DE811582C - Verfahren und Vorrichtung zum Tiefziehen - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zum Tiefziehen Beim Tiefziehen hat der Faltenhalter bekanntlich die Aufgabe, die Bildung von Falten infolge tangentialer Stauchung der in Verformung begriffenen Teile des Werkstückes zu verhindern. Hierzu muß der Blechzuschnitt mit einer gewissen Mindestkraft zwischen Ziehring und Faltenhalter eingespannt sein.
• Als unerwünschte Nebenerscheinung tritt dabei eine hohe Reibung zwischen Werkstück einerseits und Ziehring und Faltenhalter andererseits auf, durch die die im verformten, beispielsweise zylindrischen Teil des Blechkörpers auftretende Zugkraft beim Ziehvorgang ungünstig erhöht wird, zumal da gleichzeitig dadurch eine Vergrößerung der Reibung an der inneren al)gerund°ten Kante des Ziehringes bedingt ist. Weiterhin kann durch die zwischen Blech, Faltenhalter und Ziehring auftretende Reibung eine radiale Dehnung des dort befindlichen Teils des Werkstücks auftreten, die sein Verformungsvermögen beim anschließenden eigentlichen Tiefziehvorgang beeinträchtigt.
• Die Reibung hat man bisher auf verschiedene Weise zu vermindern gesucht, u. a. durch möglichste Verringerung des Faltenhalterdrucks. Wird dabei eine untere kritische, u. a. von der Blechstärke abhängige Grenze unterschritten, so besteht die Gefahr der Faltenbildung. Sowohl zu geringer als auch zu hoher Faltenhalterdruck führt bekanntlich zum Reißen des Blechkörpers. Praktisch besteht dann, wenn man die Tiefziehfähigkeit eines Bleches möglichst voll ausnutzen will, nur ein kleiner Bereich für den Faltenhalterdruck, in dem das Tiefziehen ohne Reißen möglich ist und den man von Fall zu Fall zu ermitteln hat.
• Als weitere Maßnahmen kennt man reichliche Schmierung mit jeweilig zu erprobenden Schmiermitteln und Politur der Arbeitsflächen des Werkzeuges.
• Erfindungsgemäß wird der ungünstige Einfluß der Reibung dadurch weitgehend vermieden, daß der Faltenhalter während des Ziehvorganges mit schnell veränderlicher Anpreßkraft auf das Blech einwirkt. Hierdurch wird erreicht, daß dann, wenn der Anpreßdruck beispielsweise zwischen dem Wert Null und einem Maximälwert wechselt, die Reibungskraft in gjeicher Weise sich ändert und damit ein zeitweilig fast ungehemmtes Gleiten des Bleches zwischen Faltenhalter und Ziehring stattfinden kann. Sofern der mittlere Anpreßdruck nur genügend hoch ist, kann dabei trotzdem eine Faltenbildung nicht auftreten. Der Wahl des Anpreßdrucks braucht dabei also keine besondere Sorgfalt mehr zugewandt zu werden.
• Es sind bereits Verfahren beschrieben, bei denen der Faltenhalterdruck während des Ziehvorganges nach einem bestimmten Programm verändert wird. Doch handelt es sich dabei ausschließlich um langsam und stetig verlaufende Druckänderungen.
• Die Belastung soll zwischen einem Maximalwert, der praktisch beliebig hoch gewählt werden kann, und einem Wert nahe bei Null schwanken. Auch der untere Wert ist dabei keineswegs kritisch. Es genügt, wenn das Blech im Bereich der unteren Belastung ohne besonderen Kraftaufwand zwischen Faltenhalter und Matrize gleiten kann. Man kann die Amplitude des Belastungswechsels auch so groß machen, daß der Faltenhalter sich zeitweilig vom Blech abhebt. Doch ist es dabei möglich, daß durch die hämmernde Wirkung des Faltenhalters das Blech eine unerwünschte Verfestigung erfährt.
• Die Frequenz des Belastungswechsels, der vorteilhaft periodisch vorgenommen wird, richtet sich nach der Geschwindigkeit des Ziehvorganges; vorzugsweise beträgt sie 5o bis ioo Wechsel in der Sekunde.
• Zur Erzeugung des Belastungswechsels können die verschiedensten Mittel angewandt werden. Wird, wie es vielfach geschieht, der Faltenhalter durch Preßluft betätigt, so kann durch schnell wechselnde Höhe des Luftdrucks die gewünschte Wirkung erzielt werden, indem der Luftdruck z. B. durch einen Kolbenkompressor ohne Druckausgleichskammern und Drosselstellen erzeugt wird. Es ist dabei auch möglich, einem konstanten Luftdruck eine genügend große Druckschwankung zu überlagern. In ähnlicher Weise, aber noch wirkungsvoller, kann bei Verwendung von flüssigen Druckübertragungsmitteln der Druck moduliert werden.
• Wendet man Federkräfte zur Erzielung des Faltenhalterdrucks an; so können z. B. die Widerlager der Federn beweglich, u. a. durch Exzenter betätigt, ausgestaltet werden und die Druckschwankungen über die Federn zugeleitet werden.
• Es können jedoch auch bei konstanter Federkraft dem Faltenhalter zusätzlich schnell veränderliche Kräfte zugeführt werden, in bekannter Weise beispielsweise Massenkräfte mittels am Faltenhalter angebrachter rotierender Unwuchten oder elastisch mit dem Faltenhalter verbundener schwingender Massen.
• Es ist auch elektromagnetische Erzeugung von Wechselkräften mittels Wechselstrom möglich, indem entweder dem Faltenhalter selbst oder an ihm befestigten Eisenankern oder mit ihm elastisch verbundenen Massen elektromagnetische Kräfte zugeführt werden.
• Es ist bereits vorgeschlagen worden, den Faltenhalter zwecks Verringerung des Formänderungswiderstandes des Werkstücks zu heizen. Diese Heizung kann gleichzeitig mit der elektromagnetischen Einwirkung auf den Faltenhalter durch die dabei auftretenden Wirbelströme und Verluste im Eisen erreicht werden.
• Die erfindungsgemäße Wirkung kann auch dadurch bewirkt werden, daß an Stelle des Faltenhalters der dem Faltenhalter gegenüberliegende Teil des Ziehwerkzeuges schnell wechselnde Anpreßkräfte auf das Werkstück ausübt, doch ist diese Anordnung meist nicht so leicht zu verwirklichen und an vorhandenen Ziehvorrichtungen anzubringen, da dazu-ein Umbau der Ziehmatrize erforderlich ist.
• Es ist auch möglich, die gewünschte Wirkung durch dem Werkzeug, insbesondere dem Faltenhalter, zugeführte stoßartige Erschütterungen zu erzielen, die mit dem oben beschriebenen oder anderen bekannten Mitteln, z. B. preßlufthammerähnlichen Vorrichtungen, erzeugt werden.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Tiefziehen von Hohlkörpern aus Blech, dadurch gekennzeichnet, daß der Faltenhalter oder der dem Faltenhalter gegenüberliegende Teil des Ziehwerkzeugs während des Ziehvorganges mit in ihrer Größe schnell, insbesondere periodisch, vorzugsweise mit Frequenzen von 5o bis ioo Hz veränderlicher Anpreßkraft auf das Werkstück einwirkt.
2. 2. Verfahren zum Tiefziehen von Hohlkörpern aus Blech nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der Anpreßkraft des Faltenhalters zwischen einem Maximalwert und einem Wert nahe bei Null schnell wechselt.
3. 3. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens zum Tiefziehen von Hohlkörpern aus Blech nach Anspruch i. und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Faltenhalterdruck durch einen schnell, insbesondere periodisch wechselnden Gas- oder Flüssigkeitsdruck erzeugt wird.
4. 4. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens zum Tiefziehen von Hohlkörpern aus Blech nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Veränderung des Faltenhalterdrucks über Federn dem Faltenhalter zugeleitet wird, wobei entweder die Hauptandruckfedern oder gleichzeitig mit diesen wirkende Federn die in ihrer Größe schwankenden Kräfte dem Faltenhalter zuleiten.
5. 5. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in ihrer Größe schwankende Kraft auf den Faltenhalter durch rotierende Unwuchten und/oder durch mit dem Faltenhalter elastisch gekoppelte schwingende Massen erzeugt wird.
6. 6. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wechselkräfte auf den Faltenhalter auf elektromagnetischem Wege, insbesondere durch Erregung mit Wechselstrom erzeugt werden.
7. 7. Verfahren zum Tiefziehen von Blechen unter Verwendung einer Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig mit dem Einwirken elektromagnetischer Kräfte auf den Faltenhalter dieser und/oder das Werkstück insbesondere durch die dabei auftretenden Wirbelströme elektrisch geheizt wird. B. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anpreßkraft auf das Werkstück durch dem Werkzeug, insbesondere dem Faltenhalter, zugeführte stoßartige Erschütterungen in ihrer Größe verändert wird.