DE202013010451U1 - Device for forming at least one sheet-like metal sheet product - Google Patents
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Abstract
Vorrichtung zur Umformung von wenigstens einem flächigen, metallischen Blechprodukt, im wesentlichen gebildet aus einer Form mit einer darin angeordneten Gravur, einem in Richtung der Form bewegbaren Stempel, der aus einem das Blech formenden Teil und einem Stempelfuß gebildet wird, und einem Blechhalter mit dem das zu verformende Blech gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Stempel (16) zum Zwecke einer ersten Teilverformung eine Einrichtung zur partiellen Bewegung in den Innenraum der Form (11) und im Bereich des Stempelfußes (17) eine Einrichtung zur automatischen Abdichtung des das zu verformende Blech (14) umgebenden Hohlraumes (22) sowie im Bereich des formbildenden Teiles des Stempels (16) wenigstens einen Zuführkanal (18) für ein Hochdruckmedium (H) aufweist, welches der Endverformung des Bleches (14) durch Anlage desselben an die Gravur (13) der Form (11) dient.An apparatus for forming at least one sheet metal sheet metal product substantially formed of a mold having an engraving therein, a die movable die, formed from a sheet forming part and a die base, and a blank holder having the die is held to be deformed sheet metal, characterized in that the punch (16) for the purpose of a first partial deformation means for partial movement in the interior of the mold (11) and in the region of the Stempelfußes (17) means for automatically sealing the deformed Sheet metal (14) surrounding the cavity (22) and in the region of the forming part of the punch (16) at least one feed channel (18) for a high-pressure medium (H), which the final deformation of the sheet (14) by abutment thereof to the engraving (13 ) of the mold (11).
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Umformung von wenigstens einem flächigen, metallischen Blechprodukt, im wesentlichen gebildet aus einer Form mit einer darin angeordneten Gravur, einem in Richtung der Form bewegbaren Stempel, der aus einem das Blech formenden Teil und einem Stempelfuß gebildet wird, und einem Blechhalter mit dem das zu verformende Blech gehalten wird.The invention relates to a device for forming at least one flat, metallic sheet product, substantially formed of a mold with an engraving disposed therein, a movable in the direction of the mold punch, which is formed from a sheet forming part and a Stempelfuß, and a Sheet holder with which the sheet to be deformed is held.
Derartige Vorrichtungen sind aus dem Stand der Technik unter Zuhilfenahme von Formwerkzeugen einerseits bzw. flüssigen Hochdruck-Wirkmedien bekannt. Konkret geht es einerseits um das sogenannte Tiefziehen mit starren Werkzeugen. Hierbei wird in sogenannten Tiefziehpressen die notwendige Pressenkraft mit Hilfe eines Stempels auf das umzuformende Blech eingeleitet, welches mittels des Stempels in eine Form gepresst wird, die eine gewünschte Gravur aufweist.Such devices are known from the prior art with the aid of molds on the one hand and liquid high-pressure active media. Specifically, it is on the one hand to the so-called deep drawing with rigid tools. Here, in the so-called deep drawing presses, the necessary pressing force is introduced by means of a punch on the sheet to be formed, which is pressed by means of the punch into a mold having a desired engraving.
Darüber hinaus ist aus dem Stand der Technik das sogenannte Tiefziehen mit Wirkmedien bekannt, welches auch als Innenhochdruckumformung (IHU) von Blechen bezeichnet wird. Hierbei wird das zu verformende Blech durch das Hochdruck-Wirkmedium in eine Form gepresst, so dass sich das Blech an die Gravur der Form anlegt.In addition, the so-called deep drawing with active media is known from the prior art, which is also referred to as hydroforming (IHU) of sheets. Here, the sheet to be deformed is pressed by the high-pressure active medium in a mold, so that the sheet applies to the engraving of the form.
Beim Tiefziehen mit starren Werkzeugen besteht jedoch der grundsätzliche Nachteil, dass der Materialbereich, der unterhalb des Stempels angeordnet ist, nicht umgeformt (gestreckt) wird.When deep-drawing with rigid tools, however, there is the fundamental disadvantage that the material region which is arranged below the stamp is not reshaped (stretched).
Dagegen weist eine Vorrichtung, in der Bleche mit dem IHU-Verfahren umgeformt werden, den Nachteil auf, dass keine ausreichende lokale Differenzierung in Bezug auf Festigkeit und Wanddicke im Blechprodukt auf einfache Weise möglich ist.In contrast, a device in which sheets are formed by means of the hydroforming process has the disadvantage that sufficient local differentiation in terms of strength and wall thickness in the sheet metal product is not possible in a simple manner.
Ausgehend von dem oben dargelegten Stand der Technik besteht nun die Aufgabe der Erfindung darin, eine neue Vorrichtung zu entwickeln, welche die oben genannten Nachteile nicht aufweist und darüber hinaus auch eine vollständige Umformung in einem Verfahrensschritt ermöglicht.Starting from the above-described prior art, the object of the invention is now to develop a new device which does not have the abovementioned disadvantages and, moreover, also permits a complete transformation in one method step.
Ausgehend von dem oben dargelegten Stand der Technik sowie der ebenfalls oben definierten Aufgabe ergibt sich die Lösung derselben aus den Merkmalen des Anspruchs 1, insbesondere den Merkmalen des Kennzeichenteils, wonach der Stempel zum Zwecke einer ersten Teilverformung eine Einrichtung zur partiellen Bewegung in den Innenraum der Form und im Bereich des Stempelfußes eine Einrichtung zur automatischen Abdichtung des das zu verformende Blech umgebenden Hohlraumes sowie im Bereich des formbildenden Teiles des Stempels wenigstens einen Zuführkanal für ein Hochdruckmedium aufweist, welches der Endverformung des Bleches durch Anlage desselben an die Gravur der Form dient.Based on the above-described prior art and the object also defined above, the solution thereof results from the features of claim 1, in particular the features of the characterizing part, according to which the stamp for the purpose of a first partial deformation means for partial movement in the interior of the mold and in the region of the die foot, a device for automatically sealing the cavity surrounding the sheet to be deformed and in the region of the forming part of the punch has at least one supply channel for a high-pressure medium, which serves the final deformation of the sheet by conditioning the same to the engraving of the mold.
Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es auf vorteilhafte Weise möglich, in einem einstufigen Verfahren nicht nur große Ziehtiefen zu erreichen, sondern andererseits auch in allen Bereichen des zu verformenden Bleches eine gewünschte Streckung und damit auch Verfestigung des Blechmaterials herbeizuführen.With the help of the device according to the invention, it is possible in an advantageous manner not only to achieve large drawing depths in a single-stage process, but also to bring about a desired stretching and thus solidification of the sheet material in all areas of the sheet to be deformed.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist die Vorrichtung mehrere Stempel auf. Hierbei wird es möglich, durch unterschiedliche Ausgestaltungen der mehreren Stempel in bestimmten Bereichen des umzuformenden Bleches unterschiedliche Materialeigenschaften insbesondere im Hinblick auf die Verfestigung zu erreichen.In an advantageous embodiment of the invention, the device has a plurality of punches. In this case, it becomes possible to achieve different material properties, in particular with regard to solidification, by means of different embodiments of the plurality of punches in certain regions of the sheet to be formed.
Des Weiteren ist es auch möglich, dass der formbildende Teil des Stempels eine Vielzahl von Zuführkanälen für das Hochdruckmedium aufweist. Hierdurch kann einerseits die Verformung durch das Hochdruckmedium beschleunigt werden, andererseits ist durch die veränderten Strömungsverhältnisse auch eine schonendere Behandlung des zu verformenden Blechs sichergestellt.Furthermore, it is also possible that the mold-forming part of the stamp has a plurality of feed channels for the high-pressure medium. In this way, on the one hand, the deformation can be accelerated by the high-pressure medium, on the other hand, a more gentle treatment of the sheet to be deformed is ensured by the changed flow conditions.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung weist der formbildende Teil des Stempels im Verhältnis zur Tiefe der Form unterschiedliche Längen auf. Hierbei – wie auch für den Fall, dass der formbildende Teil des Stempels eine Geometrie aufweist, durch die im Verhältnis zur Tiefe der Form Bereiche unterschiedlicher Längen vorhanden sind – ist es möglich, in bestimmten Bereichen das Verhältnis der Verformung durch den Stempel zu der Verformung durch das hydromechanische Medium abweichend auszugestalten und damit beispielsweise im Endprodukt Bereiche zu schaffen, die eine größere bzw. eine geringere Festigkeit aufweisen.In a further embodiment of the device, the mold-forming part of the stamp has different lengths relative to the depth of the mold. Here, as in the case where the mold-forming part of the punch has a geometry by which areas of different lengths are present in relation to the depth of the mold, it is possible, in certain areas, the ratio of the deformation by the punch to the deformation by deviating from the hydromechanical medium and thus, for example, to create areas in the end product which have greater or lesser strength.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die Einrichtung zur automatischen Abdichtung aus einer ersten am Stempelfuß angeordneten, auf den Blechhalter einwirkenden Dichtung und einer zweiten unterhalb des Blechhalters angeordneten, auf das Blech einwirkenden Dichtung vorzugsweise aus einem elastomeren Kunststoff gebildet.In a further embodiment of the invention, the device for automatic sealing of a first arranged on the die, acting on the blank holder seal and a second arranged below the sheet holder, acting on the sheet seal is preferably formed from an elastomeric plastic.
Hierdurch wird auf sehr einfache Weise beim Eintauchen des Stempels in die Form am Ende der Bewegung des Stempels eine automatische Abdichtung des für das Hochdruckmedium benötigten Hohlraumes hervorgerufen.This results in a very simple way when immersing the stamp in the mold at the end of the movement of the punch caused an automatic sealing of the space required for the high-pressure medium cavity.
Gleiches gilt auch für eine Einrichtung zur automatischen Abdichtung aus rippenförmigen Dichtelementen, die am Stempelfuß zum Blechhalter weisend angeordnet sind und diesen Dichtelementen gegenüberliegenden in den Blechhaltern angeordnete Aussparungen gebildet wird, wobei die Dichtelemente nach der Bewegung des Stempels die Blechhalter durchgreifen und abdichtend auf das zu verformende Blech einwirken.The same applies to a device for automatic sealing of rib-shaped sealing elements, the stamping foot to the blank holder are arranged facing and this sealing elements opposite in the sheet metal holders arranged recesses is formed, wherein the sealing elements pass through the plate holder after the movement of the punch and sealingly act on the sheet to be deformed.
Hierbei wird auf vorteilhafte Weise durch das Einpressen der rippenförmigen Dichtelemente in das zu verformende Blech im Bereich des Blechhalters ebenfalls eine automatische Abdichtung erreicht.This is achieved in an advantageous manner by the pressing of the rib-shaped sealing elements in the sheet to be deformed in the region of the sheet holder also an automatic seal.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung betrifft ebenfalls die Einrichtung zur automatischen Abdichtung. Hierbei besteht diese aus rippenförmigen, an der den Blechhaltern gegenüberliegenden Fläche der Form angeordneten Dichtrippen, die jeweils eine federnd auf der Form gelagerte Blechauflage durchgreifen und im Verschlussfall das zu verformende Blech abdichtend in eine am Blechhalter angeordnete Ausnehmung pressen, wobei am Stempelfuß eine elastomere Dichtung angeordnet ist, die gegenüber dem Blechhalter abdichtet.Another embodiment of the invention also relates to the automatic sealing device. In this case, this consists of rib-shaped, on the sheet metal holders opposite surface of the mold arranged sealing ribs, each pass through a resiliently mounted on the mold sheet support and press in the closure case, the sheet to be formed sealingly into a recess arranged on the sheet holder, wherein arranged on the stamp foot an elastomeric seal is that seals against the sheet holder.
Letztlich ist eine weitere Einrichtung zur automatischen Abdichtung dadurch gekennzeichnet, dass die Abmessungen des formbildenden Teils des Stempels und der Form so ausgestaltet sind, dass sich nach Beendigung der Bewegung des Stempels in die Form eine automatische Abdichtung des Hohlraumes durch gemeinsames gegenüberliegendes Einwirken auf das zu verformende Blech ergibt. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass keine separaten Dichtungselemente notwendig sind, sondern dass allein durch eine entsprechende Formgestaltung von Stempel und Form am Ende der Wegstrecke des Stempels sich eine automatische Abdichtung ergibt.Finally, a further automatic sealing device is characterized in that the dimensions of the forming part of the punch and the mold are such that upon completion of the movement of the punch into the mold, an automatic seal of the cavity by co-acting against the one to be deformed Sheet metal results. This embodiment has the advantage that no separate sealing elements are necessary, but that alone by a corresponding shape design of stamp and shape at the end of the path of the punch results in an automatic seal.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen. Es zeigen:Further advantages of the invention will become apparent from the following description of exemplary embodiments. Show it:
In den Zeichnungen ist eine Vorrichtung zur einstufigen Umformung von metallischen Blechprodukten (Flächenprodukten) insgesamt mit der Bezugsziffer
An der Form
In der
In der
In der
Letztlich kann dann auf nicht dargestellte Weise die Vorrichtung
Die
Zusammenfassend bedeutet dies, dass der in
Eine andere Ausführungsform eines Stempels
In den
So zeigt die
Eine abgewandelte Vorrichtung zeigt
Eine gegenüber der
Letztlich zeigt die
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Vorrichtungcontraption
- 1111
- Formshape
- 1212
- Formhöhlungcavity
- 1313
- Gravurengraving
- 1414
- zu verformendes Blechsheet to be deformed
- 1515
- Blechhalterblankholder
- 1616
- Stempelstamp
- 16'16 '
- Stempelstamp
- 16''16 ''
- Stempelstamp
- 1717
- Stempelfußprop foot
- 1818
- Zuführkanalfeed
- 1919
- Unterseite des StempelsBottom of the stamp
- 2020
-
Seitenfläche von
12 Side surface of12 - 2121
-
Außenfläche von
16 Outer surface of16 - 2222
- Hohlraum für HCavity for H
- 2323
-
Unterfläche von
16'' Lower surface of16 '' - 2424
- Dichtungpoetry
- 2525
- Federfeather
- 2626
- rippenförmiges Dichtelementrib-shaped sealing element
- 2727
- Aussparungrecess
- 2828
-
Oberfläche von
11 Surface of11 - 2929
- muldenförmige Ausnehmungtrough-shaped recess
- xx
- Richtungdirection
- HH
- HochdruckmediumHigh pressure fluid
- L1 L 1
- Stempellängepunch length
- L2 L 2
- Stempellängepunch length
- DD
- Dichtbereichsealing area
- II
- BereichArea
- IIII
- BereichArea
Claims (9)
Priority Applications (1)
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Cited By (2)
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---|---|---|---|---|
DE102015218463A1 (en) | 2015-09-25 | 2017-03-30 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Method for producing a vehicle component |
CN109692911A (en) * | 2018-12-10 | 2019-04-30 | 上海航天设备制造总厂有限公司 | A kind of large size toroidal shell part monolithic molding device and method |
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2013
- 2013-11-21 DE DE201320010451 patent/DE202013010451U1/en not_active Expired - Lifetime
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DE102015218463A1 (en) | 2015-09-25 | 2017-03-30 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Method for producing a vehicle component |
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Effective date: 20150416 |
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