorgeschoben bzw. die erste Werkzeugeinheit 20 und die dritte Werkzeugeinheit 40 mit Platinen 12, 14, beaufschlagt.
Während der Verschiebung der Transporteinheit 34.1 fährt in einem stationären Teil des Mittelteils 34 ein Abholzylinder unter das Oberteil 32 der zweiten Werkzeugeinheit 30 und übernimmt von dort das gebördelte (noch nicht gepresste) Bauteil 15. Der Abholzylinder fährt mit dem Bauteil 15 dann in die Ausgangsstellung zurück.
Daran anschließend fährt die Transporteinheit 34.1 mit der fixierten, gestanzten Bördelplatine 14 unter das Oberteil 22 der ersten Werkzeugeinheit 20. Die Deckplatine 12 ist in der Regel kleiner als die Bördelplatine 14. Ein nicht dargestelltes hydraulisches Drucksystem drückt die in oberer Position befindliche Deckplatine 12 aus und stellt den überstehenden Außenrand der Bördelplatine 14 hoch. Die Auswertereinheit im Oberteil 22 wird hier als Hochstellstempel benutzt. Daran anschließend fährt die Transporteinheit 34.1 in ihre Ausgangsstellung der Pressenumformeinrichtung 10 zurück, dass heißt in eine Position zwischen Oberteil 32 und Unterteil 36 der zweiten Werkzeugeinheit 30. Danach ist der Zustand gemäß 2f erreicht, der dem Zustand gemäß 2a entspricht und die Herstellung bzw. Umformung eines weiteren Bauteils kann in einem gemeinsamen Pressvorgang beginnen.
In einer in den Figuren nicht dargestellten Ausführungsvariante kann die Deckplatine 12 und/oder die Bördelplatine 14 auch mit mehrlagigen, insbesondere unterschiedlichen, Materialien ausgebildet sein.
Die Pressenumformeinrichtung 10 bzw. die Werkzeugeinheiten 20, 30, 40, die mehrere Werkzeugnester aufweisen können, sind im Baukastensystem aufgebaut, wodurch eine hohe Flexibilität erreicht wird. Die oben beschriebenen Abläufe werden durch eine in den Figuren nicht dargestellte Steuereinrichtung gesteuert. Mittels dreidimensional festgelegter Rastermaße kann für Neuteile kurzfristig auf die von der Steuereinrichtung gespeicherten Datensätze zurückgegriffen werden, wodurch bei Neuteilen der Konstruktionsaufwand reduziert wird, die Werkzeugvorkal kulation auf eine genaue Basis gebracht werden kann und somit insgesamt eine wirtschaftliche Herstellung ermöglicht wird.

Claims

Vorrichtung zum Herstellen von mehrlagigen, gebördelten, flachen oder verformten Bauteilen aus Platinen mit einer Pressenumformeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Pressenumformeinrichtung (10) – eine erste Werkzeugeinheit (20) mit einem Oberteil (22) und einem Unterteil (24), – eine zweite Werkzeugeinheit (30) mit einem Oberteil (32), einem Unterteil (36) und einem Mittelteil (34) mit einer verschiebbaren Transporteinheit (34.1) und – eine dritte Werkzeugeinheit (40) mit einem Oberteil (42) und einem Unterteil (44) aufweist, wobei – alle drei Werkzeugeinheiten (20; 30; 40) mit einem einzigen Pressenhub betätigbar sind, – in der ersten und dritten Werkzeugeinheit (20; 40) beim Pressvorgang gleichzeitig zumindest eine Deckplatine (12) und eine Bördelplatine (14) mit einem hochgestellten Bördelrand gestanzt wird, – in der zweiten Werkzeugeinheit (30) gleichzeitig beim Pressvorgang zwischen dem Mittelteil (34) und dem Oberteil (32) der hochgestellte Bördelrand der Bördelplatine (14) auf die Deckplatine (12) zu einem gebördelten Bauteil (15) umgebogen wird und zwischen dem Mittelteil (34) und dem Unterteil (36) der Bördelrand zu einem fertig gepressten Bauteil (16) flach gepresst wird, – die Transporteinheit (34.1) des Mittelteils (34) nach dem Pressvorgang das fertig gepresste Bauteil (16) aufnimmt, aus der Pressenumformeinrichtung (10) transportiert und die gestanzte Bördelplatine (14) und die gestanzte Deckplatine (12) aufnimmt und der zweiten Werkzeugeinheit (30) zum Umbiegen des Bördelrandes beim nächsten Pressvorgang zuführt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Werkzeugeinheit (30) zwischen der ersten Werkzeugeinheit (20) und der dritten Werkzeugeinheit (40) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Werkzeugeinheit (20) und die dritte Werkzeugeinheit (40) hydraulische Auswerfereinheiten aufweisen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass Stößeleinheiten vorhanden sind, die die gestanzte Deckplatine (12), die gestanzte Bördelplatine (14) und das gebördelte Bauteil (15) nach dem Pressvorgang in den oberen Haltepunkt der Pressenumformeinrichtung (10) transportieren.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Transporteinheit (34.1) des Mittelteils (34) der zweiten Werkzeugeinheit (30) mit einer Linearführungseinheit gekoppelt ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Transporteinheit (34.1) des Mittelteils (34) der zweiten Werkzeugeinheit (30) eine als Vakuumsaugeinheit ausgebildete Aufnahmeeinheit für das fertig gepresste Bauteil (16) besitzt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckplatine (12) und/oder die Bördelplatine (14) mehrlagig ausgebildet sind und so der ersten und der dritten Werkzeugeinheit (20; 40) zugeführt werden.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauteile (15; 16) als Blechteile mit oder ohne Zwischenlage(n) ausgebildet sind.