DE890035C

DE890035C - Verfahren und Vorrichtung zum Verhindern des Auffederns von Blechpressteilen nach dem Kaltpressen

Info

Publication number: DE890035C
Application number: DED6184D
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Thome
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1943-10-31
Filing date: 1943-10-31
Publication date: 1953-09-17

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Verhindern des Auffederns von Blechpreßteilen nach dem Kaltpressen Die Erfindung :bezieht sich auf ein Verfahren zum Verhindern des Auffederns von Blechpreßteilen nach dem Kaltpressen und auf eine zur Ausführung dieses Verfahrens geeignete Vorrichtung an Preßwerkzeugen.
Es ist bekannt, daß insbesondere flach :gewölbte Blechpreßteile beim Herausnehmen aus dem Preßwerkzeug unter dein Einfluß der beim Kaltpressen :entstandenen Eigenspannungen wieder mehr oder weniger auffedern, d. h. daß die angepreßte Wölbung des Blechteils flacher wird, als der Form des Preßwerkzeugs entspricht. Man war daher gezwungen, dem Werkzeug von vornherein eine stärkere Wölbung zugeben, als sie der fertige Preßteil später haben sollte, um dieses Auffedern auszugleichen. Die Festlegtung :der je nach der Größe und Gestalt des Preßteils unterschiedlich zu wähleniden Wölbungszugabe erforderte große Erfahrung seitens des Werkzeu gaestalters. Außerdem-ist das Maß, um welches die fertigen Preßte,ile auffedern, je nach der Härte und :der sonstigen Beschaffenheit des zur Herstellung verwendeten Blecheis ständigen Schwankungen unterworfen. Diese Nachteide werden durch die Erfindung beseitigt.
Die Erfindung besteht darin, daß (der kalt gepreßte, nach Beendigung des Verformungsvorgangs innerhalb des Preßwerkzeugs noch unter Preßdruck stehende Blechpreßteil durch elektrische Widerstandserhitzung mittels in die Werkzeugoberfläche risoliert eingebetteter Stromzuleitungen kurzzeitig ganz oider stellenweise auf eine zur Herbeiführung des plastischen Zustandes des Bleches ausreichende Temperatur erhitzt wird.
Während der kurzzeitigen Erhitzung, des bereits auf kaltem Wege fertig verformten Preßteils können sich die bei der Kaltverformung entstandenen Spannungen innerhalb der erhitzten Zonen des Bleches durch Strecken oder Stauchen unter dem Preßdruck ausgleichen:, so .daß der Preßteil nach dem Herausnehmen aus dem Werkzeug nicht mehr in nennenswertem Maße auffedert. Gegenüber dein bekannten Warmpressen, bei dem das Blech vor dem Verformen auf Rotglut erhitzt wird, hat das neue Verfahren den Vorteil, daß der Wärmeverbrauch wesentlich verringert wird und keine Verzunderung :der blanken Blechoberfläche eintritt, ganz abgesehen davon, daß das Warmpressen bei dünmwanidigen Blechpreßteilen von großer räumlicher Ausdehnung praktisch überhaupt nicht durchführbar ist.
In der Zeichnung ist eine zur Anwendung des neuen Verfahrens geeignete Vorrichtung in zwei Ausführungsformen dargestellt. Es zeigt Abb. i den Querschnitt durch ein mit der Vorrichtung versehenes Preßwerkzeug in schaubildlicher Darstellung, Abb.2 -den im Werkzeug unter P@reßdruck stehenden Blechpreßtei,l während der Erhitzung in einem Teilschnitt und Abb.3 den Preß.teil während der gleichen Verfahrensstufe in einem Werkzeug mit einer etwas anderen Stromzuführung als in den Abb. i und 9-.
Das in Abb. i dargestellte Werkzeug zur Herstellung eines flach gewölbten, schalenförmigen Blechpreßteils ist in bekannter Weise als Ziehpreßwerkzeug ausgebildet und besteht aus .dein Stempel 5, der Matrize 6 und dem Faltenhalter 7, B. Gemäß der Erfindung sind in die Oberfläche der Matrize paarweise Stromzuführu.ngsschnenen 9, io eingebettet, die voneinander und von der Metallmasse der Matrize durch Zwischenlagen i i aus Isolierstoff elektrisch .getrennt .sind und deren Oberkanten mit der Oberfläche der Matrize 6 bündig verlaufen. In entsprechender Weise sind ini :die Oberfläche ödes Stempels 5, den Schienen 9, io gegenüberliegend; Paare von Gegenschienen 12, 13 eingelassen. Von den :beiden Schienen 9, zo eiines jeden Paares ist jew:ei#ls die eine mit dem einen, die zweite . mit dem anderen Pol einer niedergespannten Stromquelle, ,im vorliegenden Falle mit der Sekundärwicklung :des von oinem Wechselstromnetz gespeisten Umformers 14., leitend verbunden. Durch einen Schalter 15 können die Schienen 9, io jeweils für eine beliebig kurze Zeit unter Spannung gesetzt werden..
Zur Durchführung des neuen Verfahrens wird die aus einer ebenen Blechtafel bestehende Platine 16 zwischen den Stempel 5 und die Matrize 6 in das Werkzeug eingelegt und darauf in bekannter Weise durch aufeinanderfolgendes Herunterfahren des Faltenhalterteils 7 und des Stempels 5 in der Presse auf kaltem Wege verformt.
Indem Augenblick, wo die Verformung beendet ist, wenn. -die Teile 5, 16 und 6 also noch .unter dem vollen Preß-druck fest aufeinandersitzen, wird kurzzeitig mittels rdes Schalters 15, der in geeigneter Weise mit :dem Stempel 5 verbunden sein kann, der Strom im Primärdernoi-s des Umformers 14 geschlossen unrd -dadurch im Sekundärkreis des Umformers ein. niedergespannter Stro.rn:stoß hervorgerufen. Der Strom nimmt idabei im Sekundärkreis seinen Weg vom einen Ende der Sekundärwicklung des Umformers über die Leitungen: 17 zu den Schienen 9, von -dort durch einen -schmalen Streifen des Preßteils 18 (Abb. 2) hindurch zu den Schienen io, von denen er durch Leitungen i9 zum Umformer zurückkehrt.
Durch den. Stromstoß wird das Blech des Preßteils :in -den zwischen ;den Schienen 9, 1o eines jeden Paares liegenden Zonen so weit erhitzt, daß es im Bereich dieser Zonen in den plastischen Zustand gelangt, in, dem sich die von der vorhergegangenen Kaltverformung in dem Blech zurüclegeblieb:enen inneren Sp.ann:ungendurch Strecken bzw. Stauchen des Bleches innerhalb dieser Zonen weitgehend ausgleichen. Der nach Odem Hochfähren der Teile 5 und 7 aus der Matrize 6 herausgenommene fertige Preßteil zeigt dann, praktisch keine Neigung zum Auffedern mehr, .sondern :bat genau die .durch die Form des Werkzeugs bestimmte Gestalt.
Die Gegenschienen 12, 13 sind an der Stromleitung nicht beteiligt. Sie sollen im Gegenteil durch ihre .isolierte Anordnung :deren elektrischen Strom den Weg durch .die Metallmassen des Stempels 5 versperren, so daß er ausschließlich durch die zwischen Iden Schiene 9, io liegenden # streifenförmigen Zonen des Preßteils 18 fließen muß. Die Gegenschienen 12, 13 sorgen dabei dafür, daß -das Blech des - Preßteils zur Herbe-iführung eines einwandfreien Stromschlusses fest auf die Schienen 9, io -gepreßt wird.
Die Anordnung der Stromzuführungen und die Lage und' Gestalt der erhitzten Zonen -des Bleches kann inn Rahmen der Erfindung je nach der Form des Preßteils und der Art des Werkzeugs abgewandelt werden. So zeigt z. B. Abb.3 eine Anordnung, bei welcher sowohl der Stempel 5 als auch die Matrize 6 des Werkzeugs aus elektrisch nichtleitendem Werkstoff, :beispielsweise aus Kunststoff, vergütetem Holz od. dgl., hergestellt sind. In diesem Falle können rdie Stromzuleitungen 2o, 21 unmittelbar, also ohne isolierende Zwischenlagen, in das Werkzeug eingebettet werden. Außerdem haben die Stromzuleitungen in diesem Falle nicht die Form von Schienen, sondern zyl-irndrische Gestalt, und die zusammengehörenden Zuleitungen eines Paares sind. nicht nebeneinander in der Matrize, sondern :einander gegenüberliegend .in Stempel un ld Matrize angeordnet, so d:aß der Strom querdurch das Blech hindurchfließt und scheibenförmige Erhitzungszonen entstehen. Grundsätzlich wird .man die Erhdtzunä zonen nach Möglichkeit so legen, d.aß sie mit den Stellen des Preßteils zusammenfallen, an denen durch das Kaltpressen die größten inneren Spannungen im Blech entstehen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Verhindern des Auffeidern:s von Blechpreßteilen nach dem Kaltpressen, dadurch gekennzeichnet, daß der nach Beendigung des Verformungsvorgangs innerhalb des Preßwerkzeugs noch unter Preßdruck ,stehende Blechpreßteiil durch elektrische Widerstandserhitzung mittels in die Werkzeugoberfläche isoliert eingebetteter Stromzuleitungen kurzzeitig ganz oder stellenweise auf eine zur Herbeiführung des plastischen Zustandes des Bleches ausreichende Temperatur erhitzt wird.
2. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß. die Stromzuleitungen in Form von Schienen (9, io) paarweise nebeneinander und durch Zwischenlagen (ii) aus Isolierstoff elektrisch voneinander und von den Metallmassen des Werkzeugs getrennt in die Matrize (6) des Werkzeugs eingelassen sind und von denbeiden Schienen eines jeden Paares jeweils die eine mit -dem einen, .die zweite mit dem anderen Pol einer niedergespannten Stromquelle (1d.) leitend verbunden ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch in den Stempel (5) des Werkzeugs eingelassene, den Stromzuführungsschienen (9, io) der Matrize genau gegenüberliegende und voneinander sowie von der Metallmasse des Werkzeugs ebenfalls elektrisch getrennte Gegenschienen (12, 13). q..
Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch geken:nzeich:net, daß die Stromzuleitungen, beispielsweise in Gestalt zylindrischer Metallkörper (20, 21), paarweise sich gegenüberliegend in die Matrize (6) und in .den Stempel (5) des Preßwerkzeugs eingelassen und die in :der Matrize ang eor(dneten Zuleitungen (21) mit dem einen, die Im Stempel angeordneten Zuleitungen (2o) mit dem anderen Pol der Stromquelle verbunden sind.
5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis .4, dadurch gekennzeichnet, daß @die Stromzuleitungen (9, io bzw. 2o, 21) vorzugsweise an ,s,olchen Stellendes Werkzeugs angeordnet :sind, an denen durch das Kaltpressen idie größten inneren Spannungen im Blech entstehen..