DE2421218A1 - Metallziehvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Metallziehvorrichtung mit einem Gesenkhohlraum, ein zusammenwirkendes Gesenkmittelstück, das von dem Hohlraum aufgenommen werden kann, eine ebene ringförmige erste Ziehfläche, welche den Gesenkhohlraum umgibt und eine Anzahl gleichachsiger Griffelemente, die das Gesenkmittelstück umgeben und konzentrische Ziehflächen zur Zusammenwirkung mit der ersten Ziehfläche aufx^eisen, welche an der ersten Ziehfläche aufeinanderfolgend'beginnend von aussen während

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des Ziehvorgangs anliegen.

Eine solche Vorrichtung ist in der US-Patentschrift 3 ^94 16 9 beschrieben, bei welcher das Gesenkmitte1-stück feststehend ist und der Gesenkhohlraum sowie die erste Ziehfläche an einem beweglichen Stempel ausgebildet sind, der bei seiner Vorbewegung aufeinanderfolgend an den Griffelementen angreift. Die Griffelernente werden von unabhängigen Federabstützungen getragen, welche den Druck regeln, der auf den Anfangsrand des im Ziehvorgang befindlichen Rohlings ausgeübt wird. Obwohl diese Anordnung einen gleichmässxgeren Druck auf den Rand des Rohlings sicherstellt, wenn dieser Rand aufeinanderfolgend zwischen der ersten Ziehfläche und den Ziehflächen der Griffelemente herausgezogen wird, verhindert sie nicht eine Druckerhöhung, wenn der Rand zwischen dem innersten Griffelement und der ersten Ziehfläche gezogen wird. Diese Druckerhöhung, die durch eine konstante Kraft erhalten wird, welche über eine fortschreitend abnehmende Fläche wirkt, ist oftcerart, daß die Streckgrenze des gezogenen Metalls überschritten wird, so daß das Metall plastisch fließt und gequetscht oder zu einer Messerkante ausgeflacht wird.

Für andere Ziehmaschinen wurde vorgeschlagen, einen Anschlag an einer der Ziehflächen an einer solchen Stelle vorzusehen, daß er am Beginn des Ziehvorgangs am Rand des zu ziehenden Rohlings zur Anlage kommt und, wenn der Rohling am Anschlag vorbeigezogen worden ist, der letztere den Abstand zwischen den Ziehflächen regelt, um ein Quetschen zu verhindern. Beim Ziehen von Material von geringer Dicke oder von Material mit einem hohen Härtezustand ist dieses Verfahren jedoch nicht zufriedenstellend,

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da der Anschlag eine Faltenbildung und Fehler verursacht, die beim nachfolgenden Ziehen nicht beseitigt werden können.

Zur Überwindung dieses Problems unterscheidet sich die erfindungsgemäße Vorrichtung dadurch, daß ein innerer Griffring zur axialen Bewegung mit Bezug auf ein äusseres Griffelement angeordnet ist und eine Fluidkammer zwischen dem inneren und dem äusseren Griffelement begrenzt wird, welcheFluxdkammer über einen verengten Kanal mit einem Fluiddruckbehälter in Verbindung steht, wobei Fluid aus der Kammer in den Behälter verdrängt wird, wenn die Ziehfläche des äusseren Griffelements an der ersten Ziehfläche zur Anlage kommt und die Anlage der Ziehfläche des inneren Griffelements an der ersten Ziehfläche beim Zurückziehen der Kante eines gezogenen Rohlings durch den Rücklauf von Fluid zur Kammer durch den verengten Kanal hindurch verzögert ist.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben und zwar zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Längsschnitt am Beginn des Ziehvorgangs;

Fig. 2 eine schaubildliche Ansicht eines becherförmigen Gegenstandes, der durch die Vorrichtung nach Fig. hergestellt worden ist;

Fig. 3 in vergrössertem Maßstab eine Einzelheit zu Fig. 1 und

Fig. H, 5 und 6 Teile der Vorrichtung von Fig. 1 in auf-

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einanderfolgenden Stufen des Ziehvorgangs.

Die Vorrichtung 10 in Fig. 1 ist zum Ziehen eines Bechers 11 von der in Fig. 2 gezeigten Art bestimmt.

Der Becher 11 besitzt eine im wesentlichen ebene Bodenwand 12, an welche rechtwinkelig eine kreisförmige zylindrische Seitenwand 13 aus einem Stück mit ihr bestehend anschließt, welche zylindrische Seitenwand 13 eine im wesentlichen ebene obere kreisförmige Kante 14 aufweist, die im wesentlichen die volle Dicke hat und frei von messerartigen Kanten ist.

Die Vorrichtung 10 wird mit einem Blech 15 beliefert, das vorzugsweise durch eine Schaltbewegung, wie bei 16 gezeigt, zwischen ein erstes oder Obergesenk 20 und ein Untergesenk 21 bewegt wird. Das Blech 15 wird durch die Vorrichtung so geschnitten, daß ein flacher kreisförmiger Rohling 22 erhalten wird.

Das Obergesenk 20 weist eine kreisförmige Schneidkante 23 auf, die mit einer inneren Schneidkante 24 zusammenwirkt, welche an einem Schneidring 25 vorgesehen ist, der am Untergesenk 21 befestigt ist, wobei die Schneidkanten 23 und 24 zusammenwirken, wenn die Gesenkteile 20 und 21 mit Bezug aufeinander bewegt werden, um den kreisförmigen Rohling 2 2 abzutrennen. Das Obergesenk 20 kann mit einem Abstreifring (nicht gezeigt) versehen werden, um das Blech 15 um das Obergesenk 20 herum abzustreifen, wenn das Blech an diesem hängenbleibt.

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Das Obergesenk 20 weist einen Gesenkhohlraum 2 6 sowie eine ringförmige ebene Ziehfläche 27 auf, an welch letztere eine gekrümmte ringförmige Fläche 30 anschließt, die in den Gesenkhohlraum 2 6 führt. Das Untergesenk 21 ist auf einem festen Träger'31 angeordnet und besitzt ein Gesenkmittelstück 32, das von dem Gesenkhohlraum 26 beim Ziehen des Rohlings 22 zwischen den Gesenkteilen 20 und 21 aufgenommen wird.

Das Untergesenk 21 besitzt ferner ein Druckaufnahmeglied 35, das durch einen äusseren Ziehring 36 und einen inneren Ziehring 3 7 gebildet wird. Der äussere Ziehring weist eine äussere ringförmige ebene Ziehfläche 41 (Fig. 3) auf, während der innere Ziehring 3 7 mit einer inneren, im wesentlichen ebenen Ziehfläche 42 ausgebildet ist. Die Ziehflächen •+1 und 42 sind konzentrisch und befinden sich anfänglich im wesentlichen in der gleichen Ebene. Die Ziehringe 3 6 und 37 sind längs einer vertikalen Mittelachse 43 (siehe Fig, 4) relativ axial beweglich, so daß die äussere und die innere Ziehfläche 41 bzw. 42 ebenfalls relativ axial beweglich sind«

Die Vorrichtung 10 weist Mittel auf, durch welche eine relative Bewegung in der axialen Richtung zwischen den Gesenkteilen 20 und 21, wie durch den Doppelpfeil 44 angegeben, bewirken kann. Da bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung das Untergesenk 21 am Träger 31 befestigt ist, erfolgt die erwähnte relative Bewegung durch die Bewegung des Obergesenks 20.

Die Vorrichtung 10 besitzt ein Fluidkissen 45 für das Druckaufnahmeglied 35. Das Kissen 45 dient dazu, die Ringe 3 6 und 37 und damit deren konzentrische Ziehflächen 41

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und 42 gegen die Unterseite des Rohlings 22 am Beginn des Ziehvorgangs am Rohling zu halten, wie insbesondere in Fig. 4 dargestellt. Das Fluidkissen 4-5 ermöglicht dann eine relative Bewegung in einer axialen Richtung zwischen der inneren und der äusseren konzentrischen Ziehfläche 42 bzw. 41, wenn sich der Umfangsrandteil 47 des Rohlings 22 ausser Anlage an der äusseren Ziehfläche 41 bewegt hat. Insbesondere ermöglicht das Fluidkissen eine räative axiale Bewegung der Ziehflächen 41 und 42, so daß der bei 4 6 in Fig. 4 angegebene Abstand zwischen den Ziehringen 3 6 und 37 beseitigt wird, wenn der Umfangsrandteil 47 sich ausser Anlage an der äusseren ringförmigen Ziehfläche 41 bewegt, welcher Randteil 47 dann in die bei 50 in Fig. 5 gezeigte Lage kommt. Das Fluidkissen steuert ferner den inneren Ziehring 3 7 und insbesondere dessen Ziehfläche 42, wenn nur der Umfangsrandteil 47 des Rohlings 22 noch zu ziehen bleibt, wie bei 51 in Fig. 6 dargestellt, um dadurch eine Quetschung des Umfangsrandteils 47 und die Bildung einer messerartigen Kante an diesem zu verhindern.

Wie sich insbesondere aus Fig. 3 ergibt, wird der äussere Ziehring 36 durch einen im wesentlichen L-förmigen Ring gebildet, der einen vertikalen Schenkelteil 5 2 und einen horizontalen Schenkelteil 53 besitzt, wobei die äussere ringförmige Ziehfläche 41 die obere waagrechte Fläche des vertikalen Schenkelteils 5 2 bildet. Der horizontale Schenkelteil 5 3 ist stufenförmig und weist einen erhöhten, sich im wesentlichen horizontal erstreckenden Flächenteil 5 auf.

Der innere Ziehring 37 besitzt einen Hauptteil 55, der eine Unterseite 5 6 aufweist, die auf den erhöhten Flächen-

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teil 58 der stufenförmigen Fläche 54 aufgelagert werden kann. Ferner besitzt der Ring 3 7 eine sich nach unten erstreckende vertikale Verlängerung 57, die mit dem Hauptkörper 55 aus einem Stück besteht. Der Teil 57 weist eine vertikale Fläche 60 auf, die benachbart einer vertikäLen Fläche 61 angeordnet ist, die an den erhöhten Flächenteil 58 des waagrechten Schenkelteils 5 3 anschließt, und die Fläche 60 ist mit Bezug auf die Fläche 61 vertikal beweglich bzw. gleitbar. Der Hauptteil 55 des Innenringes 3 7 besitzt ebenfalls eine vertikale Fläche 62, die mit Bezug auf eine Innenfläche 63 des sich vertikal erstreckenden Schenkels 5 2 des Aussenringes 3 6 vertikal gleitbar ist.

Zwischen den Ringen 36 und 3 7 ist eine Fluiddichtung vorgesehen, um zwischen beiden eine FIuiddruckkammer 70 zu bilden. Im besonderen besteht diese Dichtung aus einem fluiddichten Dichtungsring 64, der zwischen den Flächen und 61 vorgesehen ist, und aus einem fluiddichten Dichtungsring 65, der zwischen den Flächen 62 und 63 vorgesehen ist.

Wie sich insbesondere aus Fig. 1 ergibt, umfaßt das Fluidkissen 45 einen rohrförmigen Arbeitszylinder 71, der den äusseren Ziehring 3 6 und damit praktisch auch beide Ziehringe 36 und 37 trägt. In einer Kammer 72 im unteren Teil des Untergesenks 21 befindet sich ein Druckmittel, das auf den Zylinder 71 wirkt, um den Ringen 3 6 und 3 7 während des Ziehvorgangs die gewünschte Bewegung mitzuteilen.

Das Ziehkissen 45 ist mit einer öffnung 74 (.siehe Fig.3 und 4) versehen, die sich durch den horizontalen Schenkel 53 des Ziehringes 36 erstreckt und dazu dient, Druckmittel in die Druckkammer 70 einzuleiten bzw. aus dieser zu entfernen. Der rohrförmige Zylinder 71 ist ferner mit einem

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Kanal 76 versehen, der sich axial über dessen Länge erstreckt und einen oberen Teil in Form einer Bohrung 77 in der Wand des Zylinders aufweist sowie einen Kanalteil 78, der durch eine Nut im unteren Teil des Zylinders und eine anschliessende Hülse 7 9 gebildet wird. Das Druckmittel in der Kammer 70 steht daher über den Kanal 76 in Strömungsverbindung mit dem Druckmittel in der Kammer 72.

Das Untergesenk 21 ist ferner mit weiteren Abdichtungen versehen, die in Fig. 1 gezeigt, jedoch nicht näher beschrieben sind, um eine zufriedenstellende Arbeitsweise des Fluidkissens einschließlich des Zylinders 71 sicherzustellen.

Beim Ziehen eines besonderen Rohlings 22 ermöglicht die Öffnung 74, daß in der Kammer 70 befindliches Fluid durch diese und durch den Kanal 76 verdrängt wird, um eine relative Bewegung zwischen den Ringen 3 6 und 37 aus der in Fig, 4 gezeigten in die in Fig. 5 dargestellte Stellung zu ermöglichen. Nur wenn der Umfangsrandteil 47 des Rohlings noch zu ziehen bleibt, wie bei 51 in Fig. 6 dargestellt, dient die öffnung 74 dazu, das rasche Eindringen des Fluids in die Kammer 70 zu verzögern. Diese Verzögerung reicht aus, daß der Teil 47 gezogen und der Becher 11 vervollständigt werden kann, wobei keine Gefahr einer Quetschung und damit das Entstehen messerartiger Kanten am Umfangsrandteil 47 besteht. Der Becher 11 hat daher eine ebene kreisförmige Kante 14 von im wesentlichen voller Dicke, welche das obere Ende seiner Seitenwand 13 bildet.

Das Fluid in der Kammer 72 kann ein Gas, wie Luft, oder

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eine Flüssigkeit, wie Öl, entsprechend an sich bekannter Verfahren sein. Das Fluid in der Kammer 72 kann durch geeignete Anschlüsse 80 und 81, wie in Fig. 1 gezeigt, dieser zugeführt bzw. aus dieser abgeleitet werden.

Der Innenring 37 ist praktisch ein schwimmender Ring und damit dieser nach aussen gedrückt werden kann, muß Fluid durch den Kanal 76 und die Öffnung 74 in die Kammer 70 einströmen, um eine relative Bewegung des Innenringes 37 aus der in Fig. 6 gezeigten Stellung in die in Fig. dargestellte Stellung zu bewirken. Die Öffnung 74 dient dazu, ein rasches Eindringen von Fluid unter Druck in die Kammer 70 zu verhindern, so daß die öffnung als eingebaute Verzögerung in der Bewegung des Ringes 3 7 dient.

Es kann natürlich irgendein geeignetes Ventil anstelle der öffnung 74 vorgesehen werden, um eine Verzögerung im Aufbau des Druckes in der Kammer 70 hereinzubringen. Wenn jedoch eine solche Öffnung 74 vorgesehen wird, muß die Querschnittsfläche dieser Öffnung genau in Abhängigkeit von den Betriebsmerkmalen der Gesamtvorrichtung 10 eingestellt werden, damit die gewünschte Verzögerung bei der Ausübung eines stärkeren Druckes gegen den Innenring 3 7 hereingebracht wird und damit die vorangehend beschriebene Quetschwirkung verhindert wird.

Obwohl bei dem beschriebenen Beispiel der Erfindung nur zwei konzentrische Ziehflächen im Druckaufnahmeglied gezeigt sind, können natürlich, wenn gewünscht _y mehr als zwei Ziehflächen vorgesehen und eine entsprechende Anzahl von Zylindern diesen zugeordnet werden, die mit geeigneten Öffnungen versehen sind, um der verschiedenen Zahl von konzentrischen Ziehflächen Rechnung zu tragen, so daß unterschiedliche Drücke an va?schiedenen Stellen des Ziehvor-

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gangs vorgesehen werden können. Ferner ist zu erwähnen, daß geeignete Einstellorgane für die jeder der Ziehflächen zugeordneten Zylinder entsprechend an sich bekannten Verfahren vorgesehen werden können.

Die beschriebene Vorrichtung kann zum Ziehen von becherförmigen Gegenständen aus einem Blechrohling verwendet werden, der aus einem beliebigen geeigneten Metall hergestellt sein kann, sie hat sich jedoch besonders wirksam zum Ziehen metallischer Materialien erwiesen, die Aluminium enthalten.

Patentansprüche;

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Claims (2)

1. Patentan Sprüche

   ( Iw Metallziehvorrichtung mit einem Gesenkhohlraum, ' einem zusammenwirkenden Gesenkmittelstück, das von dem Hohlraum aufgenommen werden kann, einer ebenen ringförmigen ersten Ziehfläche, welche den Gesenkhohlraum umgibt, und mehrere gleichachsige Griffelemente, welche das Gesenkmittelstück umgeben, und konzentrische Ziehflächen für das Zusammenwirken mit der ersten Ziehfläche aufweisen, die an der ersten Ziehfläche aufeinanderfolgend, ausgehend von der Aussenseite, beim Fortgang des Ziehvorgangs zur Anlage kommen, dadurch gekennzeichnet, daß ein innerer Griffring (37) zur axialen Bewegung mit Bezug auf ein äusseres Griffelement (36) angeordnet ist und eine Fluidkammer (70) zwischen dem inneren und dem äusseren Griffelement begrenzt wird, welche Fluidkammer über einen verengten Kanal (7H) mit einem Druckfluidbehälter (72) in Verbindung steht, wobei Fluid aus der Kammer in den Behälter verdrängt wird, wenn die Ziehfläche (41) des äusseren Griffelements an der ersten Ziehfläche (27) zur Anlage kommt und die Anlage der Ziehfläche (M-2) des inneren Griffelements an der ersten Ziehfläche beim Zurückziehen der Kante eines gezogenen Rohlings durch den Fluidrücklauf zur Kammer durch den erwähnten verengten Kanal hindurch verzögert wird.

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2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckfluidbehälter ein Druckaufnahmeorgan (72) ist, in welchem sich ein Kolben (71) befindet, der das aussere Griffelement (36) trägt.

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