DE2329456C3

DE2329456C3 - Vorrichtung zum Ausformen von becherförmigen Metallgegenständen

Info

Publication number: DE2329456C3
Application number: DE2329456A
Authority: DE
Inventors: Kazunaga Kudamatsu Yamaguchi Misonoo (Japan)
Original assignee: YOSHIZAKI KOZO TOKIO
Current assignee: YOSHIZAKI KOZO TOKIO
Priority date: 1972-06-23
Filing date: 1973-06-08
Publication date: 1979-11-29
Also published as: DE2329456B2; GB1440618A; FR2189141A1; NL7307928A; DE2329456A1; FR2189141B1; NL168150B; US3924436A; USB373297I5; NL168150C

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Ausformen von becherförmigen Metallgegenständen, mit einer in einem Gestell befindlichen Führung für entlang dieser durch einen Antrieb aufeinanderzu bewegbaren Formstempel und Matrize mit mindestens einem Ziehring.

Zur Herstellung von tiefen Metallbechern im Ziehverfahren ist diese Vorrichtung bereits aus der französischen Patentschrift Ii 17 905 bekannt. Bei dieser Vorrichtung ist nicht nur der Formstempel mittels eines Kipphebels und einer Kurvenscheibe sondern auch die Matrize ebenfalls über einen Kipphebel und eine Kurvenscheibe in Ziehrichtung bewegbar.

Aus der österreichischen Pate-tscrift 1 23 654 ist eine mechanische Strangpresse zur Herstellung von Metallrohren bekannt, gemäß der sowohl die Matrize als auch der Formstempel in Wirkrichtung der Vorrichtung bewegbar sind. Allerdings ergibt sich jedoch aus der Beschreibung, daß die Matrize während der Umformphase stillsteht, und lediglich der Formstempel bewegt wird.

Aus der US-Patentschrift 28 00 813 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur plastischen Umformung von Metallkörpern bekannt, wobei ebenfalls die Matrize und der Formstempel in Wirkrichtung der Vorrichtung bewegbar sind. Es ergibt sich jedoch eindeutig, daß im geamten Bewegungsablauf der Teile bei der Bev/egung des Formstempels die Matrize stillsteht oder aber beide Teile sich in der gleichen Richtung bewegen.

Somit ist allen diesen bekannten Vorrichtungen gemeinsam, daß während der Umformphase zumindest die Matrize selbst relativ zum Formstempel stillsteht, was insbesondere zur Folge hat, daß der Zeitablauf für einen Arbeitszyklus groß ist. Darüber hinaus besteht der Nachteil, daß hinsichtlich einer ungenauen Ausformung des Bechers bei hohen Produktionsgeschwindigkeiten der Hub des Formstempels zu groß ist.

Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß der Zeitraum für den Arbeitszyklus weiterhin reduziert wird.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß sowohl der Formstempel als auch die Matrize auch während der Umformphase aufeinanderzu bewegbar sind.

Diese Lösung besagt, daß auch während der Umformphase der Formstempel und die Matrize derart in Bewegung gesetzt werden, daß sich diese aufeinanderzu bewegen. Dadurch verkürzt sich insbesondere der Hub des Formstempels derart, daß insbesondere bei

J(I

W) hohen Produktionsgeschwindigkeiten eine besonders genaue AusTormung des Bechers erfolgen kann. Darüber hinaus kann die Geschwindigkeit dßs ablaufenden Verformungsverfahrens gegenüber dem normalen Verfahren mit feststehenden Matrizen während der Umformphase wesentlich erhöht werden. Aufgrund der Hubbewegung der Matrizen ist es möglich, gleichzeitig in zwei Stufen zu arbeiten, so daß zwei Matrizen zugleich an der Verformung teilnehmen. Dadurch wird der Energieaufwand für das Ausformverfahren reduziert

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung ergibt sich aus dem Unteranspruch.

Bei der französischen Patentschrift Il 17 905 ist an keiner Stelle der Beschreibung erwähnt, daß auch während der Umformphase sowohl Matrize als auch Formstempel aufeinanderzu bewegt werden. Dies läßt sich auch bei einer genauen Analyse der Zeichnungen nicht feststellen.

Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben und näher erläutert In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Ausformvorrichtung,

F i g. 2 einen Querschnitt durch den Matrizenblock,

F i g. 3 einen Querschnitt durch den Formblock,

Fig.4 eine perspektivische Ansicht des Zuführmechanismus für die Becher,

F i g. 5 eine Darstellung des Bewegungsmechanismus des internen Ausstoßstempels und

Fig.6 eine diagrammartige Darstellung des Bewegungsablaufs des Formstempels und des Ausstoßers während eines Arbeitstaktes.

In F i g. 1 ist ein Matrizenblock 20 mit einem Satz Matrizen 21 dargestellt, der zusammen mit einem Formblock 30 hin- und herbeweglich an einem auf einem Gehäuserahmen 10 befindlichen Schlitten 11 angebracht ist.

Eine Hauptantriebswelle 12 wird durch eine Antriebsvorrichtung, bestehend aus eine,:-' in der Zeichnung nicht dargestellten Motor, einem Schwungrad, einem Mitnehmer und einer Bremse angetrieben. Eine Kurbel 15 wird über Zahnräder 14 und ein Ritzel 13 durch die Hauptantriebswelle 12 angetrieben.

Eine Pleuelstange 16 für den Matrizenblock 20 sowie eine weitere Pleuelstange 17 für den Formblock 30 sind mit der Kurbel 15 verbunden, und zwar um 180° gegeneinander phasenverschoben. Die Pleuelstangen 16 und 17 für den Matrizenblock 20 und den Formblock 30 bewegen sich also beinahe symmetrisch. Die Hin- und Herbewegungen des mit der Pleuelstange 16 verbundenen ersten Haupthebels 18 sowie des mit der Pleuelstange 17 verbundenen zweiten Haupthebels 19 werden über Zusatzhebel 24 und 34 an den Matrizenblock 20 sowie den Formblock 30 weitergegeben, so daß die Matrizen 21 und der Formstempel 32 sich fast symmetrisch hin- und herbewegen. Die Pleuelstangen und die Hebel sind durch die Bolzen 25,26,27,35,36,37 miteinander bzw. am Gestell gelenkig verbunden.

F i g. 2 ist ein Querschnitt durch den Matrizenblock 20, in dessen Rahmen 22 Matrizen 21a, 216 und 21c, sowie eine Wölbstation 23 untergebracht sind. Die Abstände zwischen den einzelnen Matrizen 21 sind abhängig von der Reduktationsrate der Wandung beim Ausformen eines becherförmigen Behälters 80.

Vor dem Rahmen 22 des Matrizenblocks 20 ist eine Haltevorrichtung 73 zum Zuführen des becherförmigen Behälters 80 vorgesehen (Fig. 4).

F ί g, 4 ist eine perspektivsehe Ansicht der Zuführeinrichtung für die Becher mit einem Magazin 71, einem Hebel 72, einem Finger 74 und der Haltevorrichtung 73. Der mit dem Rahmen 22 des Matrizenblocks 20 im Eingriff siehende Finger 74 dreht den Hebel 72 um einen bestimmten Winkel, so daß der Hebel 72 der Haltevorrichtung 73 einen Becher 80 aus dem Magazin 71 zuführt.

Fig.3 ist ein Querschnitt durch den Formblock 30, der einen Formstempel 31 sowie einen durch den Formstempel 31 geführten inneren Ausstoßer 32 darstellt.

F i g. 5 stellt den Bewegungsmechanismus des inneren Ausstoßers 32 dar. Eine (tut bei 55 für die Bewegung des Ausstoßers 32 dreht sich synchron mit der Hauptkurbel 15 mittels Ketten- oder Zahnradantrieb. Das eine Ende eines Schwenkhebels 44 ist durch einen Hilfshebel 46 mit der Kurbel 55 verbunden und schwenkt in Kurbelbewegung um den Drehbolzen 49, während das andere Ende des Schwenkhebels 44 auf das untere Ende des Ausstoßers 32 eine Stoß- und Zugbewegung ausübt. Der Ausstoßer 32 gleitet aufgrund der Kurbelbewegung des Schwenkhebels 44 auf dem Haltebolzen 5?,

Die Lage des Drehbolzens 49 wird durch synchron wirkende Luftzylinder 41, 42 geregelt, um eine gegenseitige Störung des Ausstoßers 32 und des Formstempels 31 zu verhindern.

Im folgenden wird der Bewegungsablauf der Matrizen 21 und des Formstempels 31 beschrieben. Zunächst sind der Matrizenblock 20 und der Formblock 30 am Ende ihrer Hubbewegung voneinander getrennt. Die Antriebskraft wird über die Hauptantriebswelle 12, das Ritzel 13 und das Zahnrad 14 auf die Hauptkurbel 15 übertragen. Durch die Kurbelbewegung werden die Haupthebel 18, 19 durch Pleuelstangen 16, 17 in Bewegung versetzt, wodurch der Formblock 30 und der Matrizenblock 20 beginnen, sich aufeinander zuzubewegen. Der Formstempel 31 setzt seine Bewegung fort und tritt in den becherförmigen Gegenstand 80 ein, der in der Haltevorrichtung 73 festgehalten wird, und dann in die Matriz. 21a, wobei der becherförmige Gegenstand 80 durch Strecken der Seitenwandung ausgeformt wird. Dieser Ausformvorgang wird in Matrize 21 b und 21c fortgesetzt Schließlich tritt der Formstempel 31 in die Wölbstation 23 ein, wo das Ausformen abgeschlossen wird.

Nach Abschluß des Ausformens h: der Wölbstation 23 beginnen die Haupthebel 18, 19 ihre Rückwärtsbewegung und der Formblock 30 und der Matrizenblock 20 bewegen sich auseinander. Gleichzeitig bewegt sich der Ausstoßer 32 aus dem Formstempel 31 heraus und dringt in den Matrizenblock 20 ein, wo er den Becher 80 von dem 3ich rückwärts bewegenden Formstempel 31 abstößt. Diese Ausstoßbewegung wird durch den Schwenkhebel 44 veranlaßt.

Der Ausstoßer 32 tritt so weit aus dem Formstempel 31 heraus, wie dies zum Ausstoßen des Bechers 80 nötig ist. Sobald dies geschehen ist, gelangt er wieder in den Formstempel 31, und zwar bevor der nächste Becher 80 zugeführt wird.

In F i g. 6 stellt die dicke Linie die jeweilige Lage des Ausstoßers 32, die gestrichelte Linie die des Formstempels 31 dar. Der Ausstoßer 32 bewegt sich von 0° bis 180° der Kurbelbewegung gleichmäßig mit dem

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Formstempel 31, Von 180" bis 240° kommt der Ausstoßer 32 aus dem Formstempel 31 heraus, Während dieser Zeit wird der Becher 80 ausgestoßen. Nach Überschreiten des Winkels 210° der Kurbelbewegiing wird der Ausstoßer 32 bis 3IQ" sehr schnell wieder in den Formstempel 31 zurückgezogen. Nach 310" bewegt sich der Ausstoßer 32 wieder gleichmäßig mit dem Formstempel 31. Falls die synchron wirkenden Luftzylinder 41, 42 nicht arbeiten und der Drehbolzen 49 feststeht, verlaufen die Bewegungen des Ausstoßers 32 und des Formstempels 31 nicht gleichmäßig. Die jeweilige Lage ist für diesen Fall durch die dünne Linie gekennzeichnet Die Luftzylinder 41, 42 kompensieren den Vor- oder Nachlauf des Ausstoße« 32 gegenüber dem Formstempel 31. Durch die Luftzylinder41,42 wird der Drehbolzen 49 zum Matrizenblock 20 hin bewegt, während sich Formstempel 31 und Matrizen 21 aufeinanderzu bewegen, und trennt sich wieder vom Matrizenblock 20, wenn der Formstempel 31 und die Matrizen 21 wieder auseinandergehen. Zum Beispiel wird ein becherförmiger Behälter 80 während der Rückbewegung über die Zufühi<iinrichtung 72, 74 eingebracht. Ein Arbeitstakt des Ausfounvcrfahrens ist abgeschlossen, wenn der Formstempel Jl und die Matrizen 21 am Ende ihrer Hubbewegung angelangt sind.

Taboile 1 zeigt das Ergebnis eines erfindungsgemäßen Ausformverfahrens mit Zinnblech. Durch den Kurbelmechanismus wird eine getrennte Gleitbewegung der Matrizen 21 veranlaßt, wodurch die Becherwandung zwischen den Matrizen 21 gestreckt wird, während das Ausformen des Bechers 80 gleichzeitig an zwei Matrizen 21a,21 Verfolgt. Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist die zum Ausformen aufgewendete Kraft leicht zu reduzieren, da die Spannung zwischen den einzelnen Matrizenstufen einen Bremszug auf eine der seitlichen Matrizen 21 ausübt.

Tabelle 1

Becherförmiger Behälter	65,6 mm	Verfahren mit
1) Durchmesser	0,28 mm	gleitenden Matrizen
Δ) Wandstärke	Zinnhlech
3) Material		(gleichzeitiges Aus
Matrizenabstände	0,19 mm	formen in zwei
1. Stufe (21a)	0,17 mm	Stufen)
2. Stufe (21 b)	0,10 mm	2,5 Tonnen
3. Stufe (2If)	Gemessene Belastung des Formstempels 31	3,5 Tonnen
	Gewöhnliches	2,0 Tonnen
Verfahren mit	3,0 Tonnen
festen Matrizen	2,2 Tonnen
(Ausformen in
einer Stufe)

1. Sture (21a) 7,5 Tonnen
I./2. Stufe
2. Stufe (216) 2,0 Tonnen
273. Stufe
3. Stufe (21 c) 2,2 Tonnen

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1, Vorrichtung zum Ausformen von becherförmigen Metallgegenstände^ mit einer in einem Gestell > befindlichen Führung für entlang dieser durch einen Antrieb aufeinanderzu bewegbaren Formstempel und Matrize mit mindestens einem Ziehring, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der Formstempel (31) als auch die Matrize (21) auch in während der Umformphase aufeinanderzu bewegbar sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubbewegungen von Formstempel (31) und Matrize (21) symmetrisch sind. ι >