DE4436436C2 - Verfahren zum hydrostatischen Umformen von insbesondere ebenen Blechen aus kaltumformbarem Metall und Vorrichtung durch Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Verfahren zum hydrostatischen Umformen von insbesondere ebenen Blechen aus kaltumformbarem Metall und Vorrichtung durch Durchführung des Verfahrens

Info

Publication number
DE4436436C2
DE4436436C2 DE19944436436 DE4436436A DE4436436C2 DE 4436436 C2 DE4436436 C2 DE 4436436C2 DE 19944436436 DE19944436436 DE 19944436436 DE 4436436 A DE4436436 A DE 4436436A DE 4436436 C2 DE4436436 C2 DE 4436436C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
pressure
preform
die
engraving
final
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE19944436436
Other languages
English (en)
Other versions
DE4436436A1 (de
Inventor
Wilhelm Kaiser
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
HDE SOLUTIONS GMBH, 58706 MENDEN, DE
Original Assignee
hde Metallwerk GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by hde Metallwerk GmbH filed Critical hde Metallwerk GmbH
Priority to DE19944436436 priority Critical patent/DE4436436C2/de
Publication of DE4436436A1 publication Critical patent/DE4436436A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE4436436C2 publication Critical patent/DE4436436C2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D26/00Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces
    • B21D26/02Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces by applying fluid pressure
    • B21D26/021Deforming sheet bodies
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D26/00Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces
    • B21D26/02Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces by applying fluid pressure

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft zunächst ein Verfahren zum hydro­ statischen Umformen von insbesondere ebenen Blechen aus kalt­ umformbarem Metall gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Ein solches Verfahren ist in der DE 41 34 596 C2 beschrieben.
Bei dem bekannten Verfahren wird der zu verformende Blechbereich an beiden Hauptflächen von je einer umlaufend geschlossenen Dichtungszone nach außen hin abgeschlossen und zwischen beiden Dichtungszonen unverschieblich fest, d. h. mit Klemmschluß, gehalten. Vor Beaufschlagung der ersten Hauptfläche wird zunächst in einer Vorformphase die zweite Hauptfläche mit Druckflüssigkeit hydrostatisch beaufschlagt und hierbei die erste Hauptfläche gegen eine eine Vorform bildende Gravur gedrückt.
In der zweiten Verfahrensphase, der Endformphase, wird die erste Hauptfläche des zu verformenden Blechbereichs in umgekehrter Richtung mittels einer Druckflüssigkeit hydrosta­ tisch beaufschlagt und dabei die zweite Hauptfläche an die Endformgravur angeformt. Mit dem bekannten Verfahren wurde die Aufgabe gelöst, eine Steuerung der Restwandstärke des fertig verformten Blechstücks, vornehmlich eines Höckerblechs miteinander identischen, etwa pyramidenstumpfartigen Oberflä­ chenerhebungen, zu erzielen.
Ausgehend von dem bekannten Verfahren gemäß der DE 41 34 596 C2, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, relativ großflächige Bleche zu Schalen komplexer Oberflächen­ gestaltung mit präziser Fertigungsidentität, d. h., mit möglichst geringen Toleranzabweichungen, umzuformen.
Diese Aufgabe wird bei dem gattungsgemäßen Verfahren entprechend der Erfindung dadurch gelöst, daß zu Beginn der Vorformphase die Endformgesenk­ hälfte gemeinsam mit beiden in der Gesenkteilungsebene ange­ ordneten Dichtungszonen und gemeinsam mit dem zwischen den beiden Dichtungszonen mit einem Zustelldruck gehaltenen Blech im Abstand von der Vorformgesenkhälfte gehalten werden, wo­ rauf Endformgesenkhälfte und Vorformgesenkhälfte unter Auf­ rechterhaltung eines auf die zweite Hauptfläche wirkenden hy­ drostatischen Vorformdrucks bei gleichzeitiger Verdrängung der Druckflüssigkeit aus dem Raum zwischen zweiter Hauptflä­ che und Endformgravur aneinander angenähert werden, daß wäh­ rend der Vorformphase der Zustelldruck bis zu einem eine Relativver­ schiebung des Bleches im Bereich der Dichtungszonen verhin­ dernden endgültigen Zustelldruck, dem Klemmdruck, erhöht wird, daß bei beendeter Vorformphase das an der Vorformgravur anliegende vorgeformte Blech mittels der Vorformgravur in ei­ nem das Maß der Blechstärke übersteigenden Spaltabstand im wesentlichen flächenparallel von der Endformgravur distan­ ziert gehalten wird, worauf die erste Hauptfläche mit hydro­ statischer Druckflüssigkeit beaufschlagt und das Blech unter Verdrängung der Flüssigkeit zwischen zweiter Hauptfläche und Endformgravur an letztere angeformt wird.
Eine Eigenart des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß das Blech, welches mit einem bestimmten Zustell­ druck in der Gesenkteilungsebene gehalten ist, von der End­ formgravur her an seiner zweiten Hauptfläche mit Druckflüs­ sigkeit beaufschlagt und hierbei gegen die Vorformgravur ge­ drückt und zugleich durch eine Annäherungsbewegung zwischen den beiden Gesenkformhälften über die Vorformgravur hinwegge­ spannt bzw. hinweggestreckt wird. Diese kombinierte hydrosta­ tische Andrück- und außerdem mechanische Streck- und Ziehbe­ wegung über die Vorformgravur hinweg gewährleistet eine prä­ zise Umformung, die zudem durch Verminderung oder Erhöhung des Zustelldrucks variiert werden kann. Durch einen zunächst verminderten Zustelldruck ist es nämlich möglich, aus dem zwischen den Dichtungszonen gehaltenen Randbereich des zu verformenden Bleches zusätzlich Blech nachzuziehen, falls ein größerer Umformgrad, d. h. eine verhältnismäßig große Tiefe des Artikels, erforderlich ist.
Für den Fall, daß aus dem Randbereich des zu verformen­ den Bleches zusätzlich Blech nachgezogen werden soll, ist es zweckmäßig, in der Vorformgravur mindestens einen aus der Vorformgravur umlaufend konvex herausragenden Zentrierbereich vorzusehen, an welchen das Blech zunächst angeschmiegt und dadurch zentriert wird, um ein unbeabsichtigtes einseitiges Verschieben des Bleches während der Vorformphase zu verhin­ dern.
Zum Ende der Vorformphase hält die Vorformgravur das vorgeformte Blech im wesentlichen flächenparallel zur End­ formgravur, und zwar mit einem Spaltabstand, welcher das Maß der Blechstärke übersteigt. Dieser Spaltabstand kann bei­ spielsweise das 1,5-, 2-3- oder 4fache der Blechstärke be­ tragen.
Nach Beendigung der Vorformphase wird die erste Haupt­ fläche mit hydrostatischer Flüssigkeit beaufschlagt und das Blech unter Verdrängung der Flüssigkeit zwischen zweiter Hauptfläche und Endformgravur an letztere angeformt. Dieses wesentliche Verfahrensmerkmal der Erfindung bedeutet einen Endumformungssprung, mit dem eine durch die Endformgravur be­ stimmte hochpräzise Endform mit einer perfekten Fertigungs­ identität aufeinanderfolgender Artikel erzielt wird. Das er­ findungsgemäße Verfahren eignet sich daher besonders zum Her­ stellen von Halbschalen komplizierter Oberflächengestaltung mit präziser Fertigungsidentität, die z. B. Voraussetzung für ein schweißgerechtes Präzisionsfügen ist.
Von der CH 611 815, die sich überwiegend mit superplastischem Umformen befaßt, ist es bekannt, ein patrizenartiges Endformgesenk relativ zu einem Vorformgesenk zu bewegen. Von der DE 42 32 913 A1, die ein explosionsunterstütztes hydromechanisches Tiefziehen beschreibt, ist es bekannt, während der Verformung Blech aus dem Klemmrahmenbereich nachfließen zu lassen.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird während der Vorformphase bis zum Erreichen des Klemmdrucks die hydrosta­ tische Druckflüssigkeit mit einem verminderten Vorformdruck und nach Erreichen des Klemmdrucks mit einem gegenüber dem Klemmdruck wesentlich höheren Endformdruck zugeführt. Glei­ chermaßen läßt es die Erfindung zu, die gesamte Umformung mit einem einheitlichen Druck, dem Endformdruck, durchzuführen.
Entsprechend weiteren Erfindungsmerkmalen werden mit Be­ ginn der Vorformphase die Dichtungszonen nur über einen Tei­ lumfang mit einem verminderten Zustelldruck und der übrige Umfang der Dichtungszonen mit dem Klemmdruck beaufschlagt.
Diese Erfindungsmerkmale ermöglichen es, in Anpassung an eine besondere Artikelgestaltung nur aus solchen Dichtungszonen mehr Blech in das Gesenk hineinzuziehen, die mit einem ver­ minderten Zustelldruck beaufschlagt werden. Außerdem sieht die Erfindung die Möglichkeit vor, daß mit Beginn der Vorformphase der gesamte Umfang der Dichtungszonen mit einem verminderten Zustelldruck beaufschlagt wird.
Eine zweckmäßige Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß der auf die zweite Hauptfläche wirkende hydrostatische Vorformdruck durch die Annäherungsbe­ wegung zwischen Endformgesenkhälfte und Vorformgesenkhälfte beim Verdrängen der Druckflüssigkeit aus dem Raum zwischen zweiter Hauptfläche und Endformgravur unter Drosselwirkung erzeugt wird.
Der hydrostatische Druck der Druckflüssigkeit läßt sich auf einfache Weise dadurch variieren, daß die Drosselwirkung einstellbar ist.
Der Zustelldruck zwischen den das Blech haltenden Dich­ tungszonen wird entsprechend einer anderen Verfahrensvariante durch einen gesonderten Gegendruck erzeugt, der zur Bereit­ stellung unterschiedlicher Zustelldrücke ebenfalls einstell­ bar ist.
Die Erfindung befaßt sich außerdem mit einer Vorrichtung zum hydrostatischen Umformen von insbesondere ebenen Blechen aus kaltumformbarem Metall, wie sie in der DE 41 34 596 C2 beschrieben ist.
Ausgehend von der bekannten hydrostatischen Umformvor­ richtung gemäß der DE 41 34 596 C2 (Oberbegriff des Patentanspruchs 9), liegt der Erfindung die Aufgabe zu­ grunde, eine Vorrichtung zu schaffen, mit welcher eine beson­ ders präzise Umformung relativ großflächiger Bleche zu Scha­ len komplexer Oberflächengestaltung durchgeführt werden kann.
Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß an der Endformgesenkhälfte eine die Endformgravur umge­ bende, die eine in der Gesenkteilungsebene angeordnete, um­ laufend geschlossene Dichtungszone bildende, erste Klemmrah­ menhälfte befestigt ist, bezüglich welcher eine die andere umlaufend geschlossene Dichtungszone bildende zweite Klemm­ rahmenhälfte zur Halterung des in der Gesenkteilungsebene aufgenommenen Blechs mit einstellbarem Druck zustellbar ist, daß Endformgesenkhälfte und Vorformgesenkhälfte in einem der­ artigen Abstand voneinander haltbar sind, daß das in der Ge­ senkteilungsebene angeordnete, die Endformgravur überspan­ nende Blech an oder benachbart der Vorformgravur angeordnet ist, daß Endformgravur und Vorformgravur sich im wesentlichen flächenparallel zueinander erstrecken, daß die Endformgesenk­ hälfte gemeinsam mit dem Klemmrahmen der Vorformgesenkhälfte bis auf einen das Maß der Blechstärke übersteigenden Spaltab­ stand aneinander annäherbar sind, und daß in den der Fortleitung hydrostatischer Flüssigkeit bestimmten Kanal eine in Rück­ strömrichtung der Flüssigkeit wirkende Drossel mit einstell­ barem Drosselwiderstand eingeschaltet ist.
In erfindungsgemäßer Ausgestaltung der Vorrichtung läßt sich der Zustelldruck in besonderer Weise dadurch bewirken, daß die Vorformgesenkhälfte raumfest angeordnet ist und daß an der Vorformgesenkhälfte eine Anzahl unterseitig gegen den zweiten Klemmrahmen individuell oder gemeinsam mit veränder­ lich einstellbarem Druck wirkende Hydrozylinder angeordnet sind.
Vorhandene Pressen lassen sich zum Betrieb der erfin­ dungsgemäßen Vorrichtung entsprechend einer weiteren Erfin­ dungsvariante dadurch verwenden, daß die Vorformgesenkhälfte auf einem Pressentisch angeordnet und die Endformgesenkhälfte mit einem Pressenstempel bewegungsverbunden ist.
Ein besonders wichtiges Merkmal, mit dem eine präzise abgewinkelte Kante mit einer ebenen Schweißfügefläche eines schalenartigen Artikels geschaffen werden kann, besteht darin, daß der erste Klemmrahmen gegenüber dem zweiten Klemm­ rahmen mit einer umlaufenden Innenkante nach innen verspringt und dabei einen planen Randbereich der Vorformgravur über­ lappt und daß die Endformgesenkhälfte etwa im Spaltabstand von der Innenkante höhenversetzt endet.
In den Zeichnungen ist die Erfindung anhand eines bevor­ zugten Ausführungsbeispiels näher dargestellt, hierbei zeigt,
Fig. 1 einen mehr schematisch dargestellten Vertikal­ schnitt durch eine offene Gesenkanordnung,
Fig. 2 in Anlehnung an die Darstellungsweise gemäß Fig. 1 die Gesenkanordnung nach Beginn der Vorformphase,
Fig. 3 in Anlehnung an die Darstellungsweise gemäß Fig. 1 die Gesenkanordnung nach Erreichen der Endformphase, jedoch wegen einer Vereinfachung der Zeichnung ohne eingelegtes Blech,
Fig. 4 ein stark vergrößertes Detail etwa an der mit IV/V bezeichneten Einkreisung in Fig. 3 vor der Endverfor­ mung,
Fig. 5 in Anlehnung an die Darstellungsweise gemäß Fig. 4 ebenfalls ein stark vergrößertes Detail entsprechend der in Fig. 3 mit IV/V bezeichneten Einkreisung, jedoch nach der Endverformung und
Fig. 6 eine Draufsicht auf das Vorformgesenk etwa ent­ sprechend dem in Fig. 1 mit VI bezeichneten Ansichtspfeil.
In den Zeichnungen ist eine Gesenkanordnung insgesamt mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet.
Die Gesenkanordnung 10 weist ein Gesenkoberteil 11 und ein Gesenkunterteil 12 auf. Gesenkoberteil 11 und Gesenkun­ terteil 12 weisen jeweils eine Aufspannplatte 13 und 14 auf. Das Gesenkoberteil 11 besitzt einen ringsum geschlossenen Rahmen, welcher als erste Klemmrahmenhälfte 15 bezeichnet ist. Das Gesenkunterteil 12 weist ebenfalls einen geschlosse­ nen Rahmen auf, welcher als zweite Klemmrahmenhälfte 16 be­ zeichnet ist. Erste Klemmrahmenhälfte 15 und zweite Klemmrah­ menhälfte 16 bilden aufeinanderzu weisende jeweils ringsum­ verlaufend geschlossene Dichtungszonen 17, 18. Beide Dich­ tungszonen 17, 18 bestehen aus planebenen, einander flächen­ parallelen Metallflächen.
In die Dichtungszone 17 ist eine ringsumlaufende Nut 19 zur Aufnahme einer durchgehend angeordneten Dichtung 20 aus einem geeigneten entropieelastischen Kunststoff (Elastomer) eingelassen.
Gemäß Fig. 1 ist eine zu verformende Blechtafel 21 auf die von der zweiten Klemmrahmenhälfte 16 gebildete Dichtungs­ zone 18 aufgelegt.
Die eigentlichen Gesenke, das Vorformgesenk 22 und End­ formgesenk 23, sind gesonderte Körper, welche im vorliegenden Fall aus einem geeigneten harten Kunststoff, z. B. aus einem hochfesten Polyurethan mit einer Shore-A-Härte von 96 beste­ hen. Ein solcher Kunststoff wird zum Beispiel unter dem Han­ delsnamen "Flexane" vertrieben. Die Gesenkformteile 13, 14 und die Klemmrahmenhälften 15 und 16 bestehen aus Stahl.
Die Gravur des Vorformgesenks 22, die Vorformgravur, ist mit 25 bezeichnet, während die Endformgravur die Bezugsziffer 24 trägt.
Das Gesenkoberteil 11 weist einen Flüssigkeitskanal 26 auf, mit welchem Zuführungskanäle 27 in Verbindung stehen, welche die Endformgravur 24 durchsetzen. Der Flüssigkeitska­ nal 26 ist an eine Leitung 28 angeschlossen, welche zu einer Drossel 29 führt, die über einen Rohrstutzen 30 mit einem nicht dargestellten Sammelbehälter verbunden ist.
Auch das Gesenkunterteil 12 weist einen Flüssigkeitska­ nal 31 auf, von welchem mehrere, die Vorformgravur 25 durch­ setzende Zuführungsleitungen 32 abzweigen.
Die Aufspannplatte 14 des Gesenkunterteils 12 ruht auf einem Pressentisch T, welcher nur durch eine Strichlinie sym­ bolisiert ist.
Das Gesenkoberteil 11 ist mit einem ebenfalls nur in Strichlinien angedeuteten Pressenstempel S bewegungseinheit­ lich verbunden.
Auf der Oberseite der Aufspannplatte 14 des Gesenkunter­ teils 12 stützt sich mit je einem Zylinder 33 eine Anzahl von Kolben-Zylindereinheiten 34 ab, deren Konturen in Fig. 6 mit gestrichelten Kreisen angedeutet sind. Die Kolben der ein­ fachwirkenden hydraulischen Kolben-Zylindereinheiten 34 sind mit 35 bezeichnet. Die Kolben 35 sind unterseitig der zweiten Klemmrahmenhälfte 16 bewegungseinheitlich mit dieser verbun­ den.
Die Funktion der Gesenkanordnung 10 ist folgende: Nach­ dem die Blechtafel 21 gemäß Fig. 1 auf die Dichtungszone 18 der zweiten Klemmrahmenhälfte 16 aufgelegt ist, bewegt der Pressenstempel S das Gesenkoberteil 11 nach unten, bis die beiden Dichtungszonen 17, 18 den umlaufenden Randbereich 36 der Blechtafel 21 zwischen sich mit einem bestimmten Zustell­ druck aufnehmen.
Der Zustelldruck wird durch eine gesonderte Beaufschla­ gung der Kolben-Zylindereinheiten 34 mit hydraulischem Druckmedium entgegen der durch den Pressenstempel S erzeugten Gegenkraft aufgebracht. Im vorliegenden Fall soll der Zu­ stelldruck zwischen den Dichtflächen 17, 18 gegenüber einem endgültig erhöhten Zustelldruck, dem Klemmdruck, so vermin­ dert sein, daß während der Vorverformung Blech aus den Rand­ bereichen 36 heraus in das Gesenk nachgezogen werden kann.
Pressenstempel S, Pressentisch T, Drossel 29 mit Leitun­ gen 28 und 30 sind stellvertretend für die Fig. 2-5 lediglich in Fig. 1 dargestellt.
Über die Leitungen 26, 27 wird zunächst der zwischen der zweiten Hauptfläche 37 der Blechtafel 21 und der Endformgra­ vur 24 vorhandene Raum mit hydrostatischer Flüssigkeit gänz­ lich gefüllt.
Sodann wird der Stempel S unter Aufrechterhaltung des Zustelldrucks zwischen den Dichtungszonen 17, 18, und zwar gemeinsam mit dem gesamten Klemmrahmen 15, 16 in Richtung y nach unten gefahren, wobei die Flüssigkeit 39 unter einen Vorformdruck gesetzt wird, indem sie aus dem Hohlraum zwi­ schen zweiter Hauptfläche 37 und Endformgravur 24 über das Leitungssystem 26, 27, 28 und den Spaltwiderstand der Drossel 29 sowie den Rücklaufstutzen 30 in einen Vorratsbehälter ver­ drängt wird. Während zugleich ein gewisses Quantum Blech aus dem Randbereich 36 in das Gesenk hineingezogen wird, legt sich die Blechtafel 21 mit ihrer ersten Hauptfläche 38 an die Vorformgravur 25 an. Hierbei bewirken inselartig umlaufende konvexe Vorsprünge 43 der Vorformgravur 25 eine Zentrierung des Blechs 21, welches sich um die Zentriervorsprünge 43 her­ umlegen kann, so daß eine unbeabsichtigte seitliche Verschie­ bung der Blechtafel 21 vermieden ist.
Nach Erreichen des in Fig. 2 gezeigten Verformungszu­ standes wird der Zustelldruck zwischen den Dichtungszonen 17, 18 so weit erhöht, daß ein Klemmdruck eintritt, welcher jeg­ liche Verschiebung des Randbereichs 36 der Blechtafel 21 ver­ hindert. Der Stempel S wird nun gemeinsam mit dem Gesenkober­ teil 11 weiter zugefahren, wobei der Widerstand der Drossel 29 erhöht wird, mit der Folge, daß der Verformungsdruck zwi­ schen der zweiten Hauptfläche 37 der Blechtafel 21 und der Endformgravur 24 weiter steigt. Während der Abwärtsbewegung des Gesenkoberteils 11 relativ zum Gesenkunterteil 12 wirkt demnach nicht nur der hydrostatische Flüssigkeitsdruck, son­ dern die zwischen den Dichtungszonen 17, 18 eingeklemmte Blechtafel 21 wird durch Zug-Druck-Anlage an die Vorformgra­ vur 25 zugleich mechanisch beansprucht, d. h. einem Streck- Zieh-Prozeß unterworfen.
Das Ende der Vorformphase ist in Fig. 3 ohne die Dar­ stellung eines eingelagerten Blechs lediglich dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein Spaltabstand A zwischen der Vorformgravur 25 und der Endformgravur 24 verbleibt. Endformgravur 24 und Vorformgravur 25 erstrecken sich im wesentlichen flächenpa­ rallel zueinander.
Der Verformungszustand der Blechtafel 21 am Ende der Vorformphase ist aus Fig. 4 deutlich zu ersehen. Dabei liegt die Blechtafel 21 eng an der Vorformgravur 25 an.
Der Widerstand der Drossel 29 wird sodann aufgehoben und über das Leitungssystem 31, 32 Druckflüssigkeit auf die erste Hauptfläche 38 der Blechtafel 21 gegeben, derart, daß das Blech 21 den in Fig. 1 gezeigten Endzustand annimmt, in wel­ chem die zweite Hauptfläche 37 präzise an die Endformgravur 24 gepreßt ist. Die Druckflüssigkeit 39 wird dabei über den Rücklaufstutzen 30 nach außen verdrängt.
Dadurch, daß die erste Klemmrahmenhälfte 15 gegenüber der zweiten Klemmrahmenhälfte 16 mit einer umlaufenden Innen­ kante 44 nach innen in das Gesenk hinein vorspringt und dabei einen planen Randbereich 40 der Vorformgravur 25 überlappt und daß die Endformgravur 24 an der Stelle 41 etwa im Abstand des Spaltes A höhenversetzt endet, hat die aus der Blechtafel 21 verformte Schale einen hochgenauen winkligen Abschnitt mit einem Flanschbereich 42 erhalten. Letzterer gewährleistet nach Kürzung auf ein gewünschtes Maß eine hochgenaue Schweiß­ fuge mit einem anderen Schalenbauteil identischer Kontur.
Aus den Fig. 4 und 5 wird auch deutlich, daß der Spaltabstand A ein Mehrfaches der Stärke b der Blechtafel 21 beträgt. Mit der erfindungsgemäßen Anordnung ist es deshalb möglich, nicht nur Bleche mit unterschiedlichen Toleranzen, sondern ebenfalls Bleche mit unterschiedlichen Stärken b zu verarbeiten.
Ergänzend muß noch erwähnt werden, daß sämtliche Verfor­ mungsvorgänge fließend ineinander übergehen müssen, wenn eine vorzeitige, die Weiterverformung verhindernde Kaltverfesti­ gung vermieden werden soll.
Beim gezeigten Ausführungsbeispiel beträgt der Vorver­ formungsdruck der hydrostatischen Flüssigkeit während der Vorformphase etwa 450 bar, während der Endverformungsdruck (Übergang von Fig. 4 zu Fig. 5) etwa 1500 bar beträgt. Als zu verformender Werkstoff eignet sich insbesondere austeniti­ scher Stahl. Im vorliegenden Fall besteht die Blechtafel 21 aus austenitischem Stahl des Werkstoffs 1.4401 mit einer Blechstärke b von 1,5 mm.
Im Unterschied zu den bisherigen Ausführungen kann die Vorformphase auch dadurch eingeleitet werden, daß vor dem be­ schriebenen Funktionsablauf die erste Hauptfläche 38 in Rich­ tung der Endformgravur 24 mit hydrostatischem Druck beauf­ schlagt wird, um eine gewisse Vorstreckung des Blechs 21 zu erzielen.
Fig. 6 ist zu entnehmen, wie unsymmetrisch die Kontur K der Vorformgravur 25 ist.
Die Gesenkteilungsebene ist mit E bezeichnet.

Claims (12)

1. Verfahren zum hydrostatischen Umformen von insbesondere ebenen Blechen aus kaltumformbarem Metall, bei welchem in ei­ ner Gesenkteilungsebene zwischen einer Vorformgesenkhälfte und einer Endformgesenkhälfte der zu verformende Blechbereich an beiden Hauptflächen des Blechs von je einer umlaufend ge­ schlossenen Dichtungszone nach außen hin abgeschlossen und zwischen beiden mit einem Zustelldruck gegeneinander wirken­ den Dichtungszonen gehalten wird, wobei in einer Vorformphase die zweite Hauptfläche zunächst mit Druckflüssigkeit hydro­ statisch beaufschlagt und hierbei die erste Hauptfläche gegen die Gravur der Vorformgesenkhälfte gedrückt wird, worauf in einer Endformphase die erste Hauptfläche mit Druckflüssigkeit hydrostatisch beaufschlagt und dabei die zweite Hauptfläche gegen die Gravur der Endformgesenkshälfte gedrückt wird, da­ durch gekennzeichnet, daß zu Beginn der Vorformphase die End­ formgesenkhälfte (23) gemeinsam mit beiden in der Gesenktei­ lungsebene (E) angeordneten Dichtungszonen und gemeinsam mit dem zwischen den beiden Dichtungszonen (17, 18) mit einem Zu­ stelldruck gehaltenen Blech (21) im Abstand von der Vorform­ gesenkhälfte (22) gehalten werden, worauf Endformgesenkhälfte (23) und Vorformgesenkhälfte (22) unter Aufrechterhaltung ei­ nes auf die zweite Hauptfläche (37) wirkenden hydrostatischen Vorformdrucks bei gleichzeitiger Verdrängung der Druckflüs­ sigkeit (39) aus dem Raum zwischen zweiter Hauptfläche (37) und Endformgravur (24) aneinander angenähert werden, daß wäh­ rend der Vorformphase der Zustelldruck bis zu einem eine Relativver­ schiebung des Blechs (21) im Bereich der Dichtungszonen (17, 18) verhindernden endgültigen Zustelldruck, dem Klemmdruck, erhöht wird, daß bei beendeter Vorformphase das an der Vorformgravur (25) anliegende vorgeformte Blech (21) mittels der Vorformgravur (25) in einem das Maß der Blechstärke (b) übersteigenden Spaltabstand (A) im wesentlichen flächenparal­ lel von der Endformgravur (24) distanziert gehalten wird, wo­ rauf die erste Hauptfläche (38) mit hydrostatischer Druck­ flüssigkeit beaufschlagt und das Blech (21) unter Verdrängung der Flüssigkeit zwischen zweiter Hauptfläche (37) und End­ formgravur (24) an letztere angeformt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß während der Vorformphase bis zum Erreichen des Klemm­ drucks die hydrostatische Druckflüssigkeit (39) mit einem verminderten Vorformdruck und nach Erreichen des Klemmdrucks mit einem gegenüber dem Vorformdruck wesentlich höheren End­ formdruck zugeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder nach Anspruch 2, da­ durch gekennzeichnet, daß mit Beginn der Vorformphase die Dichtungszonen (17, 18) nur über einen Teilumfang mit einem verminderten Zustelldruck und der übrige Umfang der Dich­ tungszonen (17, 18) mit dem Klemmdruck beaufschlagt werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder nach Anspruch 2, da­ durch gekennzeichnet, daß mit Beginn der Vorformphase der ge­ samte Umfang der Dichtungszonen (17, 18) mit einem verminder­ ten Zustelldruck beaufschlagt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der auf die zweite Hauptfläche (37) wir­ kende hydrostatische Vorformdruck durch die Annäherungsbewe­ gung zwischen Endformgesenkhälfte (23) und Vorformgesenk­ hälfte (22) beim Verdrängen der Druckflüssigkeit (39) aus dem Raum zwischen zweiter Hauptfläche (37) und Endformgravur (24) unter Drosselwirkung erzeugt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselwirkung einstellbar ist.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Zustelldruck zwischen den auf das Blech (21) wirkenden Dichtungszonen (17, 18) durch einen ge­ sonderten Gegendruck erzeugt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegendruck einstellbar ist.
9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 8, mit zwei zwischen sich eine Gesenkteilungsebene und je eine umlaufend geschlossene Dich­ tungszone gegenüber dem eingelagerten Blech bildenden Gesenk­ hälften, Vorformgesenkhälfte und Endformgesenkhälfte, welche durch Zustellmittel, durch Hydrozylinder oder dgl., mit einem Zustelldruck gegeneinander haltbar sind, wobei die Endformgravur von mindestens einem der Fortleitung hydrostatischer Flüssigkeit bestimmten Kanal durchsetzt ist, und wobei mindestens ein der Fortleitung hydrostatischer Druckflüssigkeit dienender, die Vorformgravur durchsetzender Kanal vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß an der Endformgesenkhälfte (23) eine die Endformgra­ vur (24) umgebende, die eine in der Gesenkteilungsebene (E) angeordnete, umlaufend geschlossene Dichtungszone (17) bil­ dende, erste Klemmrahmenhälfte (15) befestigt ist, bezüglich welcher eine die andere umlaufend geschlossene Dichtungszone (18) bildende zweite Klemmrahmenhälfte (16) zur Halterung des in der Gesenkteilungsebene (E) aufgenommenen Blechs (21) mit einstellbarem Druck zustellbar ist, daß Endformgesenkhälfte (23) und Vorformgesenkhälfte (22) in einem derartigen Abstand voneinander haltbar sind, daß das in der Gesenkteilungsebene (E) angeordnete, die Endformgravur (24) überspannende Blech (21) an oder benachbart der Vorformgravur (25) angeordnet ist, daß Endformgravur (24) und Vorformgravur (25) sich im wesentlichen flächenparallel zueinander erstrecken, daß die Endformgesenkhälfte (23) gemeinsam mit dem Klemmrahmen (15, 16) an die Vorformgesenkhälfte (22) bis auf einen das Maß der Blechstärke (b) übersteigenden Spaltabstand (A) annäherbar sind, und daß in den der Fortleitung hydrostatischer Flüssigkeit be­ stimmten Kanal (27) eine in Rückströmrichtung der Flüssigkeit (39) wirkende Drossel (29) mit einstellbarem Drosselwiderstand eingeschaltet ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorformgesenkhälfte (22) raumfest angeordnet ist und daß an der Vorformgesenkhälfte (22) eine Anzahl unterseitig gegen die zweite Klemmrahmenhälfte (16) individuell oder gemeinsam mit veränderlich einstellbarem Druck wirkende Hydrozylinder (34) angeordnet sind.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich­ net, daß die Vorformgesenkhälfte (22) auf einem Pressentisch (T) angeordnet und die Endformgesenkhälfte (23) mit einem Pressenstempel (S) bewegungsverbunden ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, da­ durch gekennzeichnet, daß die erste Klemmrahmenhälfte (15) gegenüber der zweiten Klemmrahmenhälfte (16) mit einer umlau­ fenden Innenkante (44) nach innen vorspringt und dabei einen planen Randbereich (40) der Vorformgravur (25) überlappt und daß die Endformgravur (24) etwa im Spaltabstand (A) von der Innenkante (44) höhenversetzt endet.
DE19944436436 1994-10-12 1994-10-12 Verfahren zum hydrostatischen Umformen von insbesondere ebenen Blechen aus kaltumformbarem Metall und Vorrichtung durch Durchführung des Verfahrens Expired - Fee Related DE4436436C2 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19944436436 DE4436436C2 (de) 1994-10-12 1994-10-12 Verfahren zum hydrostatischen Umformen von insbesondere ebenen Blechen aus kaltumformbarem Metall und Vorrichtung durch Durchführung des Verfahrens

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19944436436 DE4436436C2 (de) 1994-10-12 1994-10-12 Verfahren zum hydrostatischen Umformen von insbesondere ebenen Blechen aus kaltumformbarem Metall und Vorrichtung durch Durchführung des Verfahrens

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE4436436A1 DE4436436A1 (de) 1996-05-02
DE4436436C2 true DE4436436C2 (de) 1996-08-22

Family

ID=6530574

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19944436436 Expired - Fee Related DE4436436C2 (de) 1994-10-12 1994-10-12 Verfahren zum hydrostatischen Umformen von insbesondere ebenen Blechen aus kaltumformbarem Metall und Vorrichtung durch Durchführung des Verfahrens

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE4436436C2 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106311855A (zh) * 2015-06-30 2017-01-11 南京理工大学 用于金属薄板的双面液压成型装置

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19624036A1 (de) * 1996-06-17 1997-12-18 Matthias Prof Dr Ing Kleiner Verfahren und Werkzeugsystem zum pneumomechanischen Tiefziehen
DE19717953A1 (de) * 1997-04-28 1998-10-29 Bayerische Motoren Werke Ag Verfahren zum hydromechanischen Stülpziehen von Metallblechen
DE19848290C2 (de) * 1998-10-20 2002-05-29 Hde Metallwerk Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Herstellen schalenförmiger Bauteile aus Metall sowie schalenförmiges Bauteil aus Metall
DE10016025B4 (de) * 2000-03-31 2005-06-16 Hde Solutions Gmbh Verfahren zur Herstellung von Hohlkörpern
DE10153600B4 (de) * 2001-11-02 2005-04-28 Forschungsges Umformtechnik Verfahren und Vorrichtung zum Tiefen mit nachfolgendem hydromechanischen Tiefziehen
US6581428B1 (en) * 2002-01-24 2003-06-24 Ford Motor Company Method and apparatus for superplastic forming
JP2004195548A (ja) * 2002-10-23 2004-07-15 Araco Corp 液圧成形方法、液圧成形装置および液圧成形方法により成形される燃料電池用メタルセパレータ
DE102012012660A1 (de) 2012-06-23 2013-12-24 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zur Erzeugung eines Dekors auf einer Oberfläche eines Fahrzeugbauteils und Fahrzeugbauteil mit einem derartigen Dekor
CN106270155B (zh) * 2016-09-29 2017-12-08 天津天锻航空科技有限公司 凸凹多曲率类飞机蒙皮制件复合成形工艺

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH611815A5 (en) * 1976-05-21 1979-06-29 T I Superform Ltd Process and apparatus for producing a shaped body
DE4134596A1 (de) * 1991-10-18 1993-04-22 Eichelberg & Co Gmbh H D Verfahren zum hydrostatischen umformen von insbesondere ebenen flaechenhaften blechkoerpern aus kaltumformbarem metall und diesbezueglicher vorrichtung
DE4232913C2 (de) * 1992-10-01 1995-04-27 Daimler Benz Ag Zweistufiges Verfahren zum hydromechanischen explosionsunterstützen Tiefziehen von Blech und Tiefziehpresse zur Durchführung des Verfahrens

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106311855A (zh) * 2015-06-30 2017-01-11 南京理工大学 用于金属薄板的双面液压成型装置

Also Published As

Publication number Publication date
DE4436436A1 (de) 1996-05-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0523215B1 (de) Verfahren zum hydrostatischen umformen von hohlkörpern aus kaltumformbarem metall und vorrichtung zur durchführung des verfahrens
DE2353209C2 (de) Verfahren zum Herstellen eines einstückigen, einendig offenen Behälters aus Metall, insbesondere Metalldose
DE60200731T2 (de) Platteninnenhochdruckumformung und Vorrichtung
DE4436436C2 (de) Verfahren zum hydrostatischen Umformen von insbesondere ebenen Blechen aus kaltumformbarem Metall und Vorrichtung durch Durchführung des Verfahrens
DE1291469C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines duennwandigen, oben offenen Behaelters aus einer Folie aus thermoplastischem Kunststoff
EP3415247A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum umformen
DE10043209A1 (de) Flexibles Werkzeug zur Umformung eines Werkstücks
DE7826241U1 (de) Vorrichtung zum herstellen von verpackungsmulden mit hoher sperrwirkung in einer aus der dehnung tiefziehfaehigen metall/kunststoff-verbundfolie
DE19734277C2 (de) Vorrichtung zum Tiefziehen eines Bleches mittels Druckmedium
EP3405399B1 (de) Siegelwerkzeug, verpackungmachine und verfahren zur herstellung eine skinverpackung
DE69909485T2 (de) Vorrichtung und verfahren zum formen von flachen gegenständen
DE4134596C2 (de)
DE19732413B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum kombinierten Hydro-Umformen von Metallblech
DE10313072B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zum hydromechanischen Tiefziehen
DE4436437C2 (de) Verfahren zum hydrostatischen Umformen von insbesondere ebenen Blechen aus kaltumformbarem Metall und diesbezügliche Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE102004054120B4 (de) Verfahren zum Umformen einer großflächigen Blechplatine zu einem Formteil, wie einem Außenhautteil einer Kraftfahrzeugkarosserie
EP1268099B1 (de) Verfahren zum herstellen von bauteilen mittels eines fliessfähigen wirkmediums sowie eines formwerkzeugs
DE19513444C2 (de) Vorrichtung zum hydromechanischen Umformen
DE69910206T2 (de) Vorrichtung und verfahren zum hochdruckformen von werkstücken
DE19913757A1 (de) Verfahren zur Herstellung einer Nietverbindung
EP1147833A2 (de) Verfahren zum Tiefziehen von Blechen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE1429050A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung duennwandiger Gefaesse aus einer warmverformbaren Kunststoff-Folie
EP0919356B1 (de) Vakuumformmaschine zum Umformen von Formteilen
DE19712128A1 (de) Verfahren zum Zusammenhalt zweier geteilter Werkzeuge oder Gesenke, die mit Innendruck beaufschlagt werden und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE102004006126A1 (de) Presse mit verriegeltem Stößel

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: HDE SOLUTIONS GMBH, 58706 MENDEN, DE

8339 Ceased/non-payment of the annual fee