DE19922660A1

DE19922660A1 - Schließvorrichtung, vorzugsweise zum Querfließpressen

Info

Publication number: DE19922660A1
Application number: DE1999122660
Authority: DE
Inventors: Thorsten Kretz; Klaus Siegert
Original assignee: Forschungsgesellschaft Umformtechnik mbH
Current assignee: INSTITUT FUER UMFORMTECHNIK UNIVERSITAET STUTT, DE
Priority date: 1999-05-18
Filing date: 1999-05-18
Publication date: 2000-12-07
Anticipated expiration: 2019-05-19
Also published as: DE19922660B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schließvorrichtung, vorzugsweise zum Querfließpressen von Werkstücken, mit ein oder zwei relativ zueinander bewegbaren Preßstempeln (10, 20) und zwei gleichen Geschwindigkeiten relativ zu den Preßstempeln (10, 20) bewegbaren schwimmend gelagerten Matrizenhälften (14, 24), wobei sich die erste Matrizenhälfte (24) an einer den ersten Stempel (20) aufnehmenden raumfesten ersten Tragplatte (18) und die zweite Matrizenhälfte (14) an einer den zweiten Stempel (10) aufnehmenden bewegbaren zweiten Tragplatte (6) federnd abstützt. Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Matrizenhälften (14, 24) und den Tragplatten (6, 18) jeweils eine zur Stempelachse koaxiale Ringkolben-Stickstoff-Gasdruckfeder (12, 22) angeordnet ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schließvorrichtung, vorzugsweise zum Querfließpressen von Werkstücken, mit ein oder zwei schwimmend gelagerten Matrizenhälften und ein oder zwei mit gleichen Geschwindigkeiten relativ zu den Matrizenhälften bewegbaren Stempeln, wobei sich die erste Matrizenhälfte an einer den ersten Stempel aufnehmenden raumfesten ersten Tragplatte und die zweite Matrizenhälfte an einer den zweiten Stempel aufnehmenden bewegbaren zweiten Tragplatte federnd abstützt.

Beim Querfließpressen wird ein Werkstück zwischen zwei Stempeln derart verpreßt, daß ein Teil des Werkstoffes - quer zur Preßrichtung - in von Matrizenhälften gebildete Hohlräume ausweicht. Vierfach wirkende Pressen halten die Matrizenhälften durch separate Schließstößel geschlossen. Gattungsgemäße einfach wirkende Pressen erzeugen die Schließkraft durch Federsysteme.

Eine bekannte Vorrichtung zur Herstellung eines Werkstückes durch Fließpressen (DE 28 19 167 A1) weist zwei schwimmend gelagerte Matrizenhälften und zwei mit gleichen Geschwindigkeiten relativ zu den Matrizenhälften bewegbare Preßstempel auf. Zwischen einer den unteren Preßstempel aufnehmenden unteren Tragplatte und der unteren Matrizenhälfte ist eine zur Stempelachse koaxiale erste Tellerfeder angeordnet, während sich zwischen der den oberen Preßstempel aufnehmenden bewegbaren oberen Tragplatte und der oberen Matrizenhälfte eine zur Stempelachse koaxiale zweite Tellerfeder befindet, so daß die unter dem Einfluß eines Pressenstößels nach unten fahrende obere Tragplatte zum einen beide Matrizenhälften gegen die Kraft der Tellerfedern verspannen und zum anderen den oberen Stempel gegen ein auf dem unteren Stempel aufgebrachtes Werkstück verpressen kann. Von Nachteil sind neben der großen Bauweise die damit erzielbaren geringen Schließwege.

Es ist auch bekannt, die koaxial zur Stempelachse angeordneten Tellerfedern durch mehrere um die Stempelachse angeordnete Stickstofffederelemente zu ersetzen (Siegert: Neuere Entwicklungen in der Massivumformung, Frankfurt 1997). Obwohl hiermit eine komaktere Bauweise erzielbar ist, läßt auch diese Anordnung bei gleicher Schließkraft nur kleine Schließwege zu. Darüber hinaus ist ein großer Aufwand erforderlich, um die einzelnen Stickstofffederelemente im Interesse einer gleichmäßigen Krafteinleitung über eine Ringleitung zu verbinden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Schließvorrichtung, vorzugsweise zum Querfließpressen von Werkstücken zu schaffen, die einen einfachen und kompakten Aufbau mit großen Schließwegen verbindet.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Die Schließvorrichtung, vorzugsweise zum Querfließpressen von Werkstücken weist einen oder zwei relativ zueinander bewegbare Preßstempel und eine Matritze aus ein oder zwei mit gleichen Geschwindigkeiten relativ zu den Preßstempeln bewegbare schwimmend gelagerte Matrizenhälften auf, wobei sich die erste Matrizenhälfte an einer den ersten Stempel aufnehmenden raumfesten ersten Tragplatte und die zweite Matrizenhälfte an einer den zweiten Stempel aufnehmenden bewegbaren zweiten Tragplatte federnd abstützt. Erfindungsgemäß ist zwischen den Matrizenhälften und den Tragplatten jeweils eine zur Stempelachse koaxiale Ringkolben-Stickstoff-Gasdruckfeder angeordnet.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 Werkzeug zum Querfließpressen mit zwei Stempeln und zwei Ringkolben-Stickstoff-Gasdruckfedern

Fig. 2 Werkzeug z. B. zum Schmieden mit einem Stempel und einer Ringkolben-Stickstoff-Gasdruckfeder

Die zugehörige schematischen Zeichnung gem. Fig. 1 zeigt zwei aufeinanderliegende Werkzeughälften 2 und 4.

Die obere Werkzeughälfte 2 weist eine waagerechte Tragplatte 6 auf, an deren Oberseite ein vertikal bewegbarer Pressenstößel 8 und an deren Unterseite ein senkrecht nach unten weisender zweiter Stempel 10 und eine den zweiten Stempel 10 umgebende zweite Ringkolben- Stickstoff-Gasdruckfeder 12 sitzt, an deren Unterseite über eine zweite Zwischenplatte Z2, die auf dem Stempel 8 verschiebbaren zweite Matrizenhälfte 14 befestigt ist.

Die untere Werkzeughälfte 4 besitzt eine auf einem Tisch 16 ruhende waagerechte Tragplatte 18, an deren Oberseite ein senkrecht nach oben weisender erster Stempel 20 und eine den ersten Stempel 20 umgebende erste Ringkolben- Stickstoff-Gasdruckfeder 22 sitzt. Auf Ringkolben- Stickstoff-Gasdruckfeder 22 ist eine erste Zwischenplatte 21 befestigt, auf welcher die auf dem Stempel 20 verschiebbaren Matrizenhälfte 24 angeordnet ist.

Die Wirkungsweise ist folgende:
Nach dem Einlegen eines Werkstückes 26 zwischen die Stempel 10 und 20 fährt der Pressenstößel 8 die obere Tragplatte 6 nach unten, so daß sich auch der obere zweite Stempel 10 und die beiden Matrizenhälften 14 und 24 unter Spannung der beiden Ringkolben-Stickstoff-Gasdruckfedern 12 und 22 nach unten bewegen. Diese müssen zum einen derart aufeinander abgestimmt sein, daß sich der auf die Matrizenhälften 14 und 24 wirkende Schließdruck aufbaut, bevor die beiden Stempel 10 und 20 das Werkstück 26 axial stauchen und radial in den durch die Matrizenhälften 14 und 24 gebildeten Hohlraum 28 verdrängen. Zum anderen muß sichergestellt sein, daß sich die schwimmend gelagerten Matrizenhälften 14 und 24 im Interesse einer symmetrischen Umformung gegenüber den Stempeln 10 und 20 mit gleichen Geschwindigkeiten bewegen.

Eine Variante mit nur einer Ringkolben-Stickstoff- Gasdruckfeder 22 und einem ersten Stempel 20 in der unteren Werkzeughälfte 4 wird in Fig. 2 in eingefedertem Zustand gezeigt. Die untere Werkzeughälfte 4 ist dabei identisch mit der Ausführung gem. Fig. 1 ausgebildet. In der oberen Werkzeughälfte 2 ist die zweite Matritzenhälfte 14 an der zweiten Zwischenplatte 22 und diese direkt an Tragplatte 6 befestigt. Der Werkstoff des Werkstücks 26 wurde durch den Stempel 20 axial gestaucht und radial in den durch die Matrizenhälften 14 und 24 gebildeten Hohlraum 28 verdrängt.

Diese Schließvorrichtung kann auch um 180° gedreht werden und ist beispielsweise zum Schmieden oder Thixoforming einsetzbar.

Die erfindungsgemäße Schließvorrichtungen ermöglicht bei einem einfachen und kompakten Aufbau wesentlich größere Schließwege als bei Anwendung herkömmlicher Tellerfedern. Es sind bei Anwendung nur einer Ringkolben-Stickstoff- Gasdruckfeder Umformwege möglich, die bisher mit Tellerfedern oder hydraulischen Federn nicht erreichbar waren. Es sind problemlos Umformwege in der Größenordnung von 200 mm und mehr möglich.

Sicherheitstechnisch ist die Lösung wesentlich günstiger als bei Verwendung hydraulischer Schließsysteme. Aufwendige Rohrleitungen und Ausgleichssysteme werden vermieden. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß unterschiedlich große Schließkräfte ohne großen Aufwand realisiert werden können.

Das Einstellen der Schließkraft kann dabei durch die Wahl entsprechender Volumenverhältnisse erfolgen. Die Anwendung einer einzigen zentral angeordneten Ringkolben-Stickstoff- Gasdruckfedern im jeweiligen Werkzeugoberteil oder Werkzeugunterteil ist bisher nicht bekannt.

Claims

1. Schließvorrichtung, vorzugsweise zum Querfließpressen von Werkstücken, mit mindestens einem ersten bewegbaren Preßstempel (20) und bedarfsweise einem zweiten Preßstempel (10) wobei beide Preßstempel (10, 20) relativ aufeinander zubewegbar sind, und mindestens einer, relativ zu den Preßstempeln (10, 20) bewegbaren Matrize, die aus zwei Matritzenhälften (14, 24) bestehen kann, wobei sich die Matritze oder die erste Matrizenhälfte (24) an einer ersten Tragplatte (18) und bedarfsweise die zweite Matrizenhälfte (14) an einer den zweiten Stempel (10) aufnehmenden bewegbaren zweiten Tragplatte (6) federnd abstützt, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der ersten Matrizenhälfte (24) und der ersten Tragplatten (18) eine zur Stempelachse koaxiale erste Ringkolben-Stickstoff-Gasdruckfeder (22) und/oder daß zwischen der zweiten Matrizenhälfte (14) und der zweiten Tragplatten (6) eine zur Stempelachse koaxiale zweite Ringkolben-Stickstoff-Gasdruckfeder (12) angeordnet ist.