DE4208160A1

DE4208160A1 - Press used for shaping metal - has workpiece tensioned on peripheral side and given necessary bend by pressure roller, roller and workpiece moving w.r.t. one another.

Info

Publication number: DE4208160A1
Application number: DE19924208160
Authority: DE
Inventors: Erich Sieger
Original assignee: Zeppelin GmbH; Zeppelin Metallwerke GmbH
Current assignee: Zeppelin GmbH; Zeppelin Metallwerke GmbH
Priority date: 1992-03-13
Filing date: 1992-03-13
Publication date: 1993-09-16

Abstract

The pressure roller (6) is rotatably arranged on a movement-controlled holder (7), whereby the holder is linearly movable in at least one direction (ZT). A tension device (4) is provided for the workpiece (5) arranged on a slide (3) which itself is linearly movable in at least one direction (v). The holder is actually movable in two directions (ZT,ZB) at right-angles to one another, whilst the slide moves in a direction (V) at right-angles to the directions of movement of the holder (7). A circular and linear numerical control is provided for the holder and the slide. USE/ADVANTAGE - Preparing non-rotation symmetrical parts simply and cost-favourably.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Metalldrücken der im Oberbegriff von Anspruch 1 erläuterten Art und eine Vorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens.The invention relates to a method for Metal pressing in the preamble of claim 1 explained type and a device for performing this procedure.

Ein Verfahren und eine Vorrichtung dieser Art sind der DE-OS 40 16 097 zu entnehmen. Das bekannte Verfahren und die bekannte Vorrichtung ist jedoch, wie bei allen bekannten Metalldrückverfahren und -vorrichtungen üblich, auf die Herstellung rotationssymmetrischer Teile begrenzt, wobei die Vorschubbewegung durch eine Rotationsbewegung des Rohlings um die Wölbungsachse erfolgt.A method and an apparatus of this type are the DE-OS 40 16 097 can be seen. The known method and the known device is, however, as with all known metal pressing methods and devices usual on the production of rotationally symmetrical parts limited, the feed movement by a Rotation movement of the blank around the axis of curvature he follows.

Nicht-rotationssymmetrische Teile wurden bislang entweder durch Tiefziehen, Streckziehen oder das sogenannte Age-forming hergestellt, deren gemeinsames Merkmal eine entsprechend der gewünschten nicht-rotationssymmetrischen Wölbung vorgefertigte Formoberfläche, beispielsweise auf einem bewegbaren Stempel oder einer stationären Matritze, ist. Diese Verfahren erfordern demgemäß hohe Kosten für das Werkzeug.So far, non-rotationally symmetrical parts have been either by deep drawing, stretch drawing or that so-called age-forming, their common Feature one according to the one you want prefabricated non-rotationally symmetrical curvature Mold surface, for example on a movable Stamp or a stationary die. These Procedures accordingly require high costs for that Tool.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung bereitzustellen, mit dem nicht-rotationssymmetrische Teile einfach und kostengünstig zu fertigen sind.The invention is therefore based on the object To provide a method and an apparatus with which simple and non-rotationally symmetrical parts are inexpensive to manufacture.

Die Aufgabe wird bei einem Verfahren durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.The task is carried out in a procedure by characterizing features of claim 1 solved.

Es wurde festgestellt, daß der Vorschub bei Metalldrückverfahren nicht nur, wie bislang üblich, durch eine Rotation des Werkstückes um eine Mittelachse des Rohlings erfolgen kann, sondern daß sehr gute Drückergebnisse auch durch Vorschubbewegungen erzielt werden können, die linear sind oder zumindest einen linearen Anteil haben. Damit ist es möglich, auch nicht-rotationssymmetrische Teile mit relativ geringen Kosten auch in Kleinserien zu fertigen.It was found that the feed at Metal spinning processes not only, as was previously the case, by rotating the workpiece around a central axis of the blank can be done, but that very good Press results also achieved through feed movements that are linear or at least one have a linear part. So it is possible, too Non-rotationally symmetrical parts with relatively small Costs can also be produced in small series.

Zweckmäßige Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind den Ansprüchen 2 bis 5 zu entnehmen.Appropriate developments of the invention The method can be found in claims 2 to 5.

Die Aufgabe wird bei einer Vorrichtung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 6 gelöst. Durch die Anordnung der Spanneinrichtung für den Rohling auf einem Schlitten, der in wenigstens einer Richtung linear bewegbar ist, kann die Richtung der Vorschubbewegung genau auf die gewünschte Form der Wölbung abgestimmt werden.The task is performed by the device characterizing features of claim 6 solved. By the arrangement of the clamping device for the blank a carriage that is linear in at least one direction is movable, the direction of the feed movement precisely matched to the desired shape of the curvature will.

Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind den Ansprüchen 7 bis 9 zu entnehmen.Advantageous further developments of the invention Device can be found in claims 7 to 9.

Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verfahrens wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung näher erläutert. Es zeigtAn embodiment of an inventive The following procedure is based on a Embodiment of a device explained in more detail. It shows

Fig. 1 eine Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in schematischer Darstellung, und Fig. 1 is a front view of a device according to the invention in a schematic representation, and

Fig. 2 die Seitenansicht aus Fig. 1 in schematischer Darstellung. Fig. 2 shows the side view of Fig. 1 in a schematic representation.

Aus den Fig. 1 und 2 ist eine Vorrichtung 1 zum Metalldrücken ersichtlich. Die Vorrichtung 1 weist ein in den Figuren schematisch dargestelltes Maschinenbett 2 auf, auf dem ein Schlitten 3 in einer nicht gezeichneten Gleitführung in Richtung des Doppelpfeiles V linear und parallel zum Maschinenbett 2 verschiebbar ist. Der Schlitten 3 enthält eine oberhalb eines Freiraums 3′ angeordnete Spannvorrichtung 4, mit der ein zugeschnittener, gestrichelt gezeichneter Rohling 5 aus Blechmaterial umfangsseitig festgespannt werden kann. Die Spannvorrichtung 4 ist entweder verstellbar oder auswechselbar mit dem Schlitten 3 verbunden, so daß die Drückvorrichtung 1 auf einfache Weise für unterschiedliche Rohlinge 5 umgerüstet werden kann.From Figs. 1 and 2, a device 1 for metal spinning is visible. The device 1 has a machine bed 2 , shown schematically in the figures, on which a slide 3 can be displaced linearly and parallel to the machine bed 2 in a sliding guide, not shown, in the direction of the double arrow V. The carriage 3 contains an above a free space 3 'arranged clamping device 4 with which a cut blank 5 shown in dashed lines can be clamped circumferentially from sheet metal material. The clamping device 4 is either adjustable or interchangeably connected to the carriage 3 , so that the pressing device 1 can be easily converted for different blanks 5 .

Oberhalb der Spannvorrichtung 4 ist eine der üblichen Drückrollen 6 an einem als Halter ausgebildeten Drückstempel 7 drehbar gelagert. Die Drückrolle 6 ist in bekannter Weise mit einem in Axialrichtung gerundeten Umfang versehen. Der Durchmesser und die axiale Erstreckung der Drückrolle 6 sowie der Krümmungsradius ihres Umfangs sind, wie allgemein bei Metalldrückverfahren üblich, auf die Legierungszusammensetzung und den Behandlungszustand des zu drückenden Werkstoffs, die Blechdicke und die Geometrie der gewünschten Wölbung abgestimmt.Above the tensioning device 4 , one of the usual pressure rollers 6 is rotatably mounted on a pressure ram 7 designed as a holder. The pressure roller 6 is provided in a known manner with a circumference rounded in the axial direction. The diameter and the axial extent of the pressure roller 6 and the radius of curvature of its circumference are, as is generally the case in metal pressing processes, matched to the alloy composition and the treatment condition of the material to be pressed, the sheet thickness and the geometry of the desired curvature.

Der Drückstempel 7 ist mit einer bekannten, nicht dargestellten pneumatischen Belastungseinrichtung verbunden und wird für eine erste Zustellbewegung entlang des Doppelpfeiles ZT in einer Richtung senkrecht zur Ebene des planen Rohlings 5 in den Freiraum 3′ hinein, sowie senkrecht zur Bewegungsrichtung V des Schlittens 3 bewegt. Wie Fig. 2 zeigt, kann der Drückstempel 7 in einer zweiten Zustellbewegung entlang des Doppelpfeiles ZB parallel zur Ebene des planen Rohlings 5 jedoch sowohl senkrecht zur Bewegungsrichtung ZT als auch senkrecht zur Bewegungsrichtung V bewegt werden.The plunger 7 is connected to a known, not shown pneumatic loading device and is moved for a first feed movement along the double arrow ZT in a direction perpendicular to the plane of the flat blank 5 into the free space 3 ', and perpendicular to the direction of movement V of the carriage 3 . As shown in FIG. 2, the plunger 7 can be moved in a second infeed movement along the double arrow ZB parallel to the plane of the flat blank 5 both perpendicular to the direction of movement ZT and perpendicular to the direction of movement V.

Die Bewegungen des Schlittens 3 und des Drückstempels 7 werden zweckmäßigerweise in Abhängigkeit voneinander durch ein NC-Programm gesteuert, wobei eine Bewegung des Schlittens 3 in Richtung V den Vorschub, eine Bewegung des Drückstempels 7 in Richtung ZT eine Zustellung in Tiefenrichtung der gewünschten Wölbung und in Richtung ZB eine Zustellung in Breitenrichtung der Wölbung bewirkt. Die Steuerung sollte linear und zirkular bis zu einem Radius von etwa 1000 m möglich sein, um auch sehr kleine Zustellbewegungen bzw. sehr flache Kurven zu verwirklichen. Außerdem sollte eine spline-Interpolation möglich sein, um einen übergangslosen Anschluß von einem Kurvenradius zu einem anderen herstellen zu können.The movements of the slide 3 and the plunger 7 are expediently controlled as a function of one another by means of an NC program, a movement of the slider 3 in the V direction advancing, a movement of the plunger 7 in the ZT direction an infeed in the depth direction of the desired curvature and in In the direction of, for example, an infeed in the width direction of the curvature causes. The control should be linear and circular up to a radius of about 1000 m, so that even very small infeed movements or very flat curves can be realized. Spline interpolation should also be possible in order to be able to establish a seamless connection from one curve radius to another.

Zum Drücken von nicht-rotationssymmetrisch gewölbten Teilen 5′ wird ein ebener Rohling 5 in die Spannvorrichtung 4 auf dem Schlitten 3 eingespannt. Die Steuerung wird gemäß dem verwendeten Werkstoff, der Blechdicke des Rohlings 5, der gewünschten Wandstärke des fertigen Teils 5′, der gewünschten Geometrie der Wölbung sowie gegebenenfalls weiteren Verfahrensparametern eingestellt. Das Drücken erfolgt zeilenweise in Richtung V und schrittweise in den Freiraum 3′ hinein, wobei die Drückrolle 6 zu Beginn von oben auf eine Längsmittellinie des Rohlings 5 aufgesetzt wird, die parallel zur Vorschubrichtung V verläuft. For pressing non-rotationally symmetrical curved parts 5 ', a flat blank 5 is clamped in the clamping device 4 on the carriage 3 . The control is set in accordance with the material used, the sheet thickness of the blank 5 , the desired wall thickness of the finished part 5 ', the desired geometry of the curvature and, if appropriate, further process parameters. Pressing takes place line by line in the direction V and step by step into the free space 3 ', the pressure roller 6 being placed at the beginning from above on a longitudinal center line of the blank 5 , which runs parallel to the feed direction V.

Während der Vorschubbewegung des Schlittens 3 entlang des Pfeiles V folgt die Drückrolle 6 dem einprogrammierten Verlauf der Tiefenzustellung ZT. Danach wird die Drückrolle 6 durch einen Zustellschritt entlang ZB um eine Zeile neben die Längsmittellinie verschoben und entlang des einprogrammierten Verlaufs der Tiefenzustellung ZT geführt, während der Schlitten 3 in der Vorschubbewegung V unter der Drückrolle 6 durchläuft. Dann wird die Drückrolle 6 auf die gegenüberliegende Seite der Längsmittellinie verschoben und dort ein Drückvorgang durchgeführt. Diese Verfahrensschritte werden so oft wiederholt, bis das Teil 5′ die gewünschte Tiefe, Breite und Form der Wölbung aufweist.During the feed movement of the carriage 3 along the arrow V, the pressure roller 6 follows the programmed course of the depth infeed ZT. Then the spinning roller 6 is displaced by a feed step along ZB by one line next to the longitudinal center line and guided along the programmed course of the depth infeed ZT, while the carriage 3 runs under the spinning roller 6 in the feed movement V. Then the spinning roller 6 is moved to the opposite side of the longitudinal center line and a spinning process is carried out there. These process steps are repeated until the part 5 'has the desired depth, width and shape of the curvature.

In Abwandlung des beschriebenen und gezeichneten Ausführungsbeispiels kann der Schlitten 3 außer der Vorschubbewegung V auch die Zustellbewegung ZB in Breitenrichtung der Wölbung übernehmen, wenn für den Schlitten eine entsprechende Bewegungsmöglichkeit vorgesehen wird. Unter Umständen können auch die Vorschub- und beide Zustellbewegungen entweder durch den Schlitten oder durch den Drückstempel ausgeführt werden. Bei entsprechender Konstruktion der Führung des Schlittens oder des Drückstempels können auch nicht-lineare Vorschubbewegungen ausgeführt werden. Zum Umrüsten der Drückvorrichtung auf eine andere Wölbungsgeometrie, einen anderen Verformungswerkstoff bzw. andere Blechdicken muß lediglich das NC-Programm ausgetauscht sowie gegebenenfalls die Spannvorrichtung verändert werden. Falls erforderlich, kann das erfindungsgemäße Verfahren auch unter erhöhter Temperatur durchgeführt bzw. mit einem geeigneten Wärmebehandlungsverfahren gekoppelt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich besonders zum Herstellen von Segmenten für große Tankböden, die wegen ihrer Größe nicht als Ganzes gedrückt werden können, zum Herstellen von Segmenten für Flugzeugbeplankungen, von Radarreflektoren oder von Ablegeformen für die Herstellung glasfaserverstärkter Gegenstände oder dgl.In a modification of the exemplary embodiment described and drawn, in addition to the feed movement V, the carriage 3 can also take over the infeed movement ZB in the width direction of the curvature if a corresponding movement possibility is provided for the carriage. Under certain circumstances, the feed and both infeed movements can be carried out either by the slide or by the plunger. If the slide or the plunger is designed appropriately, non-linear feed movements can also be carried out. To convert the pressing device to a different curvature geometry, a different deformation material or different sheet thicknesses, only the NC program has to be exchanged and the clamping device changed if necessary. If necessary, the process according to the invention can also be carried out at elevated temperature or can be coupled with a suitable heat treatment process. The method according to the invention is particularly suitable for the production of segments for large tank bottoms, which, because of their size, cannot be pressed as a whole, for the production of segments for aircraft planking, of radar reflectors or of molds for the production of glass-fiber reinforced objects or the like.

Claims

1. A method for metal pressing a curved part from a blank made of sheet metal material, the blank being clamped on the circumferential side and provided with the desired curvature by means of a pressure roller, the pressure roller and the blank moving relative to one another in controlled feed and feed movements, the pressure roller attacks the inside of the curvature and the blank is arched into a free space, characterized by its use for producing a non-rotationally symmetrical curved part.

2. The method according to claim 1, characterized in that that the feed and infeed movements are linear.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized characterized in that a first and a second Infeed movement can be carried out by the spinning roller and the blank for the feed moves.

4. The method according to claim 1 or 2, characterized characterized in that a first of the spinning roller Infeed movement is carried out and the blank for the feed and for a second feed movement emotional.

5. The method according to claim 3 or 4, characterized characterized that the first infeed the depth the curvature and the second infeed their width certainly.

6. Device for performing the method according to one of claims 1 to 5, with a on a motion-controlled holder ( 7 ) rotatably arranged pressure roller ( 6 ), the holder ( 7 ) being linearly movable in at least one direction (ZT), and with a clamping device ( 4 ) for the blank ( 5 ), characterized in that the clamping device ( 4 ) is arranged on a carriage ( 3 ) which can be moved linearly in at least one direction (V).

7. The device according to claim 6, characterized in that the holder ( 7 ) in two substantially perpendicular directions (ZT, ZB) and the carriage ( 3 ) in a direction perpendicular to the directions of movement of the holder ( 7 ) (V ) is movable.

8. The device according to claim 6, characterized in that the holder ( 7 ) in one direction (ZT) to the blank ( 5 ) to and from it, and that the carriage ( 3 ) in two to each other and to the direction of movement (ZT) of the holder ( 7 ) perpendicular directions (V, ZB) is movable.

9. Device according to one of claims 6 to 8, characterized by a circular and linear numerical control for the holder ( 7 ) and the carriage ( 3 ).