DE3112177A1

DE3112177A1 - Formgebungswerkzeug, besonders ein tiefziehwerkzeug

Info

Publication number: DE3112177A1
Application number: DE3112177A
Authority: DE
Inventors: Matti Juhani 28450 Vanha Kuusisto
Original assignee: W Rosenlew Oy AB
Current assignee: W Rosenlew Oy AB
Priority date: 1980-03-27
Filing date: 1981-03-27
Publication date: 1982-01-28
Also published as: SE8101950L; FI65557B; FI65557C; NO153719B; SE436841B; NO153719C; NO811047L; DK137481A; FI800947A

Description

Foringebungswerkzeug, besonders ein Tief ziehwerkzeug

Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Formgebungswerkzeug, das eine einen Formteil bildende Ziehscheibe j eine den zu formenden Blechrohling gegen die Ziehscheibe haltende Halterscheibe, an die eine Scheibe befestigte Steuerpfeiler, längs deren sich die andere Scheibe in der Achsrichtung gleitend verschieben lässt, sowie Treiborgane zum Verschieben der Scheiben in der Richtung zu- und voneinander längs der genannten Pfeiler umfasst.

Bei Tiefziehwerkzeugen schliesst man den zu ziehenden Blechrohling auf die Dauer der Ziehstufe zwischen der Ziehscheibe und der Halterscheibe, damit das Ziehen des Blechrohlings kontrolliert stattfinden würde und damit am Blechrohling keine Falten entstehen sollten. Damit der Blechrohling zwischen der Ziehscheibe und der Halterscheibe gelegt und das gezogene Erzeugnis aus dem Werkzeug entfernt werden könnte, muss die Halterscheibe im Verhältnis zur Ziehscheibe beweglich montiert werden. Zu diesem Zweck sind pfeilerartige Führungen vorgesehen worden, die die Halterscheibe bei deren Bewegungen steuern.

Die Haltekraft, mit der der Blechrohling mittels der Halterscheibe gegen die Fliiche der Ziehscheibe gedrückt wird, wird bei bekannten TiefZiehpressen mit entweder oberhalb oder unterhalb der Presse gelegenen Haltezylindern erzeugt. In solchen Fällen muss die Kraft der Puffer der Presse gleich gross sein wie Zieh- und Haltekraft zusammen. Beim Ziehen von dünnen Erzeugnissen von grosser Fläche sowie bei sonst schweren Ziehvorgängen wird der Anteil der Haltekraft häufig ebenso gross, bisweilen sogar grosser als dio eigentliche Ziohkraft. Dieser Umstand begrenzt oft r>ut.."c:lic; i dond dir.¹ 0 i'iiaMf¹ dor y.u. '/. j chi-tulon otüeke. Bei bek.'inntoü Pi'c:;ut.eii \al din UW.5si?e des 'IVi lic he a oft ein begrenzender Faktor, weil der Blechrohling im allgemeinen

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nicht grosser sein kann als der von den äussersten Druekzapfen der Presse begrenzte Bereich.

Der Zweck der vorliegenden Erfindung ist ein Formgebungswerkzeug zu erzeugen, das die oben genannten Nachteile beseitigt und bei dem die für die Halterscheibe erforderliche Haltekraft die für die Formgebung des Blechrohlings zur Verfugung stehende Ziehkraft der Presse nicht vermindert. Dieser Zweck wird mittels des Formgebungswerkzeuges gemäss der Erfindung erreicht, welches Werkzeug durch einen Verschlussmechanismus zwischen der im Verhältniz zum Pfeiler verschiebbaren Scheibe und dem Pfeiler gekennzeichnet ist, welcher Mechanismus die genannte Scheibe an den Pfeiler verschliesst, wenn die Ziehscheibe und die Halterscheibe gegeneinander liegen, aber die Verriegelung befreit _s wenn die genannte Scheibe mittels der Treiborgane im Verhältnis zum Pfeiler verschoben wird. Die Erfindung gründet sich auf den Gedanken, dass die Haltekraft der Halterscheibe aus den Pfeilern entnommen wird,, die die Halterscheibe mit der Ziehscheibe mittels eines Verschlussmechanismus verbindet, welcher Verschlussmechanismus selbsttätig die Ziehscheibe, die Halterscheibe und die Pfeiler auf die Dauer der Ziehstufe miteinander zu einer starren Einheit verriegelt. Somit ist die Kraft des Puffers der Presse für das Halten der Halterscheibe nicht erforderlich. Für das Bewegen der Halterscheibe kann man allerdings die Bewegungen des Puffers der Presse benutzen, und es lässt sich leicht so anordnen, dass das Schließen und das öffnen des Verschlussmechanismus selbsttätig am Ende der Sonkbewecung der Halterschoi.be beziehungsweise am Anfang der Hebobnwegiunc; der Halterscheibe stattfinden.

Mittels des Werkzeuges gemäss der Erfindung kann man mit einer einfachwirkenden Presse solche Stücke ziehen, für deren Ziehen - aber nicht Halten - die Kraft gerade noch ausreicht, weil die gesamte Kraft der Presse ausschliesslich für die Ausführung des Ziehens zur Verfugung steht. Mit dem Werkzeug kann man auch solche

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Stücke ziehen., die sogar beträchtlich nach ausserhalb des Tisches der Presse reichen, weil das Werkzeug keine die Grosse der Stücke begrenzende Druckzapfen verlangt. Mit einem Hub können Ziehvorgänge von mehreren Stufen ausgeführt werden. Zum Beispiel bei einer doppelwirkenden Presse können beide Wirkungsvorgänge für Ziehstufen benutzt werden, und das Herausschieben des Erzeugnisses kann mit den Gegenzylindern vorgenommen werden. Beim Einsatz dieses Werkzeuges kann man auch dünne Stücke von grosser Fläche ziehen, die mehr Haltekraft beanspruchen als die Presse entwickeln kann. Mittels des Werkzeuges gemäss der Erfindung können schwierigere Ziehvorgänge ausgeführt werden als mit einem normalen Halteverfahren, weil die Haltekraft, die den zu ziehenden Blechrohling fest zwischen der Ziehscheibe und der Halterscheibe hält, erst dann entwickelt wird, wenn eine Palte zu entstehen versucht. In diesem Fall ist die von der Haltekraft veranlasste auf den Blechrohling gerichtete Reibungskraft 'sehr gering, was die auf die Wandung der zu ziehenden Schale gerichtete Spannung reduziert.

Die Erfindung wird nachstehend näher beschrieben mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen, worin

Figur 1 als Seitenansicht eine Tiefziehpresse darstellt, die ein Werkzeug gemäss der Erfindung aufweist, Figuren 2 und 3 als vergrössert den Verschlussmechanismus des Werkzeuges als Seitenansicht in der Verschlusslage beziehungsweise in der geöffneten Lage darstellen,

Figuren 4, 5 und 6 eine zweite Ausführungsform des Verschlussmechanismus als Seitenansicht in der Verschlusslage und in der geöffneten Lage beziehungsweise als Schnitt längs der Linie VI-VI in der Figur h darstellen, und

Figuren I₃ 8 und 9 eine alternative Ausführungsform des Verschlussmechanismus als Seitenansicht in der Verschul:3i;luge und in der geöffneten Lage bzw. als Schnitt längs der Linie IX-IX in der Figur 7 darstellen.

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Die in Figur 1 der Zeichnung dargestellte Tiefziehpresse weist einen Rahmen 1 und einen darauf senkrecht beweglich gelagerten Puffer 2 auf, welcher Puffer einen mit dem Tiefziehwerkzeug 3 zusammenwirkenden Stössel 4 trägt. Das Werkzeug weist eine auf einer Tischplatte 5 gelegte Ziehscheibe 6 und eine oberhalb derselben angeordnete , in der senkrechten Richtung bewegliche Halterscheibe 7 auf. Zur Steuerung der Halterscheibe zu ihrem Platz auf der Ziehscheibe sind an die Ziehscheibe parallele Pfeiler 8 befestigt worden, und in die Halterscheibe sind entsprechende Bohrungen 9 ausgeführt worden, so dass die Halterscheibe längs der Pfeiler gleiten kann. An die obere Fläche der Ziehscheibe sind Zapfen 10 befestigt worden, die um die Dicke des Bleches a.us der Fläche der Ziehscheibe gehoben sind, so dass zwischen der Ziehscheibe und der Halterscheibe eine gleichmässig dicke Splate 11 für den zu ziehenden Blechrohling 12 geformt wird, wenn die Halterscheibe nach unten auf den genannten Zapfen gesenkt ist. In der gesenkten Lage der Halterscheibe steht jeder Pfeiler nach oberhalb der oberen Fläche der Halterscheibe hervor.

Auf jeder Bohrung 9 der Halterscheibe ist an der oberen Fläche je ein Verschlussmechanismus 13 montiert. Dieser Mechanismus weist einen an der Halterscheibe befestigten Druckring 14 auf, der mehrere-, mit gleichmässigen Abständen der ringförmigen oberen Fläche des Druckringes entlang gelegene Riegelstücke 15 trägt. Die Riegelstücke sind von einer Druckhülse 16 umgeben, die sich in der senkrechten Richtung als von einer Hebehülse 17 gesteuert bewegen kann. Die Druckhülse weist eine hervorstehende Achsel l8 auf, und die Hebehülse eine entsprechende hervorstehende Achsel 19, die die Bewegung der Druckhülse nach oben begrenzt. Auf der Druckhülse sind zwei teleskopisch ineinander angeordnete Hebehülsen 20, 21 angebracht, von denen die höher gelegene 21 am Puffer 2 der Presse befestigt ist. Eine Feder 22 will die unten gelegene Hebehülse 20 von der höher gelegenen Hebehülse 21 nach unten drücken.

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Der untere Teil der Druckhülse 16 gestaltet eine innenseitige, sich nach unten erweiternde Kegelfläche, die für jedes Riegelstück je eine T-Schiene 23 aufweist, • mit welcher das Aussenende des Riegelstückes mittels einer entsprechenden schrägen T-Nute in Griff steht.

Innerhalb der Druckhülse ist in der senkrechten Richtung gleitend ein Schiebering 2k montiert, den eine zwischen dem Schiebering und der Druckhülse angebrachte Feder 25 nach unten gegen die Riegelstücke drücken will. Am oberen Ende des Pfeilers 8 ist eine ringförmige Riegelnute 26 ausgeformt worden. Die Anordnung ist dabei derartig, dass, wenn die Halterscheibe 7 sich auf der Ziehscheibe 6 befindet, der Pfeiler durch die in.der Halterscheibe vorkommende Bohrung einigen Weg nach oben nach innerhalb des Verschlussmechanismus 13 reicht, so dass die Riegelnute auf der Höhe der Riegelstücke 15 gelegen sein wird.

Das Werkzeug arbeitet wie folgt: Wenn die Halterscheibe 7 sich in der auf der rechten Seite der Figur 1 dargestellten aufgehobenen Lage befindet und von den Teilen 2, 20, 21, 16, 17 getragen wird, wird der zu ziehende Blechrohling 12 auf seinem Platz in der Spalte zwischen der Halterscheibe und der Ziehscheibe gelegt. Der Puffer 2 der Presse wird nach unten bewegt, wobei die Halterscheibe auf die Pfeiler 8 sinkt, bis die Halterscheibe von den Zapfen 10 getragen auf den Zapfen liegt. Wenn der Puffer sich weiter nach unten bewegt, wird die Druckhülse 16 in der Hebehülse 17 nach unten geschoben, wobei die schrägen T-Schienen der Druckhülse die Riegelstücke radial nach innen drücken, so dass sie in die Riegelnute 26 des Pfeilers drir.gen. Nachdem die Riegelstücke bis zum Boden der Riege]nute gedrungen sind und die Druckhülse sich nicht mehl¹ nach unten bewegen kann, ist das obere Heberohr 21 noch in der Lage, sich im unteren Heberohr· 20 durch die Wirkung der Feder 22 nach unten zu bewegen.

Die Bewegung des Puffers nach unten verschiebt auch den Stössel ^L\ nach unten, und unmittelbar nachdem

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die Druckhülse die Riegelstücke zum Griff mit der Riegelnute des Pfeilers verschoben hat, dringt der Stössel in die Ziehscheibe und zieht den Blechrohling 12 in die erwünschte Form, wie auf der linken Seite in der Figur 1 dargestellt wird. Falls der Blechrohling Falten bilden und somit die Halterscheibe 7 während der Ziehstufe nach oben drücken will, verhindert dor VersenIur3smechani:;mu3 die Bewegung der Haltcirscheibe auf dem Pfeiler 8, wo.iJ die Riegelntückc zwischen der Anschlagfläche 26a der Riegelnute 26 des festen Pfeilers und der Anschlagfläche l4a des von der Halterscheibe getragenen Druckringes 14 verriegelt sind.

Nachdem das Ziehen des Blechrohlings ausgeführt worden ist und der Stössel der Presse sich nach oben zu bewegen beginnt, gleitet das obere Heberohr 21 zunächst im unteren Heberohr 20, bis die Rohre aneinander greifen. Dann beginnt das untere Heberohr 20 die Druckhülse 16 nach oben zu ziehen, so dass die Riegelstücke 15 radial nach aussen gleiten, indem sie von den T-Schierien 23 gezogen werden. Der Schiebering 2¹I drückt die Riegelstücke die ganze Zeit fest gegen den Druckring 14. Wenn die Achsel 18 der Druckhülse die Achsel 19 der Hebehülse berührt, beginnt die Druckhülse den gesamten Verschlussmechanismus 13 und damit die Halterscheibe 7 nach oben in die Ausgangslage zu heben. Dies ist möglich., weil die Riegelstücke sich bei dieser Stufe von der Riegelnute 26 des Pfeilers los gezogen haben. Das gezogene Erzeugnis lässt sich jetzt aus dem Werkzeug entfernen.

Die in den Figuren 4 bis 6 dargestellte Ausführungsform des Werkzeugs weicht von der obigen nur bezüglich des Verschlussmechanismus 33 ab, worin die Riegelstücke durch Riegelkugeln 35 ersetzt worden sind. Die Druckhülse 36 weist eine innenseitige Umkreisvertiefung 38 auf, in die die Kugeln sich verschieben können, nachdem die Druckhülse in ihre obere Lage gezogen worden ist, wie in der Figur 5 gezeigt wird. Der Pfeiler 8 weist dabei eine den Kugeln entsprechende halbrunde Riegelnute

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37 auf. Der Schiebering 34 hält die Kugeln gegen den Druckring 14 der Halterscheibe gedrückt. In der verriegelten Lage werden die Kugeln zwischen der Anschlagfläche I¹Ia des Druckringes und der Anschlagfläche 37a der Riegelnute des Pfeilers verriegelt.

In der in den Figuren 7 bis 9 dargestellten Ausführungsform weist der Verschlussmechanismus 43 zylinderförmige Riegelrollen 45 auf, für welche in den Pfeiler entsprechende halbzylinderförmige Riegelnuten gebildet worden sind. Die Druckhülse 46 weist eine innenseitige Umkreisvertiefung 48 auf, und ein Schiebering 44 ist dazu vorgesehen worden, sich zwischen die Rollen zu verschieben und das Herausfallen der Rollen zu verhindern, wenn der Pfeiler aus dem Verschlussmechanismus heraus gleitet. In der verriegelten Lage werden die Rollen zwischen der Anschlagfläche l4a des Druckringes l4 und der Anschlagfläche 47a der Riegelnute 47 des Pfeilers verriegelt.

Die Zeichnungen und die damit verbundene Beschreibung sind nur dazu gemeint, den Gedanken der Erfindung zu veranschaulichen. In seinen Einzelheiten kann das Werkzeug gemäss der Erfindung sogar beträchtliche Variation im Rahmen der Patentansprüche aufweisen. Somit ist es möglich, die Riegelnute im von der Halterscheibe getragenen festen Teil zu bilden und die Riegelorgane, wie die Kugeln, im Pfeiler zu lagern, wobei der Verschlussmechanismus mit einer Stange oder dergleichen ausgerüstet wird, die beim Senken der Halterscheibe von oben in den Pfeiler dringt und die Riegelorgane in der Riegelnute verriegelt. Statt dessen, dass der Pfeiler an der Ziehscheibe und der Verschlussmechanismus an der Halterscheibe befestigt sind, kann der Pfeiler an die Halterscheibe und der Verschlussmechanismus an die Ziehscheibe befestigt werden. Die Riegelstücke können mit Hilfe einer aufziehbaren Hülse verriegelt und vom Pfeiler mit Hilfe von Federn befreit werden.

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Leerseite

Claims

Patentansprüche:

fly Ein Formgebungswerkzeug, das eine einen Formteil bildende Ziehscheibe (6), eine den zu formenden Blechrohling (12) gegen die Ziehscheibe haltende Halterscheibe (7), an die eine Scheibe befestigte Steuerpfeiler (8), längs deren sich die andere Scheibe in der Achsrichtung gleitend verschieben lässt, sowie Treiborgane (2) zum Verschieben der Scheiben in der Richtung zu- und voneinander längs der genannten Pfeiler umfasst, g e kennzeichnet durch einen Verschlussmechanismus (13; 33; 43) zwischen der im Verhältnis zum Pfeiler verschiebbaren Scheibe (7) und dem Pfeiler (8), welcher Mechanismus die genannte Scheibe (7) an den Pfeiler (8) verschliesst, wenn die Ziehscheibe und die Halterscheibe gegeneinander liegen, aber die Verriegelung befreit, wenn die genannte Scheibe (7) mittels der Treiborgane (2) im Verhältnis zum Pfeiler verschoben wird.
2. Ein Formgebungswerkzeug gemäss dem Patentanspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass der Verschlussmechanismus (13; 33; 43) bewegliche Riegelorgane (15; 37; ^7), die in der verriegelten Lage die am Pfeiler (8) und an der Scheibe (7) fest gelegenen Anschläge (l4a, 26a; l4a, 37a; l4a, 47a) ergreifen, sowie ein Stellorgan (l6; 36; 46), das im Verhältnis zu den Riegelorganen verschiebbar ist zu deren Befreiung vom Griff mit dem einen Anschlag (26a; 37a; 47a), aufweist.
3. Ein Formgebungswerkzeug gemäss dem

Patentanspruch 2, gekennzeichnet dadurch, dass der Pfeiler (8) eine eine Anschlagfläche (26a) bildende ünikreisnute (26) aufweist und dass die Verschlussorgane aus radial beweglichen Riegelstücken (15) bestehen, welche Stücke sich radial gleitend gegen eine von der Scheibe (7) getragene Anschlagfläche (l4a) stützen.
4. Ein Formgebungswerkzeug gemäss dem

Patentanspruch 3, gekennzeichnet dadurch, dass das Stellorgan (l6) aus einer im Verhältnis zum Pfeiler (8) axial beweglichen Hülse besteht, welche die

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Riegelstücke (15) umgibt und geneigte Schienen (23) aufweist zum Verschieben der Riegelstücke radial in die und aus der Umkreisnute des Pfeilers mittels einer Axialbewegung der Hülse.
5. Ein Formgebungswerkzeug gemäss dem Patentanspruch 2, gekennzeichnet dadurch, dass der Pfeiler (8) eine eine Anschlagfläche (37a; 47a) bildende Umkreisnute (37; 47) aufweist und dass die Riegelorgane aus radial beweglichen Riegelkugeln (35) . oder -rollen (45) bestehen, die; sich radial rollend gegen die von der Scheibe (7) getragene Anschlagfläche (14a) stützen.
6. Ein Formgebungswerkzeug gemäss dem Patentanspruch 5> gekennzei ch.net dadurch, dass das Stellorgan (36; 46) aus einer im Verhältnis zum Pfeiler (8) axial beweglichen Hülse besteht, die die Riegelkugeln (35) oder -rollen (45) umgibt und die eine innenseitige Sperrfläche gestaltet zum Verschliessen der Kugeln bzw. Rollen in der Umka'-eisnute (37; 47) des Pfeilers sowie eine sich an die Sperrfläche anschliessende Umkreisnute (38; 48) zum Verschieben der Kugeln bzw. Rollen los vom Griff mit der Uinkreisnute des Pfeilers mittels einer Axialbewegung der Hülse.
7. Ein Formgebungswerkzeug gemäss dem

Patentanspruch 2, gekennzeichnet dadurch, dass das Stellorgan (16; 36; 46) mit dem Puffer (2) der Presse des Werkzeuges derartig verbunden ist, dass eine Bewegung des Puffers auswärts von der Ziehscheibe (6) nunächst die Riegelorgane (15; 35; 45) des Stellorgans in die befreiende Lage verschiebt und danach die Halter-Scheibe (7) längs des Pfeilers (8) auswärts von der Ziehscheibe (6) verschiebt, und da:js eine Bewegung des Puffers der Ziehscheibe zu zunächst die Halterscheibe längs des Pfeilers gegen die Ziehscheibe verschiebt, danach die Riegelorgane des Stellorgans in die verriegelnde Lage verschiebt, und zum Schluss den Stössel (4) in die Form der Ziehscheibe schiebt.

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8. Ein Forragebungswerkzeug gemäss dem

Patentanspruch 7, gekennzeichnet dadurch, dass das Stellorgan (16; 36; 46) mit dem Puffer mittels einer Teleskopkupplung (20 ^ 21) verbunden ist.

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