DE4021381C2

DE4021381C2 - Process for producing a two-part mold

Info

Publication number: DE4021381C2
Application number: DE19904021381
Authority: DE
Inventors: Kurt Karl; Armin Doering; Erich Lohner
Original assignee: Karosseriewerke Weinsberg GmbH
Current assignee: Karosseriewerke Weinsberg GmbH
Priority date: 1990-07-05
Filing date: 1990-07-05
Publication date: 1999-08-19
Anticipated expiration: 2010-07-06
Also published as: DE4021381A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Formwerkzeug, insbesondere zur Verformung von platten- oder bahnförmigem, Faserstoffmaterial enthaltendem Ausgangsmaterial, bestehend aus wenigstens je einem mit Formflächen und Ausnehmungen zum Zuführen von Heißgas oder Dampf und dergl. zu den Formflächen versehenen Patrizen- und Matrizenteil, die ihrerseits jeweils mit Einrichtungen zum Aufspannen auf einer Vorrichtung versehen sind, wobei, wenigstens ein Teil des Formwerkzeugs, Patrize oder Matrize, einen hinsichtlich seiner Umfangsflächen gasdichten Gehäusekörper aufweist und eine durch gitterartig angeordnete Stützbleche abgestützte sowie aus einem mit einer Vielzahl von Durchtrittsöffnungen für Heißgas oder dergl. versehenen Blechmaterial, insbesondere aus Lochblech, gebildete Formfläche aufweist.The invention relates to a molding tool, in particular for the deformation of plate or web-shaped Starting material containing fibrous material, consisting of at least one each with shaped surfaces and recesses for Supplying hot gas or steam and the like to the molding surfaces provided male and female part, which in turn each provided with devices for clamping on a device are, wherein, at least a part of the mold, male or Matrix, one gas-tight with regard to its peripheral surfaces Has housing body and one arranged by a grid Support plates supported as well as from a variety of Provided openings for hot gas or the like Sheet material, in particular formed from perforated sheet metal having.

Formwerkzeuge der vorstehend dargelegten Art werden vorzugsweise zur Verformung dünnwandigen bahn- oder plattenförmigen, wenigstens einen Fasermaterialanteil enthaltenden Ausgangsmaterials verwendet, wobei das Ausgangsmaterial unter gleichzeitiger oder aufeinanderfolgender. Anwendung von Druck und Hitze verformt wird. Dabei ist es unbedingt notwendig, daß die bei geschlossenem Formwerkzeug zwischen Patrize und Matrize verbleibende Spaltbreite über den gesamten Konturverlauf hin absolut gleichmäßig bzw. vorgezeichneten Konturen folgend erhalten ist. Molding tools of the type set out above preferably for deformation thin-walled web or plate-shaped, at least one fiber material portion containing starting material used, the Starting material under simultaneous or consecutive. Deformed using pressure and heat becomes. It is imperative that the closed mold between male and female remaining gap width over the entire contour absolutely even or following drawn contours is preserved.

Nach einem älterem innerbetrieblich angewandten Verfahren zur Herstellung derartiger Formwerkzeuge, insbesondere solcher mit einer aus Lochblech gebildeten Formfläche, werden die beiden Werkzeughälften, Patrize und Matrize, derartiger Formwerkzeuge in der Weise hergestellt, daß von einem Urmodel ein Klopfmodell abgenommen wird bzw. von einer Modellzeichnung ein Klopfmodell erstellt wird, wobei das Klopfmodell eine genaue seitenrichtige Abformung des Urmodelles, also eine Positivform bildet, über die das die Formfläche des Werkzeuges bildende Lochblech geklopft bzw. geformt wird, bis es eine völlig formgetreue Abbildung der Oberflächenkontur des Klopfmodelles bildet. Anschließend wird das die Formfläche bildende Lochblech vom Klopfmodell abgenommen und mit einem umlaufenden Rahmen bzw. Gehäusekörper verbunden bzw. werden gleichzeitig oder an schließend die erfoderlichenfalls an seine Rückseite anzu fügenden Versteifungen, z. B. in Form gitterartig angeordneter Stegbleche oder dergl. ausgebildete Versteifungen, angebracht, was teilweise im Wege des Anschweissens oder aber auch unter Anwendung sonstiger geeigneter Verbindungstechniken erfolgt.According to an older internal procedure for Manufacture of such molds, especially those with a formed surface made of perforated sheet, the two Tool halves, male and female molds of this type manufactured in such a way that from a master model a knock model is removed or a tapping model from a model drawing is created, the knock model being an exact right-sided Impression of the master model, i.e. forms a positive form, via the perforated plate forming the mold surface of the tool is knocked or molded until it is a completely true to shape Image of the surface contour of the knocking model forms. Then the perforated plate forming the shaped surface is removed from the Knock model removed and with a surrounding frame or Housing body connected or are simultaneously or on then close the rear if necessary joining stiffeners, e.g. B. arranged in the form of a grid Web plates or similar stiffeners attached, which is partly by welding or under Other suitable joining techniques are used.

Infolge der Eigenschaften von Blech und der Tatsache einer räumlich gekrümmten Verformung des die Formfläche bildenden Blechmaterials, ist es dabei nicht vermeidbar, daß das die Formfläche der Werkzeughälften bildende Blech zunächst nach dem Abnehmen vom Klopfmodel wenigstens örtlich auffedert bzw. in vergleichbarer Weise seinen gewollten Konturverlauf ändert, wodurch sich naturgemäß eine unerwünschte Veränderung im Konturverlauf der Formfläche ergibt. Weiterhin ergeben sich durch das nachträgliche Anbringen teils des Rahmens bzw. Gehäusekörpers der Formhälfte und teils durch das nachträgliche Anschließen der Versteifungen an das die jeweilige Formfläche bildende vorgeformte Lochblech weitere Verwerfungen bzw. Formänderungen desselben, so daß das Formwerkzeug insgesamt mit einem erheblichen Einsatz an Arbeitszeit maßgerecht nachgearbeitet werden muß bzw. die aufgetretenen Formänderungen beseitigt werden müssen.Due to the properties of sheet metal and the fact of one spatially curved deformation of the forming the forming surface Sheet material, it is unavoidable that the Forming surface of the tool halves forming sheet metal first after the Lose weight from the knock model at least locally or in similarly changes its intended contour, which naturally leads to an undesirable change in the Contour course of the shaped surface results. Furthermore arise by retrofitting part of the frame or Housing body of the mold half and partly by the subsequent Connect the stiffeners to the respective molding surface preformed perforated sheet forming further faults or Shape changes of the same, so that the mold as a whole with a considerable amount of working time must be reworked or the shape changes that have occurred must be eliminated.

Im Weiteren ist es aus der DE-AS 15 27 576 bekannt, eine Matrize für ein aus dieser Matrize und einer Patrize bestehendes Werk zeug zum Biegen eines ebenen Blechstreifens zu einem z. B. U- förmigen Profil dadurch möglichst spannungsfrei und verzugsarm zu gestalten, daß ein der Matrizenarbeitsfläche entsprechendes Modell aus einem ebenen Blechteil hergestellt wird, wobei das Blechteil auf einer die Länge der Matrize entsprechenden Länge in die Form des herzustellenden Profiles gebogen wird und die aus dem ebenen Blechteil hochgebogenen Seitenabschnitte unter Beibehaltung der. Profilform an dem einen Ende des Blechteiles gegen das andere Ende hin stetig in die ebene Ausgangsform des Blechteiles zurückgebogen werden. Hierbei handelt es sich jedoch um ein relativ zeitintensives und daher auch kosten intensives Verfahren, da daß Zurückbiegen des Modellblechteiles aus der Profilform sehr vorsichtig und unter Berücksichtigung der natürlichen Biegetendenz des Modellblechteiles erfolgen muß.Furthermore, it is known from DE-AS 15 27 576, a die for a work consisting of this female and one male stuff for bending a flat sheet metal strip to a z. B. U- shaped profile as stress-free and low distortion to design that a corresponding to the matrix work surface Model is made from a flat sheet metal part, the Sheet metal part in a length corresponding to the length of the die the shape of the profile to be produced is bent and the under the flat sheet metal part Maintaining the. Profile shape at one end of the sheet metal part towards the other end steadily into the flat initial form of the Sheet metal part are bent back. This is it but by a relatively time-consuming and therefore also costly intensive process because that the bending of the model sheet metal part from the profile shape very carefully and taking into account the natural bending tendency of the model sheet metal part got to.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde eine Verfahrensweise aufzuzeigen, die die Herstellung von Formwerkzeugen der eingangs genannten Art aus Blechmaterial, insbesondere Lochblechmaterial, vereinfacht dahingehend, daß der Arbeitsaufwand für die Erstellung des Werkzeuges insgesamt verringert und insbesondere der Aufwand für das Nacharbeiten der auf dem Klopfmodell erstellten Formflächen am fertigen Werkzeug ausgeschlossen oder wenigstens auf ein praktisch vernachlässigbares Mindestmaß beschränkt wird. The invention is therefore based on the object How to demonstrate the manufacturing of Forming tools of the type mentioned at the beginning from sheet metal material, in particular perforated sheet material, simplified in that the workload for the creation of the tool as a whole reduced and especially the effort for reworking of the shaped surfaces created on the tapping model Tool excluded or at least on a practical negligible minimum is limited.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale von Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Lösung ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 und 3.This object is achieved by the features of claim 1. Beneficial Refinements of the solution according to the invention result resulting from subclaims 2 and 3.

Dadurch, daß das Klopfmodell als Negativform ausgebildet ist wird das die Formfläche des Werkzeuges bildende Lochblech von seiner Rückseite her dem Konturverlauf der beabsichtigten Formfläche entsprechend verformt und bleibt im Gegensatz zur herkömmlichen Arbeitsweise auch die Rückseite zur Anbringung des Rahmens und der gegebenfalls anzubringenden Versteifungen zugänglich, ohne daß das die Formfläche bildende Blech vom Klopfmodell abgenommen werden muß.Because the knock model is designed as a negative form is the perforated plate forming the mold surface of the tool the back of the contour of the intended Molded surface deformed accordingly and remains in contrast to conventional way of working also the back for attachment of the frame and any stiffeners to be attached accessible without the sheet forming the forming surface from Knock model must be removed.

Daraus resultiert unter anderem der Vorteil, daß die auf dem Klopfmodell erstellte Formfläche an diesem verbleiben kann, bis sie mit dem Rahmen bzw. Gehäusekörper der Werkzeughälfte verbunden und gegebenenfalls den erforderlichen Aussteifungen versehen ist, so daß die Möglichkeit eines Zurückfederns des die Formfläche bildenden Lochbleches wenn schon nicht absolut, so doch derart weitgehend ausgeschlossen ist, daß ein Nacharbeiten durch Auffedern des geformten Lochbleches oder durch insbesondere im Zusammenhang mit dem Anschließen des Rahmens bzw. Gehäusekörpers entstehender Verwerfungen überhaupt nicht mehr oder nur noch in einem ganz geringen Umfang anfallen kann.Among other things, this results in the advantage that the on the Knock model created molding surface can remain on this until them with the frame or housing body of the tool half connected and, if necessary, the required stiffeners is provided, so that the possibility of springing back of the the perforated plate forming the forming surface, if not absolutely, so largely excluded that a Rework by springing open the shaped perforated plate or by in particular in connection with connecting the Frame or housing body of any faults arising no longer or only to a very small extent can.

In bevorzugter Ausgestaltung kann weiter vorgesehen werden, daß das die Formfläche des Werkzeuges bildende Blech während oder wenigstens nach dem Nachformen über geeignete Befestigungsmittel am Klopfmodell festgelegt wird, was bei Lochblech, in einfacher Weise beispielsweise durch Schrauben erfolgen kann. Dadurch können auch größere Flächen übergreifende Lochbleche derart auf dem Klopfmodell festgelegt werden, daß sich weder während des Nachformens noch während der Anbringung des Rahmens bzw. der Versteifungen Auffederungen oder sonstige Formänderungen ergeben können.In a preferred embodiment, it can further be provided that the sheet forming the mold surface of the tool during or at least after reshaping over suitable ones Fasteners on the knock model is what happens when Perforated sheet, in a simple manner, for example by screws can be done. This allows larger areas overlapping perforated sheets fixed in this way on the knocking model be that neither during the post-forming nor during the Attaching the frame or stiffeners or other shape changes.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann, insbesondere für großflächige Formwerkzeuge weiterhin vorgesehen sein, daß das die Formfläche der Werkzeughälfte bildende Blech insgesamt aus einer Anzahl eigenständiger Zuschnitte zusammengesetzt ist und daß diese aufeinanderfolgend auf das Klopfmodell aufgelegt und diesem entsprechend verformt sowie untereinander verbunden werden. Dabei werden die Blechzuschnitte auf dem Klopfmodell aufliegend und an diesem befestigt miteinander verbunden, so daß auch die gegenseitige Verbindung der einzelnen, die Formfläche bildenden Blechzuschnitte vorgenommen werden kann, ohne daß sich Auffederungen oder dergl. Formänderungen ergeben können.In a further embodiment of the invention, in particular for large-area molds can also be provided that the the metal sheet forming the mold surface of the tool half as a whole is composed of a number of independent cuts and that these are successively placed on the knock model and deformed accordingly and connected to each other become. The sheet metal blanks on the tapping model lying on and attached to each other, so that the mutual connection of the individual who Forming sheet metal blanks can be made without springing up or the like can.

Die Verbindung des Rahmens bzw. Gehäusekörpers und der Aussteifungsbleche mit dem die Formfläche der Werkzeughälfte bildenden Blech kann hierbei im Wege der Schweißung erfolgen, ohne daß das oder die auf dem Klopfmodell, beispielsweise durch Schrauben, fixierte das Formfläche bildende Lochblech bzw. die in ihrer Gesamtheit die Formfläche des Werkzeuges bildenden Lochblechabschnitte auffedern oder sonstige Formänderungen erleiden können. The connection of the frame or housing body and the Bracing with which the mold surface of the tool half forming sheet metal can be done by welding, without this or that on the knock model, for example by Screws, fixed the perforated plate forming the molding surface or the in its entirety forming the mold surface of the tool Spring up perforated sheet metal sections or other shape changes can suffer.

Die Erfindung ist in der nachfolgenden Beispielsbeschreibung anhand eines in der Zeichnung dargestellten, Ausführungsbeispieles im einzelnen beschrieben.The invention is in the example description below based on one shown in the drawing, Embodiment described in detail.

In der Zeichnung zeigt dieIn the drawing, the

Fig. 1 einen Schnitt durch ein mittels eines Formwerkzeuges geformten plattenförmigen Materialzuschnittes; FIG. 1 is a section through a molded using a mold plate-shaped material blank;

Fig. 2 einen Schnitt durch das Urmodell eines Formwerkzeuges zur Bewerkstelligung der Verformung des Zuschnittes nach Fig. 1; FIG. 2 shows a section through the original model of a molding tool for bringing about the deformation of the blank according to FIG. 1;

Fig. 3 einen Schnitt durch das vom Urmodell angenommene Klopfmodel für die Formfläche des Werkzeuges nach Fig. 2; Fig. 3 is a section through the master model adopted by the knock model for the forming surface of the tool of FIG. 2;

Fig. 4 eine teilweise schaubildliche Darstellung der Herstellungweise des Formwerkzeuges auf dem Klopfmodell; Figure 4 is a partial perspective view of the production method of the mold on the knock model.

Fig. 5 eine teilweise schaubildliche Darstellung eines im erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Formwerkzeuges. Fig. 5 is a partial perspective view of a mold manufactured in the inventive method.

Zur Herstellung eines Formwerkzeuges zur Ausformung des in der Fig. 1 gezeigten und der Übersichtlichkeit halber als einfaches wannenförmiges Teil dargestellten Formteiles 1 aus einem platten- oder bahnförmigen Ausgangsmaterial wird zunächst anhand einer Ausgangszeichnung das aus der Fig. 2 ersichtliche aus einer Matrize 2 und einer Patrize 3 bestehende Urmodell eines Formwerkzeuges erstellt. Ausgehend von diesem Urmodell werden als dann sowohl für die Matrize 2 als auch für die Patrize 3 jeweils ein Klopfmodell 33 bzw. 22 erstellt, wobei die beiden Klopfmodelle 22 und 33 jeweils die Negativform des entsprechenden Teiles Patrize 3 oder Matrize 2 des Urmodelles darstellen. Auf diese Klopfmodelle 22, 33 wird nun entweder ein einteiliger Lochblechzuschnitt 4 aufgelegt und dem Klopfmodell formgetreu entsprechend verformt oder es werden aufeinanderfolgend mehrere Lochblechzuschnitte 44 aufgelegt und ebenso aufeinanderfolgend dem Klopfmodell formgetreu entsprechend verformt. Dabei kann im Rahmen des Fortschrittes der Verformung oder nach vollendeter Verformung des einteiligen Lochbleches 4 dieses mittels geeigneter Befestigungsmittel, die in der Zeichnung als Schrauben 5 dargestellt sind, am Klopfmodell 22 bzw. 33 festgelegt werden, so daß nachträgliche Auffederungen des verformten Lochbleches 4 vollständig ausgeschlossen sind. Bei aus mehreren Zuschnitten bestehenden Lochblechen 44 ist vorgesehen, daß diese jeweils mittels geeigneter Befestigungsmittel, hier Schrauben 5, insbesondere dem Verformungsfortschritt unmittelbar folgend gegeneinander und gegenüber dem Klopfmodell 22 bzw. 33 fixiert werden. Nachdem das die Formfläche 6 einer Formwerkzeughälfte bildende Lochblech 4 bzw. 44 in dieser Weise dem Klopfmodell 22 bzw. 33 formgetreu entsprechend geformt ist wird bei auf dem Klopfmodell 22 bzw. 33 fixiert verbleibendem Lochblech 4 bzw. 44 an dessen Rückseite ein umlaufender insbesondere gasdichter Rahmen bzw. Gehäusekörper 7 angeschlossen, was im gezeigten Ausführungsbeispiel durch Schweißung erfolgen soll. Desgleichen werden nachfolgend die im gezeigten Ausführungsbeispiel aus zueinander senkrecht ausgerichteten, gitterartig angeordneten Längs- und Querblechen 8 und 9 bestehenden Versteifungen an die Rückseite des die Formfläche der Formwerkzeughälfte bildenden Lochbleches 4 bzw. 44 angeschlossen, was gleichfalls durch Schweißung erfolgen kann. Erst nachdem die jeweilige Hälfte des Formwerkzeuges, Matrize oder Patrize, in dieser Weise vollständig fertiggestellt, insbesondere hinsichtlich des die Formfläche bildenden Lochbleches 4 bzw. 44 ausgesteift ist wird deren Fixierung am Klopfmodell 22 bzw. 33 gelöst und die fertige Werkzeughälfte vom Klopfmodell 22 bzw. 33 abgenommen. Da nach dem Anbringen des Rahmens bzw. Gehäusekörpers und der vorgesehenen Aussteifungen Formänderungen, insbesondere Auffederungen oder Verwerfungen des die Formfläche bildenden Lochbleches 4 bzw. 44 nicht mehr möglich sind ist eine weitere Nachbearbeitung des in der erfindungsgemäßen Verfahrensweise hergestellten Formwerkzeuges nicht mehr erforderlich.For the manufacture of a mold for forming the part shown in Fig. 1 and illustrated for clarity as a simple trough-shaped part of the molded article 1 of a plate-like or web-like starting material is first based on an output drawing, in FIG. 2 apparent from a die 2 and a male 3 existing master model of a mold created. Starting from this master model, a tapping model 33 and 22 are then created for both the die 2 and the male 3 , the two tapping models 22 and 33 each representing the negative form of the corresponding part male 3 or female 2 of the master model. A single-piece perforated sheet blank 4 is then placed on these knocking models 22 , 33 and deformed according to the knock model in accordance with the shape, or several perforated sheet blanks 44 are successively placed on top and also successively deformed in accordance with the knock model. As part of the progress of the deformation or after the deformation of the one-piece perforated plate 4 has been completed, it can be fixed to the tapping model 22 or 33 by means of suitable fastening means, which are shown in the drawing as screws 5 , so that subsequent springing-up of the deformed perforated plate 4 is completely excluded are. In the case of perforated plates 44 consisting of several blanks, it is provided that these are fixed in each case by means of suitable fastening means, here screws 5 , in particular immediately following the progress of the deformation against one another and with respect to the knocking model 22 or 33 . After the perforated plate, the mold surface 6 forming a mold half is 4 or 44 formed conformally in this manner, the knock model 22 or 33 corresponding, at on the knock model 22 and 33 fixed remaining perforated plate 4 and 44 on its rear side a circumferential particular gas-tight frame or housing body 7 connected, which is to be done by welding in the embodiment shown. Likewise, the stiffeners in the exemplary embodiment shown, which are made up of mutually perpendicular, lattice-arranged longitudinal and transverse plates 8 and 9, are connected to the rear of the perforated plate 4 and 44 forming the mold surface of the mold half, which can also be done by welding. Only after the respective half of the molding tool, die or patrix has been completely finished in this way, in particular with regard to the perforated plate 4 or 44 forming the molding surface, is it fixed to the tapping model 22 or 33 and the finished tool half detached from the tapping model 22 or 33 removed. Since after the attachment of the frame or housing body and the stiffeners provided, changes in shape, in particular springing up or warping of the perforated plate 4 or 44 forming the molding surface, are no longer possible, a further reworking of the molding tool produced in the procedure according to the invention is no longer necessary.

Claims

1. A method for producing a two-part molding tool, in particular for deforming plate-shaped or web-shaped starting material containing fibrous material, which consists of at least one male and female part provided with shaped surfaces and recesses for supplying hot gas or steam and the like to the shaped surfaces ( 2 , 3 ), which in turn are each provided with devices for clamping on a device, wherein at least part of the molding tool, male ( 3 ) or female ( 2 ) has a gas-tight frame or housing body with respect to its peripheral surfaces and one has support plates which are supported by lattice-like support plates and which are formed from a sheet material ( 6 ) provided with a plurality of passage openings for hot gas or the like, in particular from perforated sheet metal ( 4 , 44 ), characterized in that
that for the shaping of the perforated plates ( 4 , 44 ) forming the mold surface ( 6 ) of each tool half, both the die ( 2 ) and the patrix ( 3 ) of the molding tool, a tapping model ( 22 , 33) designed as a negative form of the corresponding part of an original model ) is used,
the perforated plate ( 4 , 44 ) forming the mold surface ( 6 ) of a tool half being fixed on the tapping model ( 22 , 33 ) during or after its shaping by means of suitable fastening or holding means, in particular screws ( 5 ) and on its free rear face is connected to a circumferential gas-tight frame or housing body ( 7 ),
and simultaneously with or after the connection of the frame or housing body ( 7 ) to the upwardly exposed rear side of the perforated plate ( 4 , 44 ) fixed on the tapping model ( 22 , 339 ), stiffeners ( 8 , 9 ) are connected
and finally the finished tool half of the tapping model ( 22 , 33 ) is removed by loosening the fastening or holding means.

2. The method according to claim 1, characterized in that the perforated plate ( 4 ) forming the mold surface ( 6 ) of a tool half is composed of a number of individual blanks ( 44 ) to be connected to one another.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the mutually to the forming surface ( 6 ) of the tool half perforated plate ( 4 ) complementary sections ( 44 ) aufeinan subsequently placed on the knocking model ( 22 , 33 ) and this true to form and accordingly one after the other by means of screws ( 5 ) on the tapping model ( 22 , 33 ).