DE3610022C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Sicken in einem Blech - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Sicken in einem Blech, bei welchem das Blech in seinem Bereich, der einen zur Einformung einer Sicke vor­ gesehenen Verformungsbereich umgibt, zwischen einem Unterwerkzeug und einem Oberwerkzeug mit einander zugewandten Preßflächen, welche jeweils eine Ausnehmung aufweisen, fest eingespannt und mit seinem Verformungsbereich über einen Sickenbalken gezogen wird, und das Blech zwischen dem an einem Preßtisch vorgesehenen Unterwerkzeug und dem an einem diesem gegenüber beweglich angeordneten, an einem Preßbalken vorgesehenen Oberwerkzeug eingelegt wird und das Oberwerkzeug mit dem Unterwerkzeug kraftschlüssig verbunden wird.

Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Herstellung von Sicken in einem Blech mit einem an einem Preßbalken einer hydraulischen Presse vorgesehenen Oberwerkzeug, das gegenüber einem an einem Preßtisch angeordneten Unter­ werkzeug verfahrbar als Niederhaltevorrichtung ausgebildet ist und zwischen Ober- und Unterwerkzeug einander zugewandten Preßflächen jeweils eine Aus­ nehmung zur Aufnahme mindestens eines Sickenbalkens aufweisen und gemeinsam gegenüber dem Sickenbalken verfahrbar ausgebildet sind.

Ein derartiges Verfahren und eine derartige Vorrichtung sind aus der DD 158 519 B1 bekannt. Dort ist eine kraftschlüssige Verbindung zwischen dem dem Verformungs­ bereich umgebenden Bereich des zu verformenden Bleches und den Nieder­ haltevorrichtungen beschrieben, die dem Zweck dienen soll, ein Nachfließen des Randbereiches des Bleches zu vermeiden, damit Randwellungen und Randein­ ziehungen fast vollständig beseitigt werden, so daß ein Nacharbeiten des Blech­ teilrandes entfallen kann.

Mit der in der vorgenannten Druckschrift beschriebenen Vorrichtung kann die Ein­ spannung des Blechteilrandes jedoch nicht hinreichend fest durchgeführt werden, da die Niederhaltevorrichtungen mit Gummifedern versehen sind, die zu Beginn des Verformungsvorganges erst eine relativ geringfügige Niederhaltekraft auf den Blechteilrand ausüben, so daß bereits zu Beginn des Verformungsvorganges das Material nachfließt, wodurch zwangsläufig im Randbereich Randwellungen und Randeinziehungen auftreten.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren und eine Vor­ richtung zu schaffen, welche ein Nachfließen des Materials aus dem Einspann­ bereich so weitgehend vermeidet, daß eine Nachbearbeitung des Bleches nicht mehr nötig ist.

Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens durch die Merkmale des Patent­ anspruchs 1 gelöst.

Diese Aufgabe wird hinsichtlich der Vorrichtung durch die Merkmale des Patent­ anspruchs 2 gelöst.

Diese Maßnahmen bieten den Vorteil, daß eine feste Einspannung des Blech­ randes bereits bei relativ geringem Preßdruck der Niederhaltevorrichtung ge­ währleistet werden kann, so daß der hierfür erforderliche maschinelle Aufwand gering ist. Die den Haftreibungskoeffizienten erhöhende Schicht wird zuverlässig durch Abstützleisten gegen seitliches Verrutschen in Richtung auf den Verformungsbereich gesichert, so daß die Befestigungen der Schicht nur relativ geringe Scherkräfte aufnehmen müssen.

Zweckmäßige Weiterbildungen sind in den Patentansprüchen 3 bis 11 be­ schrieben.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen aufgeführt, in denen ein bevorzugtes Ausführungs­ beispiel der Erfindung veranschaulicht ist.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine schematische Vorrichtung in Vorderansicht in schematischer Darstellung.

Fig. 2 eine Draufsicht auf ein mit vier Sicken ver­ sehenes Blech und

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III in Fig. 2.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrich­ tung durchgeführt.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einer hydrau­ lischen Presse 1, an deren Preßbalken 2 ein Oberwerkzeug 3 vorgesehen ist, das gegenüber einem an einem Preßtisch 4 angeordneten Unterwerkzeug 5 verfahrbar ausgebildet ist und Ober- und Unterwerkzeug 3, 5 gemeinsam gegenüber mindes­ tens einem Sickenbalken 6 verfahrbar ausgebildet sind.

Das Oberwerkzeug 3 und das Unterwerkzeug 5 weisen einander zugewandte Preßflächen 7, 8 auf, die einander im wesentlichen planparallel verlaufen. Bei einem Preßvorgang beaufschlagen die Preßflächen 7, 8 einander. Sie weisen im wesentlichen gleiche Abmessungen auf.

Das Oberwerkzeug 3 und das Unterwerkzeug 5 sind in bezug auf die Preßflächen 7, 8 in senkrechten Richtungen beweglich in der hydraulischen Presse 1 ange­ ordnet. Das Unterwerkzeug 5 ist mit einer Ausnehmung 9 versehen, in die der Sickenbalken 6 eindringt. Die Abmessungen der Ausnehmung 9 entsprechen im wesentlichen in horizontalen Richtungen einem Verformungsbereich 10 eines in die Vorrichtung eingelegten Bleches 11.

Das Oberwerkzeug 3 ist ebenfalls mit einer Ausnehmung 12 versehen, die mit der Ausnehmung 9 des Unterwerkzeuges 5 korrespondiert. Das zu verformende Blech 11 ragt in der Ausnehmung 12 bei einem Verformungsvorgang eines Bleches hinein.

Das Oberwerkzeug 3 besteht aus einem Stahlformstück, an dessen dem Preßtisch 4 zugekehrter Unterseite 13 die Preßfläche 7 des Oberwerkzeuges 3 ausgebildet ist. Das Oberwerkzeug 3 ist mit seiner der Preßfläche 7 abgewandten Oberseite 14 an dem Preßbalken 2 befestigt.

Die Ausnehmung 12 des Oberwerkzeuges 3 durchdringt das Oberwerkzeug 3 in seiner Bewegungsrichtung.

Der Preßbalken 2 ist mit einem seine Bewegungen steuernden Hydrauliksystem versehen.

Das Unterwerkzeug 5 besteht aus einem Stahlformstück, an dessen dem Preß­ balken 2 zugekehrter Oberseite die Preßfläche 8 des Unterwerkzeuges 5 aus­ gebildet ist. Es ist mit seiner der Preßfläche 8 abgewandten Unterseite an dem Preßtisch 4 befestigt.

Die Ausnehmung 9 durchdringt das Unterwerkzeug 5 in seiner Bewegungs­ richtung. Der Preßtisch 4 und das Unterwerkzeug 5 umgeben den Sickenbalken 6 in horizontalen Richtungen.

Der Preßtisch 4 ist in Bewegungsrichtung des Oberwerkzeuges 3 und des Preß­ balkens 2 beweglich ausgebildet. Der Preßtisch 4 ist mit einer Mehrzahl von Hy­ draulikzylindern 17 versehen, deren Kolben 18 an ihren den Hydraulikzylindern 17 abgewandten Enden 19 mit dem Unterwerkzeug 5 verbunden sind. Die Hydraulik­ zylinder 17 sind in horizontalen Richtungen um den Sickenbalken 6 herum verteilt angeordnet.

Selbstverständlich können die Hydraulikzylinder auch umgekehrt mit dem Unter­ werkzeug 5 in der Weise verbunden sein, daß die Hydraulikzylinder 17 mit ihren, den Kolben 18 abgewandten Enden mit dem Unterwerkzeug 5 verbunden sind.

Der Preßbalken 2 mit dem Oberwerkzeug 3 und der Preßtisch 4 mit dem Unter­ werkzeug 5 und den Hydraulikzylindern 17 sind als eine das zu bearbeitende Blech 11 einspannende Niederhaltevorrichtung ausgebildet. Um eine möglichst gleich­ mäßige Einspannung des Bleches 11 zu gewährleisten, sind die Kolben 18 mit ihren Kolbenstangen 20 an Ansatzstellen 21 mit dem Unterwerkzeug 5 verbunden, die gleichmäßig über die Unterseite 16 des Unterwerkzeuges 5 verteilt angeord­ net sind.

Die Preßflächen 7, 8 des Oberwerkzeuges 3 und des Unterwerkzeuges 5, im folgenden kurz als Werkzeuge 3, 5 bezeichnet, sind mit ihren Reibungskoeffizien­ ten gegenüber einem Blech 11 erhöhenden Schicht 30, 31, im folgenden als Be­ schichtung bezeichnet, versehen.

Beschichtungen können aus Bremsbelägen 32 bestehen. Diese bedecken die Preßflächen 7, 8 vollständig. Die Beschichtungen 30; 31 sind auf die Werkzeuge 3, 5 aufgeklebt.

Die Werkzeuge 3, 5 sind mit Abstützleisten 33, 34 versehen, die die Ausnehmungen 9, 12 der Werkzeuge 3, 5 in Richtung auf das jeweils andere Werkzeug 5, 3 überragen. Die Abstützleisten 33, 34 überragen dabei die Werkzeuge 3, 5 und deren Preßfläche 7, 8 höchstens um ein Maß, das der Stärke der Beschichtungen 30, 31 entspricht.

Die Bremsbeläge 32 können auch aus Bremsbändern bestehen. Die Werkzeuge 3, 5 können auch aufgeschraubt oder aufgenietet werden.

Mit der zuvor dargestellten Vorrichtung wird das erfindungsgemäße Verfahren wie folgt durchgeführt.

Das zu verformende Blech 11 wird zwischen Oberwerkzeug 3 und Unterwerkzeug 5 eingelegt. Das Oberwerkzeug 3 wird über den Preßbalken 2 der hydraulischen Presse 1 in Richtung auf das Blech 11 verfahren. Bei der Abwärtsbewegung des Preßbalkens 2 wird das zu verformende Blech 11 kraftschlüssig zwischen Ober­ werkzeug und Unterwerkzeug 3, 5 eingespannt. Durch die Preßflächen 7, 8 der Werkzeuge 3, 5 wird das zu verformende Blech 11 zwischen den Werkzeugen 3, 5 in der Weise eingespannt, daß diejenigen Bereiche des Bleches 11, die den Ver­ formungsbereich 10 umgeben, fest zwischen den Werkzeugen 3, 5 eingespannt sind. Die über die Hydraulikzylinder 17 auf das Unterwerkzeug 5 ausgeübte Niederhaltekraft ist gleich dem Produkt der Fläche der hydraulischen Nieder­ haltezylinder und dem hydraulischen Druck (F = A × p).

Der Preßbalken 2 bewegt sich dann mit dem Oberwerkzeug 3 und gemeinsam mit dem Unterwerkzeug 5 weiter abwärts, wenn die Preßkraft der hydraulischen Presse 1 größer ist als die Niederhaltekraft. Gleichzeitig wird das Blech 11 über den Sickenbalken 6 gedrückt und nimmt dessen Form an. Die Sickentiefe ist steuerbar über den Verfahrweg des Preßbalkens 2. Ist die vorgesehene Sicken­ tiefe erreicht, fährt der Preßbalken 2 wieder nach oben und gibt das Blech 11 zwischen Ober- und Unterwerkzeug 3, 5 wieder frei.

Nunmehr kann das Blech 11 neu positioniert und ein neuer Verformungsvorgang eingeleitet werden.

Voraussetzung für die Verformung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ist, daß das Blech 11 fest zwischen Ober- und Unterwerkzeug 3, 5 eingespannt wird. Während des Verformungsvorganges soll das Blech 11 nicht "nachfließen".

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist beschrieben mit einem feststehenden Sicken­ balken 6 und diesen gegenüber beweglichen Werkzeugen 3, 5. Gegenstand der Erfindung ist jedoch auch eine Vorrichtung, bei der die Werkzeuge 3, 5 in einer Preßstellung, in der das Blech 11 eingespannt ist, feststehen und der Sicken­ balken 6 beweglich ausgebildet ist. Ferner können die Werkzeuge 3, 5 einerseits und der Sickenbalken 6 andererseits gegeneinander relativbeweglich ausge­ bildet sein.

Die Beschichtungen 30, 31 können aus Bremsbelägen oder auch aus anderen Be­ schichtungen bestehen, die den Haftreibungskoeffizienten erhöhen und die direkt auf das Metall der Werkzeuge 3, 5 aufgebracht sind. Diese können beispielsweise aus Chrom-Karbit, aus Carbo-Nitrid, aus Aluminium-Nickel, aus Wolfram oder anderen Hartmetallen oder Hartmetallver­ bindungen bestehen, die sich flammspritzen lassen und/oder die in geringer Schichtstärke auf die Werkzeuge 3, 5 aufgebracht sein können.

Beschichtungen 30, 31 können auch auf die Werkzeug 3, 5 aufgalvanisiert sein.

Claims (11)

1. Verfahren zur Herstellung von Sicken in einem Blech, bei welchem das Blech in seinem Bereich, der einen zur Einformung einer Sicke vorgesehenen Verfor­ mungsbereich umgibt, zwischen einem Unterwerkzeug und einem Oberwerkzeug mit einander zugewandten Preßflächen, welche jeweils eine Ausnehmung auf­ weisen, fest eingespannt und mit seinem Verformungsbereich über einen Sicken­ balken gezogen wird, und das Blech zwischen dem an einem Preßtisch vorge­ sehenen Unterwerkzeug und dem an einem diesem gegenüber beweglich angeordneten, an einem Preßbalken vorgesehenen Oberwerkzeug eingelegt wird und das Oberwerkzeug mit dem Unterwerkzeug kraftschlüssig verbunden wird, dadurch gekennzeichnet, daß auf jeder Preßfläche (7; 8) jeweils eine den Haftrei­ bungskoeffizienten gegenüber dem Blech (11) erhöhende, aufgebrachte Schicht (30; 31) gegen seitliche Scherkräfte in Richtung auf den Verformungsbereich (10) jeweils an der Ausnehmung (9; 12) abgestützt wird.

2. Vorrichtung zur Herstellung von Sicken in einem Blech mit einem an einem Preßbalken einer hydraulischen Presse vorgesehenen Oberwerkzeug, das gegenüber einem an einem Preßtisch angeordneten Unterwerkzeug verfahrbar als Niederhaltevorrichtung ausgebildet ist und zwischen Ober- und Unterwerk­ zeug einander zugewandte Preßflächen jeweils eine Ausnehmung zur Aufnahme mindestens eines Sickenbalkens aufweisen und gemeinsam gegenüber dem Sickenbalken verfahrbar ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßfläche (7; 8) des Oberwerkzeugs (3) und des Unterwerkzeugs (5) jeweils mit einer dem Haftreibungskoeffizienten gegenüber dem Blech (11) erhöhende Schicht (30; 31) versehen sind und die Ausnehmungen (9; 12) von einer Scherkräfte aufnehmenden Abstützleiste (33; 34) umgeben sind, wobei die Abstützleiste (33; 34), die das Oberwerkzeug (3) bzw. das Unterwerkzeug (5) in Richtung auf das jeweils andere Unterwerkzeug (5) bzw. das Oberwerkzeug (3) jeweils um ein Maß überragt, das höchstens der Stärke der jeweils benachbarten Schicht (30; 31) entspricht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (30; 31) jeweils aus einem Bremsbelag (32) besteht.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (30; 31) auf die Preßfläche (7; 8) aufgeklebt, aufgenietet oder aufgeschraubt ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (30; 31) jeweils aus einem Bremsband besteht.

6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (30; 31) jeweils aus einer Chrom-Karbid-Schicht besteht.

7. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (30; 31) jeweils aus einer Aluminium-Nickel-Schicht besteht.

8. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (30; 31) jeweils aus Wolfram besteht.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2, 6 bis 8 dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (30; 31) auf die Preßfläche (7; 8) aufgespritzt ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (30; 31) auf die Preßfläche (7; 8) aufgalvanisiert ist.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Preß­ fläche (7; 8) von der Schicht (30; 31) vollständig bedeckt ist.