DE3305902A1 - Method for hydromechanical deep drawing and arrangement for carrying out this method - Google Patents
Method for hydromechanical deep drawing and arrangement for carrying out this methodInfo
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Abstract
Description
Verfahren zum hydromechanischen Tiefziehen von Ziehstücker und Anordnung zum Ausführen dieses Verfahrens Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum hydromechanischon Tiefziehen von Ziehstücken und eine Anordnung zu.Process for hydromechanical deep drawing of the drawing piece and arrangement for carrying out this method The invention relates to a method for hydromechanically Deep drawing of drawn pieces and an arrangement too.
Ausführen dieses Verfahrens in einer Druckkammer, deren ober er Rand eine Lagerung für ein Einlegen eines Blechzuschnittes bildet, und in der gegenüber dem Blochsuschnitt teleskopische Ziehstempel vorgesehen sind, die gegenseitig verschieden zusammenarbeiten können.Perform this procedure in a pressure chamber, the upper edge of which forms a storage for inserting a sheet metal blank, and in the opposite the Bloch cut telescopic drawing punches are provided, which are mutually different can work together.
Beim Fertigen von Ziebstücken, insbesondere zylindrischer Pori, ist bei Verfahren zum hydromechanischen Ziehen die erzielbare Deforlation durch den Ziehfaktor k = d/D gegeben, wo d den inneren Durchmesser des Ziehstückes und D den Durchmesser des Ausgangs-Blechzuschnittes darstellt.When manufacturing pull pieces, in particular cylindrical pori, is in the case of methods for hydromechanical pulling, the deforlation that can be achieved by the Drawing factor k = d / D given, where d is the inner diameter of the drawing piece and D is the Represents the diameter of the starting sheet metal blank.
Der Wert des Faktors m, der durch einen Vergang des hydromechanischen Ziehens erreichbar ist, ist begrenst, und swar nit Rücksicht auf das Material des Zuschnittes und die Parameter des Ziehvorganges. Falls ein Ziehstück mit niedrigerem Ziehfaktor 1 gefordert wird, als nit einem einzigen Ziehvorgang erreichbar ist, wird der resultierende Wert m aus einem Produkt von Teilziehfaktoren zusammengesetzt, also m = m1 # m2. Der Ziehvorgang wird daher ii zwei Ziehvorgänge zerlegt.The value of the factor m determined by a past of the hydromechanical Pulling is achievable is limited, and has no consideration for the material of the Cutting and the parameters of the drawing process. If a drawing piece with a lower Drawing factor 1 is required than can be achieved with a single drawing process, will be the resulting Value m from a product of partial drawing factors put together, i.e. m = m1 # m2. The drawing process therefore becomes two drawing processes disassembled.
Die Werte von m1 und m2 sind jeweils größer als der Mindestwert m für ein Ziehen in einem einzigen Vorgang. Die erwähnte Lösung bedeutet in der Praxis, daß zwei aufeinanderfolgende Ziehvorgänge ausgeführt werden müssen, und zwar an zwei Pressen oder an einer Mehrstufenpresse.The values of m1 and m2 are each greater than the minimum value m for pulling in a single operation. The solution mentioned means in practice that two consecutive pulls must be carried out, namely on two presses or on a multi-stage press.
In beiden Fällen sind die Kosten für die maschinelle Ausstattung doppelt oder mehrfach so hoch wie bei einem Ziehvorgang. Wegen der teuren Werkzeuge ist eine Bedingung der wirtschaftlichen Ausnutzung eine große Serie von Ziehstücken.In both cases, the cost of equipment is doubled or several times as high as in a single drawing process. Because of the expensive tools it is a condition of economic exploitation a large series of drawing pieces.
In der technischen Praxis gibt es eine Reihe von Ziehstükken, die nit einen Vorgang des hydromechanischen Ziehens nur schwierig erzielbar sind, und zwar nur für den Preis eines hohen Prozentsatzes an Ausschußware, oder sie kannen überhaupt nicht in einem Ziehvorgang erzeugt werden. Diese Art von Ziehstücken muß in zwei Ziehvorgängen geformt werden. Für ein Sichern einer fließenden Erzeugung sind das zwei Ziehpressen erforderlich. Wenn Jedoch nur eine Ziehpresse vorhanden ist, muß so verfahren werden, daß zuerst ein erstes Ziehen der ganzen Reihe von Ziehstücken ausgeführt wird, daß das Werkzeug dann ausgewechselt wird, und daß dann der zweite Ziehvorgang an der ganzen Reihe von Ziehstücken ausgeführt wird. Dieses Verfahren hindert ein fließendes Angliedern an weitere Fertigungsvorgänge.In technical practice there are a number of drawing pieces that nit a process of hydromechanical pulling are difficult to achieve, and only for the price of a high percentage of rejects, or they can cannot be generated at all in one drawing process. Must have these kind of draw pieces can be formed in two drawing processes. For securing a flowing generation two drawing presses are required. However, if only a drawing press is available must be done in such a way that a first pull of the whole series of Drawing pieces is carried out, that the tool is then exchanged, and that then the second drawing operation is carried out on the whole series of drawing pieces. This Process prevents a flowing connection to further manufacturing processes.
Auch tritt bei diesem Verfahren ein Deformationsaltern der Ziehstücke nach den ersten Ziehvorgang aui, welches den zweiten Ziehvorgang beeintrachtigt.Deformation aging of the drawn pieces also occurs in this process after the first drawing process, which affects the second drawing process.
Eine Möglichkeit zur Verhinderung des Auftretens dieser Probleme besteht im Ausführen von zwei Ziehvorgängen an einer Presse mit dem Vorteil eines einmaligen Einlegens des Blechzuschnittes. Derzeit ist eine Lösung bekannt, die es ermöglicht, zuerst einen klassischen Ziehvorgang auszuführen, z.B. ein Umfalten eines Blechzuschnittes über den äußeren Rand der Druckkammer ohne Zusammenarbeit mit der Druckflüssigkeit und anschließend mit einem nachfolgenden Ziehen mit Hilfe der Druckflüssigkeit. In diesem Fall wird jedoch nicht der bei zwei hintereinander folge den hydromechanischen Ziehvorgängen erzielbare Effekt erzielt. Außerdem ergibt eich auch hier eine Begrenzung bei einem Verteilen der einzelnen Ziehfaktoren m1 und m2 durch konstruktive und Fertigungsansprüche.One way to prevent these problems from occurring is in the execution of two drawing processes on a press with the advantage of a one-off Inserting the sheet metal blank. A solution is currently known that enables first perform a classic drawing process, e.g. folding over a sheet metal blank over the outer edge of the pressure chamber without cooperation with the hydraulic fluid and then with a subsequent drawing with the aid of the hydraulic fluid. In this case, however, the hydromechanical one does not follow the two in a row Pulling operations achievable effect achieved. In addition, there is also a limitation here with a distribution of the individual pulling factors m1 and m2 by constructive and Manufacturing requirements.
Das Problem der Ausführung von zwei Ziehvorgängen kann bein Verfahren des hydromechanischen Ziehens mittels eines beweglichen Ringe in der Druckkammer gelöst werden, was Jedoch außer zweifellosen Vorteilen das Steuern des Arbeitszyklus kompliziert und die Kosten für das Werkzeug erhöht.The problem of performing two pulls may be a process of hydromechanical pulling by means of a movable ring in the pressure chamber However, besides the undoubted advantages of controlling the working cycle complicated and the cost of the tool increased.
Die Erfindung beseitigt die aufgezeigten Nachteile. Es ist die Aufgabe der Erfindung, mit einem einfach aufgebauten Werkzeug in einem Arbeitsgang zwei aufeinanderfolgende Ziehvorgänge aus zuführen und einen optimalen Wert des Gezamtziehfaktors zu erzielen.The invention eliminates the disadvantages indicated. It's the job of the invention, two in one operation with a simply constructed tool carry out successive drawing processes and an optimal value of the total drawing factor to achieve.
Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß der Blechzuschnitt 51 oberen Rand der Druckkammer belastet wird und dann durch Zusammenwirken teleskopischer Ziehstempel durch bloßes Ziehen in eine teilweise mit einer Flüssigkeit gefüllte Druckkammer hereingezogen wierd, bis der Boden des so entstandenen Halbfabrikates des Ziehstückes die flüssige Füllung in unteren Teil der Druckkammer abdichtet, worauf auf den Boden dieses Halbfabrikates mittels des inneren Ziehstempels unter Zusammenwirken des Druckes der flüssigen Yflllung weiter eingewirkt wird, bis das Ziehstück auf die durch den inneren Ziehstempel bestimmte Sndform gesogen wird.The essence of the invention is that the sheet metal blank 51 upper Edge of the pressure chamber is loaded and then telescopic by interaction Drawing punch by simply drawing into a partially filled with a liquid The pressure chamber is drawn in until the bottom of the resulting semi-finished product of the drawing piece the liquid Filling in the lower part of the pressure chamber seals, whereupon on the bottom of this semi-finished product by means of the inner drawing punch the pressure of the liquid filling continues to act, until the drawing piece is sucked onto the shape determined by the inner drawing punch will.
Für die Ausführung des erfindungsgemäßn Verfahrens ist eine Anordnung vorteilhaft, deren Wesen darin besteht, daß die Druckkammer einen mittels Absetzungen wenigstens zu zwei Stufen abgesetzten Hohlraum aufweist, und daß der innere Rand der Druckkammer eine Ziehkante der unteren Ziehstufe mit flüssiger Füllung bildet, während die obere Stufe mit offenem Überfall (Kanal) der flüssigen Füllung und mit aktiven Ziehstempel für ein bleßes Ziehen mit einer Halteplatte des Blechzuschnittes versehen ist, an welche Andrück- und Hebeelemente angereiht sind.An arrangement is provided for carrying out the method according to the invention advantageous, the essence of which is that the pressure chamber provides a means of deposition has at least two steps offset cavity, and that the inner edge the pressure chamber forms a drawing edge of the lower drawing stage with liquid filling, while the upper stage with open overflow (channel) of liquid filling and with active drawing punch for a bare drawing with a holding plate of the sheet metal blank is provided, to which pressure and lifting elements are attached.
Durch die Erfindung werden Voraussetzungen für ein Erzielen eines optimalen Wertes des Gesamtziehfaktors gebildet, denn es werden dabei zwei i aufeinanderfolgende Ziehvorgänge für ein Einlegen des Blechzuschnittes zusgeführt, wobei das Werkzeug wesentlich vereinfacht wurde, Jedoch nicht auf Kosten dessen Universalität.The invention provides prerequisites for achieving a optimal value of the total draw factor, because there are two i consecutive Drawing processes for inserting the sheet metal blank supplied, with the tool has been simplified significantly, but not at the expense of its universality.
Du Wesen der Erfindung ist nachstehend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen.The essence of the invention is shown below using one in the drawing schematically illustrated embodiment explained in more detail. Show it.
Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Druckkammer, die den unteren Teil des Werkzeuges bildet, mit eine Paar teleskopischer Ziehstempel, und zwar an der linken Seite den Zustand nach den Einlegen des Blechsuschnittes und an der rechten Seite den Zustand, der durch bloßes Ziehen des Blechzuschnittes beim ersten Ziehen mittels zusammenwirkender Ziehstempel erzielt wird, Fig. 2 einen Längsschnitt durch das Werkzeug, und zwar an der rechten Seite das Ziehstück, das durch hydromechanisches Ziehen unter Zusammenwirken des inneren Ziehstempels und der flüssigen Füllung im unteren Teil der Druckkammer erzielt ist, an der linken Seite die Endphase des Herausnehmens des fertigen Ziehstückes.Fig. 1 is a longitudinal section through the pressure chamber, the lower part of the tool forms, with a pair of telescopic drawing punches, namely on the left side shows the status after inserting the Sheet metal cutting and on the right-hand side the state that results from simply pulling the sheet metal blank is achieved during the first drawing by means of cooperating drawing punches, Fig. 2 a Longitudinal section through the tool, on the right side of the drawing piece, the by hydromechanical drawing with the cooperation of the inner drawing punch and the liquid filling is achieved in the lower part of the pressure chamber, on the left Page the final phase of taking out the finished drawing piece.
Die Anordnung zum Ausführen des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht aus einer Druckkammer 1, deren oberer Rand eine Lagerung für das Einlegen eines Blechzuschnittes 2 bildet.The arrangement for carrying out the method according to the invention exists from a pressure chamber 1, the upper edge of which is a storage for the insertion of a Sheet metal blank 2 forms.
Die Druckkammer besitzt einen wenigstens zu zwei Stufen abgestuften Hohlraum, und zwar eine obere Stufe 3 und eine untere Stufe X, die sich gegenseitig durch ihren Querschnitt unterscheiden. Der innere Rand der Absetzung 5, der die Grenze zwischen beiden Stufen 3, 4 darstellt, bildet die Ziehkante der unteren Stufe 4 der Druckkammer 1. Die Dreckkammer 1 ist mit einer flüssigen Füllung 6 gefüllt und mit einer Öffnung 7 für eine regelbare Abfuhr und Zufuhr dar flüssigen Füllung 6 versehen.The pressure chamber has at least one of two stages Cavity, namely an upper stage 3 and a lower stage X, which are mutually exclusive differ by their cross-section. The inner edge of deposition 5, which the The border between the two stages 3, 4 represents the pulling edge of the lower stage 4 of the pressure chamber 1. The dirt chamber 1 is filled with a liquid filling 6 and with an opening 7 for an adjustable discharge and supply of the liquid filling 6 provided.
Die Absetzung 5 im Hohlraum der Druckkammer 1 kann vorteilhaft an der Stirnseite eines nicht dargestellten eingesetzte: Körpers ausgeführt werden, z.B. in Form eines zylindrischen Kreisringes mit einer Stirnseite, die z.B. einem Teil einer konischen Fläche bildet und gegen den Boden des Hohlraumes der Druckkammer 1 eingesetzt wird. Auch kann dieser eingesetzte Körper aus Teilen bestehen, z.B. aus einem system gegenseitig geschichteter nicht dargestellter Einlagen in unteren Teil des Hohlraumes der Druckkammer und dergleichen.The deposition 5 in the cavity of the pressure chamber 1 can be advantageous the end face of a not shown inserted: body to be executed, e.g. in the form of a cylindrical circular ring with an end face that e.g. Forms part of a conical surface and against the bottom of the cavity of the pressure chamber 1 is used. This inserted body can also consist of parts, e.g. from one system mutually layered not shown Deposits in the lower part of the cavity of the pressure chamber and the like.
Die ober. Stufe 3 der Druckkammer 1 ist oberhalb der Absetzung 5 mit eine Kanal 8 fur die Abfuhr überschüssiger flüssiger Füllung 6 aus dieser Stufe versehen. Diese obere Stufe 3 kann abnehmbar ausgeführt werden, damit dann die untere Stufe 4 der Druckkammer 1 s.B. als Hauptdruckkammer fur das Ziehen von Ziehstücken mittels eines einzigen Ziehvorganges ausgenutzt werden kann.The upper. Stage 3 of the pressure chamber 1 is above the deposition 5 with a channel 8 for the discharge of excess liquid filling 6 from this stage Mistake. This upper step 3 can be made removable, so that the lower one Stage 4 of pressure chamber 1 see B. as the main pressure chamber for drawing pieces can be exploited by means of a single drawing process.
Am oberen Rand der oberen Stufe 3 der Druckkammer 1, der eine Lagerung für das Einlegen des Blechzuschnittes 2 bildet, ist eine Halteplatte 9 für den Blechzuschnitt 2 angeordnet, die fur diesen Zweck zum Beispiel an der der Druckkammer 1 zugewandten Seite mit einer Ausnehmung lo von einer solchen Tiefe versehen ist, die der Dicke des Blechzuschnittes 2 entspricht. Diese Ausnehmung kann für ein leichteres Einschieben des Blechzuschnittes 2 wenigstens an einer Stelle bis zum Umfang der Halteplatte 9 reichen.At the top of the upper stage 3 of the pressure chamber 1, which is a storage forms for inserting the sheet metal blank 2 is a holding plate 9 for the sheet metal blank 2 arranged, for this purpose, for example, on the one facing the pressure chamber 1 Side is provided with a recess lo of such a depth that the thickness of the sheet metal blank 2 corresponds. This recess can be used for easier insertion of the sheet metal blank 2 at least at one point up to the circumference of the holding plate 9 range.
Als Ersatz dieser Ausdehnung lo kann rund um den äußeren Rand der Druckkammer 1 ein nicht geschlossener Distanzring vorgesehen werden. Es können aber auch Distanzscheiben derart verteilt werden, daß der eingelegte Blechzuschnitt 2 durch die Halteplatte 9 nur durch die benötigte Kraft gehalten wird, die den Bedingungen bei bloßem Ziehen entspricht.As a substitute for this extension lo can be around the outer edge of the Pressure chamber 1 a non-closed spacer ring can be provided. But it can spacers are also distributed in such a way that the inserted sheet metal blank 2 is held by the holding plate 9 only by the required force that meets the conditions corresponds to just pulling.
Die Halteplatte 9 ist oberhalb der oberen Stufe 3 der Druck kammer 1 zum Beispiel mittels Bolzen 11 befestigt, unter deren K@pfen Andrückelemente 12 vorgesehen sind, bestehend aus Federn, z.B. Tellerfedern oder Urethanfedern. Alle diese Elemente ermöglichen einen gewissen Hub der Halteplatte 9, der durch Steuerelemente, s.B. durch Hebebolzen 13 erzielt wird, die z.B. verschiebbar im Körper der Druckkammer 1 vorgesehen sind und die an einen nicht dagestellten unteren Pressenhalter angeschlossen sind, der dann die Halteplatte 9 im Fall einer doppeltwirkenden Ausführung in beiden Richtungen verstellen kann.The holding plate 9 is above the upper level 3 of the pressure chamber 1 fastened, for example, by means of bolts 11, under the heads of which pressure elements 12 are provided, consisting of springs, e.g. disc springs or urethane springs. All these Elements allow a certain stroke of the holding plate 9, which is controlled by controls, s.B. is achieved by lifting bolts 13, e.g. slidable in the body of the pressure chamber 1 are provided and connected to a lower press holder, not shown are, which then the holding plate 9 in the case of a double-acting design in both Can adjust directions.
Der nicht dargestellte untere Pressenhalter ist mit einem Auswerfer 14 zum Entfernen fertiger Ziehetucke aus der Druckkammer 1 versehen.The lower press holder, not shown, has an ejector 14 provided for removing finished pull pieces from the pressure chamber 1.
Die beschriebene Druckkammer 1 bildet im wesentlichen nur den unteren Teil des Werkzeuges fur das hydromechanische Ziehen. Der obere Teil wird durch miteinander verschieden zusammenwirkende teleskopische Ziehstempel gebildet, von denen der innere Ziehstempel 15 an einem nicht dargestellten Pressbock und der äußere Ziehitempel 16 an einem nicht dargestellten llaltebock der Presse befestigt ist.The pressure chamber 1 described essentially only forms the lower one Part of the tool for hydromechanical drawing. The upper part is going through with each other different cooperating telescopic drawing punches formed, of which the inner Drawing punch 15 on a press block, not shown, and the outer drawing punch 16 is attached to a llaltebock, not shown, of the press.
Beide Ziehstempel 15, 16 können während ihres Hubes eine gegenseitig unterschiedliche Lage einnehmen und mit unterschiedlicher Kraft wirken.Both drawing punches 15, 16 can one against the other during their stroke take up different positions and act with different strengths.
Die beschriebene Anordnung arbeitet folgendermaßen: Der Blechzuschnitt wird senkrecht zur Achse des Werkzeuges in die Ausnehmung lo der Halteplatte 9 eingeschoben, was durch ein Heben der Halteplatte 9 durch mit dem unteren Pressenhalter verbundene Hebebolzen 13 unter einem Hub ermöglicht ist, der durch dio köpfe der Blozen 11 und die Andrückelemente 12 bestint ist. Nach Einlegen des Blechzuschnittes 2 werden die Hebebolzen 13 und der Auswerfer 14 in die unter. Lage versetzt, wodurch die Halteplatte 9 an den oberen Rand der Druckkammer 1 unter einer Vorspannung, die durch die Kraft der Andrückelemente 12 ausgeübt wird, zum Aufsitzen kommt. Das derart bestimmte Halten des Blechzuschnittes 2 verhindert bei der folgenden Bewegung beider teleskopischer Ziehuteapel 15, 16 nach unten ein Wellen des Blechzuschnittes 2. Durch Hereinziehen des Blechzuschnittes 2 in die obere Stufe 3 des Hohlraumes der Druckkammer 1 kommt es zum Bilden eines Halbfabrikates 17 des ZiehetUckes ohne Flansch durch bloßes Ziehen und gleichzeitig zu einem Abdichten der flüssigen Füllung 6 in der unteren Stufe 4 der Druckker 1, wenn der Boden des flanschlosen Halbfabrikates 17 des Ziehstückes an der Absetzung 5 aufsitzt. Durch eine folgende Bewegung nur des inneren Ziehstempels 15 gegen die untere Stuie 4 des Hohlraumes der Druckkammer 1 kommt es zu einem hydromechanischen Ziehen des flanschlosen Halbfabrikates 17 unter Zusammenwirken des Druckes der flüssigen Füllung 6, wobei der äußere Ziehstempel 16 die Aufgabe eines Halters erfüllt. Die überschüssige flüssige Füllung 6 wird aus der unteren Stufe 4 über die Austrittsöffnung 7 herausgedrückt, die mit einem nicht dargestellten hydraulischen Kreis der Presse in Verbindung steht. Mach Erzielen der unteren Lage des inneren Ziehstempels 15 ist das tiefe Ziehstück 18 beendet.The arrangement described works as follows: The sheet metal blank is inserted perpendicular to the axis of the tool into the recess lo of the holding plate 9, what by lifting the holding plate 9 through connected to the lower press holder Lifting bolt 13 is made possible under a stroke that is controlled by the heads of the Blozen 11 and the pressure elements 12 is bestint. After inserting the sheet metal blank 2 the lifting bolts 13 and the ejector 14 in the under. In a position whereby the holding plate 9 to the upper edge of the pressure chamber 1 under a bias, which is exerted by the force of the pressure elements 12 comes to sit on. That such a certain holding of the sheet metal blank 2 prevents the following movement both telescopic Ziehuteapel 15, 16 down a wave of the sheet metal blank 2. By pulling the sheet metal blank 2 into the upper step 3 of the cavity the pressure chamber 1, a semi-finished product 17 of the drawing piece is formed without Flange by simply pulling and at the same time sealing the liquid filling 6 in the lower stage 4 of the pressure core 1, if the bottom of the flangeless semi-finished product 17 of the drawing piece is seated on the step 5. By a subsequent movement only of the inner drawing punch 15 against the lower part 4 of the cavity of the pressure chamber 1 there is a hydromechanical pulling of the flangeless semi-finished product 17 under the interaction of the pressure of the liquid filling 6, the outer drawing punch 16 fulfills the task of a holder. The excess liquid filling 6 is pushed out of the lower stage 4 via the outlet opening 7, which with a not shown hydraulic circuit of the press is in connection. Do Achieve the lower position of the inner drawing punch 15, the deep drawing piece 18 is ended.
Es folgt ein Herausechieben des tiefen Ziehstückes 18 in dessen obere Lage durch den Auswerfer 14 und dessen Herausnehmen. Nach Füllen der unteren Stufe 4 des Hohlraumes der Druckkammer 1 mit neuer flüssiger Füllung 6 wird der Zyklus wiederholt.This is followed by pushing out the deep drawing piece 18 into its upper one Position through the ejector 14 and its removal. After filling the lower stage 4 of the cavity of the pressure chamber 1 with new liquid filling 6 is the cycle repeated.
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