DE2730059A1 - Hydromechanische tiefziehvorrichtung - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine hydromechanische Tiefziehvorrichtung zum Tiefziehen kompliziert geformter Werkstücke, die mit einer Druckkammer mit flüssiger Füllung und mit einem in die Druckkammer eindringenden Ziehstempel zur Ausbildung eines Werkstückes aus einem Zuschnitt durch den Druck einer Flüssigkeit unter Mitwirkung eines Niederhalters versehen ist, welcher durch Druck mit möglichem Rutsch auf die Ränder des Blechzuschnittes wirkt, der auf einen Dichtungsverschluß am Rand der Druckhalter niedergedrückt ist.

Zur Herstellung tiefgezogener Werkstücke wurden mehrere Blechziehverfahren entwickelt, von denen sich einstweilen das sogenannte hydromechanische Ziehen am vorteilhaftesten erweist.

Dieses Verfahren verwendet ein Werkzeug, welches aus einer Druckkammer als Unterteil eines Werkzeuges, deren Rand die Fläche zur Lagerung und Einspannung eines Blechzuschnittes bildet, weiter aus einem Niederhalter für den Ausschnittrand, welcher den erwähnten Ausschnitt gegen einen Dichtungsverschluß bzw. gegen die Fläche für dessen Lagerung auf den Rand der Druckkammer andrückt, sowie aus einem Ziehstempel besteht, der durch die Mitte des Niederhalters in Richtung zur Mitte des Ausschnittes bis in die Druckkammer hinein bewegbar ist. Bei diesem Verfahren füllt man die Druckkammer bis zum Rand mit Flüssigkeit, hierauf wird auf den Rand der Druckkammer der Ausschnitt gelegt und dessen Rand durch den Niederhalter beschwert niedergedrückt und dabei eingespannt, wodurch der Ziehstempel auf den Ausschnitt gegen den Druck der Flüssigkeit und Druckkammer so lange wirkt, bis der Ausschnitt entsprechend dem vordringenden vorderen Ende des Ziehstempels in die Außenform des Ziehstempels gezogen und in die gewünschte Endform gestaltet wird.

Als unvorteilhaft beim beschriebenen Ziehverfahren tiefer Werkstücke hat sich insbesonders die Tatsache erwiesen, dass hierdurch die Probleme mit dem Ziehen kompliziert geformter Werkstücke nicht beseitigt sind, insbesondere stufenförmiger Werkstücke, die mehrere geometrisch ungleichartige und sich gegenseitig durchdringende Formen, insbesondere von verschiedenen Durchmessern, aufweisen, welche gewöhnlich das Ziehverhältnis besonders ungünstig beeinflussen und das Herausnehmen des Ziehstempels aus dem Werkstück nach Beendigung der Ziehoperation praktisch unmöglich machen.

Handelt es sich z.B. um die Herstellung von rotationsförmigen Werkstücken, jedoch mit kleinerem Durchmesser am Hals als am Boden, ist es notwendig, diese Werkstücke auf einer hydromechanischen Vorrichtung nach dem Ziehvorgang, in dem sie in die zylindrische Form gebracht wird, entweder durch ein Metalldrückverfahren zu vollenden oder irgendwelche Aufweitmethoden anzuwenden, z.B. mittels Gummi, mit mit Druckflüssigkeit gefüllten Gummibeuteln und dgl. Dabei ist es notwendig, die zylindrischen Werkstücke als Halbfabrikate zwischen den angeführten Operationen auszuglühen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, hydraulische Vorrichtungen bekannter Type so zu vervollkommnen, dass mit ihnen durch Tiefziehen in einer Operation Werkstücke mit abgestuften Durchmessern, insbesondere mit kleinerem Durchmesser am Hals als am Boden herstellbar sind.

Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung durch Anordnung des Ziehstempels einer hydromechanischen Tiefziehvorrichtung im wesentlichen derart gelöst, dass dieser aus mindestens zwei ungleichen, aneinander anliegenden und miteinander beweglichen Körpern besteht, von denen mindestens einer zwecks Änderung seiner Ziehoberfläche elastisch verformbar ist.

Das Wesen der Erfindung ist nachstehend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Die Zeichnung zeigt einen Ziehstempel im Achsschnitt. In der linken Hälfte der Zeichnung ist der Ziehstempel in einer auf den Zuschnitt nicht einwirkenden Stellung und in der rechten Hälfte in einer auf den Zuschnitt wirkenden Stellung beim Ziehen eines kompliziert geformten Werkstückes veranschaulicht.

Die hydrochemische Tiefziehvorrichtung besteht aus einer Druckkammer 1 für eine flüssige Füllung 2. Am Rand der Druckkammer 1 ist ein Dichtungsverschluß 3 zum Lagern und Klemmen eines Zuschnittes 4 ausgebildet. Der Zuschnitt 4 ist auf dem Dichtungsverschluß 3 mit Hilfe eines Niederhalters 3 festgehalten, welcher auf einem nicht dargestellten Pressenstößel eingespannt ist. Durch die Mitte des Niederhalters 5 geht ein Ziehstempel 6 hindurch, der z.B. mittels eines Schaftes 7 auf dem nicht dargestellten Ziehstößel der Presse eingespannt ist.

Der Ziehstempel 6 besteht aus mindestens zwei gegenseitig ungleichen ortsfesten Körpern 8 und 9, von denen z.B. der Körper 9 aus Gummi oder einem anderen elastischen Stoff, z.B. aus Urethan, und der Körper 8 normal aus Metall ausgebildet ist. Der ortsfeste Körper 8 besteht im Ausführungsbeispiel aus zwei Teilen, von denen der eine Teil 10 auf dem anderen Teil verschiebbar ist. In einem Ringraum zwischen den Außenkanten dieser beiden Teile ist im gegebenen Fall vorteilhaft eine Aufnahme für den elastischen Körper 9 vorgesehen, der z.B. die Form eines zylindrischen Kreisringes hat.

Der verschiebbare Teil 10 des Ziehstempels 6 hat die Form eines länglichen Zylinders mit einem kreisscheibenförmigen

Vorsprung 13 am Ende und ist auf dem Körper 8 geführt. Er ist in der unteren Randlage im rohrförmigen Körper 8, in welchem der Teil 10 verschiebbar gelagert ist, durch Stifte 11 festgehalten. Die andere Randlage des verschiebbaren Teiles 16 des Ziehstempels 6 ist durch einen Boden 12 im Innern des Ziehstempels 6, bzw. des ortsfesten Körpers 8 abgegrenzt.

Der untere Rand des verschiebbaren Teiles 10 des Ziehstempels 6 ist mit einem Vorsprung 13 zum Festhalten des elastischen Körpers 9 versehen. Der elastische Körper sitzt somit auf dem zylindrischen verschiebbaren Teil 10 und ist auf seiner einen Stirnseite durch den Vorsprung 13, auf der anderen Stirnseite von der Stirnseite des rohrförmigen Körpers 8 eingespannt.

Die Arbeitsweise der beschriebenen hydromechanischen Tiefziehvorrichtung ist folgende:

Der Zuschnitt 4 wird durch den Niederhalter 5 auf den Dichtungsverschluß 5 der Druckkammer 1 mit flüssiger Füllung 2 geklemmt, worauf die Durchdringbewegung des Ziehstempels 6 durch die Mitte des Niederhalters 5 in Richtung zum Zuschnitt 4 folgt. Bei der dann einsetzenden Berührung des Ziehstempels 6 mit dem Zuschnitt 4 beginnt das Material des Zuschnittes 4 in die flüssige Füllung 2 einzutauchen. In dieser steigt der Druck an, welcher relativ eine Rückbewegung des verschiebbaren Teiles 10 in Bezug auf den Körper 8 des Ziehstempels 6 hervorruft, wobei sich der elastische Körper 9 zwischen der Stirnfläche des Körpers 8 und dem Vorsprung 13 des verschiebbaren Teiles 10 des Ziehstempels 6 immer mehr axial zusammenzudrücken und seitlich auszuwölben beginnt. Das durchdringende Ende des Ziehstempels 6 ändert also bereits in den ersten Ziehphasen des Zuschnittes 4 seine Form, bzw. sein

Ziehende und erweitert sich z.B. nach den Seiten hin. Auf das sich so ändernde durchdringende Ende des Ziehstempels 6 ballt sich auf übliche Weise das Material des Zuschnittes 4 auf.

Durch die Auflage des Ziehstempels 6, bzw. dessen verschiebbaren Teils 10 auf den festen Anschlag 14 des Bodens der Druckkammer 1 kommt es zu einem bedeutenden Kraftanstieg auf den Ziehstempel 6, was die Auflage des Bodens 12 im Körper 8 auf das obere Ende des verschiebbaren Teiles 10 hervorruft. Dadurch wird der elastische Körper 9 des Ziehstempels 6 auf einen maximal gewählten Wert zusammengedrückt.

Die seitliche Ausbeulung und Auswölbung des erwähnten elastischen Körpers 9 ist in dieser Phase maximal und kann zur Kalibrierung des herzustellenden Werkstückes 15 und dgl. ausgenutzt werden, besonders wenn der Druck der flüssigen Füllung 2 in der Druckkammer 1 gesteuert ist.

Die letzte Phase des hydromechanischen Tiefziehverfahrens bildet die Dekompression der flüssigen Füllung 2 und somit die Sicherung der Stabilität des Werkstückes 15.

Bei gleichzeitiger Rückbewegung des Ziehstempels 6 kommt es zur Entspannung in dessen elastischem Körper 9, welcher fortschreitend seine ursprüngliche Form erlangt und gemeinsam mit den übrigen Teilen 10 und 8 des Ziehstempels 6 aus dem dortigen Werkstück 13 herausgezogen werden kann, das während einer gewissen Zeit der Rückbewegung des Ziehstempels 6 durch den Niederhalter 5 auf den Rand der Druckkammer 1 festgehalten bleibt.

Diese Beschreibung dient lediglich zum Verständnis der Erfindung. Durch sie werden in keinem Fall Einschränkungen gemacht, weil manche Modifikationen der Vorrichtung möglich und für Fachleute offenkundig sind.

Claims (1)

1. Hydromechanische Tiefziehvorrichtung, insbesondere zum Tiefziehen kompliziert geformter Werkstücke, die mit einer Druckkammer mit flüssiger Füllung und mit einem in die Druckkammer einbringenden Ziehstempel zur Ausbildung eines Werkstückes aus einem Zuschnitt durch den Druck einer Flüssigkeit unter Mitwirkung eines Niederhalters versehen ist, welcher durch Druck mit möglichem Rutsch auf die Ränder des Zuschnittes wirkt, der auf einem Dichtungsverschluß beim Rand der Druckkammer gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Ziehstempel (6) aus mindestens zwei ungleichen aneinander anliegenden und miteinander beweglichen Körpern (8,9) besteht, von denen mindestens einer zwecks Änderung seiner Ziehoberfläche elastisch ist.