DE2802601C2

DE2802601C2 - Werkzeug zum hydromechanischen Tiefziehen

Info

Publication number: DE2802601C2
Application number: DE2802601A
Authority: DE
Inventors: Günter Dr.-Ing. 4300 Essen Bensmann
Original assignee: Fried Krupp AG
Current assignee: Fried Krupp AG
Priority date: 1978-01-21
Filing date: 1978-01-21
Publication date: 1983-12-01
Also published as: FR2414965A1; SE7900227L; IT7919426A0; DE2802601A1; IT1110139B

Description

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Bei dem bekannten Verfahren des hydromechanischen Tiefziehens besteht das Werkzeug aus einem Ziehring, hinter dem sich ein hydraulisches Kissen befindet, sowie aus einem Niederhalter und einem ίο Stempel. Das umzuformende Blech wird von dem Stempel über den Ziehring gezogen. Der hydraulische Druck im Kissen sorgt dafür, daß sich das Blech an die vorgegebene Stempelform anlegt. Das Hydraulikkissen ist mit einem variablen Druckbegrenzungsventil oder einem vorgespannten Speicher verbunden. Das Austreten des Hydraulikmediums zwischen dem tiefzuziehenden Blech und dem Ziehring unterbindet ein Dichtungssystem.

Da das Blech während des Umformvorganges über diese Dichtung gezogen wird und dabei wegen der immer vorhandenen Oberflächenrauhigkeit des Bleches die Dichtung stark verschleißt, muß nach einer relativ kurzen Zeit der Produktionsprozeß unterbrochen und eine neue Dichtung eingelegt werden. Es ist Aufgabe der Erfindung, diesen Nachteil zu beseitigen.

Diese Aufgabe wird durch das im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 beschriebene Werkzeug gelöst. Die wellenförmige Ausbildung kann eine beliebige Gestalt besitzen. So sind Wellen gleicher Amplitude und/oder gleicher Wellenlänge ebenso denkbar, wie eine unsymmetrische Ausbildung mit Wellen, deren Amplituden und/oder deren Wellenlängen variieren, wobei die im Querschnitt wellenförmigen Ausbildungen jeweils deckungsgleich sind, so daß Ziehring und Niederhalter an jeder Stelle den gleichen Abstand voneinander haben.

Nach einer anderen Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe weist nur der Ziehring an seiner Oberfläche im Querschnitt eine Wellenstruktur auf.

Der besondere Vorteil dieser Werkzeuge liegt darin, da2 auf die dem starken Verschleiß unterworfenen üblichen Dichtungsmittel verzichtet werden kann. Durch die wellenförmige Ausbildung der Werkzeugoberflächen werden zwischen diesen und dem Werkstoff Kontaktlinien gebildet die eine Dichtwirkung ausüben. Die aufgrund der fehlenden vollständigen Dichtigkeit dieses Systems aus dem Ziehkissen heraustretende Hydraulikflüssigkeit wirkt sich vorteilhafterweise während des Ziehvorgangs reibungsvermindernd aus. Darüber hinaus erfährt durch die wellenförmige Ausbildung des Ziehrings und des Niederhalters das umzuformende Blech während des .Ziehvorgangs auch noch eine Richtwirkung, so daß der Faltenbildung erster Art entgegengewirkt wird.

Während des Ziehvorgangs wird das umzuformende Blech durch einen weggesteuerten Niederhalter vorteilhafterweise so auf den Ziehring gedrückt, daß zwischen dem Blech und den Werkzeugen ein Spalt von weniger als 0,1 nwn entsteht durch den das Hydraulikmedium entweichen kann. Der entstehende Druckverlust im hydraulischen Kissen wird durch die Pumpwirkung des niedergehenden Stempels wieder ausgeglichen. Somit kann trotz des zwischen Ziehring und Ronde austretenden Hydraulikmediums ein definierter Gegendruck im Werkzeugunterteil aufrechterhalten werden. Das austretende Hydraulikmedium wird im Ziehwerkzeug wieder aufgefangen und dem Tank einer Pumpe zugeleitet, die das Medium vor dem nächsten Tiefziehen wieder in das Hydraulikkissen befördert. Dieses Dichtsystem hat eine wesentlich höhere Standzeit als die derzeit verwendeten Dichtringe. Die Produktion braucht nicht in kurzen Abständen unterbrochen zu werden, um das verschlissene Dichtungssystem zu erneuern.

Die Fig. 1 und 2 zeigen als Ausführungsbeispiel ein Werkzeug zum hydromechanischen Tiefziehen im Querschnitt.

Das in den Fig. 1 und 2 dargestellte Werkzeug zum hydromechanischen Tiefziehen besteht aus einem Niederhalter 1, einem Ziehring 2, einem Stempel 3 und einem hydraulischen Kissen 4, das das Hydraulikmedium beinhaltet Beim Tiefziehvorgang wird das umzuformende Blech 5 von dem Stempel 3 über den Ziehring 2 gezogen und so ein Hohlkörper erzeugt. Der Niederhalter 1 verhindert die Faltenbildung im Flansch des Ziehteils.

In Fig. 1 sind die das umzuformende Material 5 umschließenden Werkzeugteile, nämlich der Niederhalter 1 und der Ziehring 2 wellenförmig ausgebildet. Diese Ausbildung ist dergestalt, daß der Niederhalter 1 Erhöhungen 8 und Vertiefungen 9 besitzt, die Erhöhungen 6 und Vertiefungen 7 im Ziehring gegenüberliegen. An jedem Ort haben zwei gegenüberliegende Flächenelemente des Ziehrings und des Niederhalters gleichen Abstand.

In Fig. 2 ist ein anders geformtes Werkzeug schematisch dargestellt, bei dem nur der Ziehring wellenförmig ausgebildete Erhöhungen 6 und Vertiefungen 7 besitzt, während der Niederhalter 1 eben gestaltet ist. Je nach umzuformendem Werkstoff und verwendetem Hydraulikmedium wird die Amplitude der wellenförmigen Ausbildung des Ziehrings oder auch des Niederhalters sehr groß oder auch sehr klein gewählt, im Grenzfall, wie hier dargestellt, Null. Eine Verwen-

dung von schmierfähigen, höher viskosen Hydraulikmedien, z. B. erlaubt sehr schwach ausgebildete Wellen, um eine vorgegebene Dichtigkeit zu gewährleisten.

Das zwischen dem Ziehring und dem Blech austretende Hydraulikmedium wird wieder aufgefangen und dem Tank einer Pumpe zugeleitet, die das Medium vor dem nächsten Tiefziehen wieder in das Hydraulikkissen befördert. Weist das tiefzuziehende Blech eine sehr große Oberflächenrauhigkeit oder erhebliche Dichteschwankungen auf, so daß bei niedergehendem

Stempel der erforderliche Druck im hydraulischen Kissen abfällt so kann bei nicht ausreichender Dichtwirkung zwischen Ziehring und Blech der Druck dadurch aufrechterhalten werden, daß schon während des Ziehvorgangs die Pumpe die Hydraulikflüssigkeit dosiert in das hydraulische Kissen nachfördert. Auf ein Pumpen während des Tiefziehens kann jedoch bei glatten Blechen bzw. Blechen mit gleichbleibender Dicke verzichtet werden, da dort die erfindungsgemäße Abdichtung ausreicht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Werkzeug zum hydromechanischen Tiefziehen, bestehend aus einem Ziehring, einem am Ziehring abgedichteten hydraulischen Kissen, einem Niederhalter und einem Stempel, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdichtung durch konzentrisch zur Stempelachse, gegenseitig ineinander greifende Erhöhungen (6,8) und Vertiefungen (7,9) im Niederhalter und im Ziehring, die im Querschnitt wellenförmig ausgebildet sind, bewerkstelligt ist

2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die im Querschnitt wellenförmige Ausbildung (6 bis 9) der Abdichtung gleiche Amplitude und/oder gleiche Wellenlänge aufweist

3. Werkzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdichtung durch wellenförmige Erhöhungen (6) auf der Ziehringoberfläche bewerkstelligt ist.

4. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Hydraulikmedium eine Flüssigkeit mit reibungsvermindernder Schmierfähigkeit dient.

5. Werkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Hydraulikflüssigkeit öle hohe Viskosität Verwendung finden.

6. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der weggesteuerte Niederhalter und der Ziehring einen Abstand besitzen, bei dem zwischen dem tiefzuziehenden Blech und dem Ziehring ein Spalt einer Breite von weniger als 0,1 mm entsteht.