DE890035C

DE890035C - Method and device for preventing the springing back of pressed sheet metal parts after cold pressing

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.Method and device for preventing the springing up of pressed sheet metal parts after cold pressing The invention: relates to a method of preventing the springing up of pressed sheet metal parts after cold pressing and on one for execution this method suitable device on pressing tools.

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.It is known that in particular flat: curved pressed sheet metal parts when Removal from the pressing tool under the influence of the cold pressing: created More or less spring back internal stresses, d. H. that the pressed curvature of the sheet metal part is flatter than corresponds to the shape of the pressing tool. One was therefore forced to give the tool a stronger curvature from the start than they should have the finished pressed part later to compensate for this springing. The definition: which varies depending on the size and shape of the pressed part The choice of bulge allowance required a great deal of experience on the part of the tool maker. In addition, the amount by which the finished pressed parts spring open, depending on the Hardness and: the other properties of the sheet metal used for production subject to constant fluctuations. These disadvantages are eliminated by the invention.

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.The invention consists in that (the cold-pressed, after finishing the deformation process within the pressing tool still under pressure standing Pressed sheet metal part by means of electrical resistance heating into the tool surface insulated embedded power supply lines for a short time quite oider in places a temperature sufficient to bring about the plastic state of the sheet metal is heated.

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.During the short-term heating, it is already finished in the cold way deformed pressed part, the stresses created during cold deformation can be reduced within the heated zones of the sheet by stretching or upsetting under the Compensate the pressing pressure: so. That the pressed part after it has been removed from the tool no longer springs up to any significant extent. Compared to your well-known hot pressing, The new process uses the sheet metal to be heated to red heat before being deformed the advantage that the heat consumption is significantly reduced and no scaling : the bare sheet metal surface occurs, quite apart from the fact that the hot pressing in the case of thin pressed sheet metal parts of large spatial extent practically at all is not feasible.

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-.The drawing shows a suitable one for applying the new method Device shown in two embodiments. Fig. I shows the cross section by a pressing tool provided with the device in a diagrammatic representation, Fig.2 - the pressed sheet metal part under pressure in the tool, l during heating in a partial section and Fig.3 the Preß.teil during the same process stage in a tool with a slightly different power supply than in Figs. i and 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..The tool shown in Fig. I for the production of a flat arched, shell-shaped pressed sheet metal part is designed in a known manner as a drawing press tool and consists of .dein punch 5, the die 6 and the fold holder 7, B. According to of the invention are power supply lines in pairs in the surface of the die 9, io embedded from each other and from the metal mass of the die by spacers i i made of insulating material, electrically .separated, and their upper edges with the surface the die 6 run flush. Similarly, ini are: the surface desolate stamp 5, the rails 9, io opposite; Pairs of counter rails 12, 13 let in. Of the two rails 9, one of each pair is one one with one, the second. with the other pole of a low tension Power source, in the present case with the secondary winding: that of an alternating current network powered converter 14th, conductively connected. By a switch 15 can Rails 9, io can each be energized for any short period of time.

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.To carry out the new process, a flat sheet metal sheet is used existing board 16 inserted between the punch 5 and the die 6 in the tool and then in a known manner by successively lowering the fold holder part 7 and the punch 5 deformed in the press by cold means.

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.By the moment when the deformation has ended, if. -the parts 5, 16 and 6 still sit tightly on top of one another under full pressure, the current in the primary core of the converter 14 is briefly closed by means of the switch 15, which can be connected to the punch 5 in a suitable manner unrd - as a result, in the secondary circuit of the converter. Low-tensioned stroke: shock caused. The current takes its way in the secondary circuit from one end of the secondary winding of the converter via the lines: 17 to the rails 9, from there through a narrow strip of the pressed part 18 (Fig. 2) to the rails io, from which it returns to the converter through lines i9.

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.Through the. Current impulse is the sheet metal of the pressed part: in -the zones lying between the rails 9, 1o of each pair heated so far that it reaches the plastic state in the area of these zones, in which the previous cold deformation in the sheet metal What remained: an inner gap can then be largely compensated for by stretching or compressing the sheet within these zones. The finished pressed part taken out of the die 6 after the parts 5 and 7 were lifted up then shows practically no tendency to spring back, but rather exactly the shape determined by the shape of the tool.

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.The counter rails 12, 13 are not involved in the power line. On the contrary, they are supposed to be through their .isolated arrangement: their electrical current block the way through .die metal masses of the stamp 5, so that it is exclusively by the # strip-shaped zones of the pressed part lying between Iden rails 9, io 18 must flow. The counter rails 12, 13 ensure that -the sheet metal of the - Pressed part to bring about a perfect electrical connection firmly on the rails 9, io -pressed.

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.The arrangement of the power leads and the position and 'shape of the heated Zones of the sheet can be within the scope of the invention depending on the shape of the pressed part and the type of tool. So shows z. B. Fig.3 an arrangement, in which both the punch 5 and the die 6 of the tool are made electrically non-conductive material, for example made of plastic, tempered wood or the like, are made. In this case r the power supply lines 2o, 21 can directly, that is, without insulating intermediate layers, can be embedded in the tool. aside from that In this case, the power supply lines are not in the form of rails, but cylindrical shape, and the supply lines that belong together are a pair. not next to each other in the die, but: opposite each other in a punch and the die is arranged so that the current flows across the sheet metal and disk-shaped heating zones arise. Basically .man becomes the earthquake If possible, place the zones in such a way that they align with the parts of the pressed part collapse where the greatest internal stresses arise in the sheet metal as a result of cold pressing.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Procedure to prevent the conspiracy: s from Pressed sheet metal parts after cold pressing, characterized in that after completion the deformation process within the pressing tool is still under pressure Pressed sheet metal part by means of electrical resistance heating into the tool surface insulates embedded power supply lines for a short time wholly or in places on a Sufficient temperature to bring about the plastic state of the sheet is heated.

2. Apparatus for performing the method according to claim i, characterized marked that. the power supply lines in the form of rails (9, io) in pairs next to one another and electrically from one another through intermediate layers (ii) made of insulating material and separated from the metal masses of the tool in the die (6) of the tool are embedded and one of the two rails of each pair with -the one, .the second with the other pole of a low-voltage power source (1d.) Is conductively connected.

3. Apparatus according to claim 2, characterized by The power supply rails (9, io) embedded in the die (5) of the tool the die exactly opposite and from each other as well as from the metal mass of the Tool also electrically separated counter rails (12, 13). q ..

contraption for carrying out the method according to claim i, characterized in that the power supply lines, for example in the form of cylindrical metal bodies (20, 21), opposite one another in pairs let into the die (6) and in .den punch (5) of the pressing tool and the in: the die ang eor (thin supply lines (21) with the one arranged in the punch Leads (2o) are connected to the other pole of the power source.

5. Device according to claims 2 to .4, characterized in that @the power supply lines (9, io or 2o, 21) are preferably arranged at, s, such positions of the tool: are, where the greatest internal stresses in the sheet metal arise through cold pressing.