EP0173184A1 - Insbesondere für Zieh- und Tiefziehoperationen zu verwendende Presse - Google Patents

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EP0173184A1
EP0173184A1 EP19850110272 EP85110272A EP0173184A1 EP 0173184 A1 EP0173184 A1 EP 0173184A1 EP 19850110272 EP19850110272 EP 19850110272 EP 85110272 A EP85110272 A EP 85110272A EP 0173184 A1 EP0173184 A1 EP 0173184A1
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EP
European Patent Office
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sheet metal
press
pressure
press according
intermediate members
Prior art date
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EP19850110272
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English (en)
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EP0173184B1 (de
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Eberhard Ing. Grad. Haas
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August Lapple & Co GmbH
Original Assignee
August Lapple & Co GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D24/00—Special deep-drawing arrangements in, or in connection with, presses
    • B21D24/10—Devices controlling or operating blank holders independently, or in conjunction with dies
    • B21D24/14—Devices controlling or operating blank holders independently, or in conjunction with dies pneumatically or hydraulically
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D24/00—Special deep-drawing arrangements in, or in connection with, presses
    • B21D24/04—Blank holders; Mounting means therefor
    • B21D24/08—Pneumatically or hydraulically loaded blank holders

Definitions

  • the invention relates to a press to be used in particular for drawing and deep-drawing operations for tools with an upper part or ram, a lower part or stamp and with a sheet metal or hold-down device which serves to hold the sheet-like workpiece to be deformed and which has at least one on the press table or sub-section supporting on the tool base.
  • the aim of the present invention is to provide an arrangement of the type in question here, in which the sheet metal or hold-down device is held elastically and in which the elasticity of the holding of the different parts of the sheet-metal or hold-down device can be chosen differently you adapt in this way to different forming difficulties, compensate for the elasticity of the press and tool, and also differences in the thickness of the workpiece to be deformed, e.g. B. sheet metal can compensate. Rejects are thus reduced, and sheet qualities that are difficult to draw or less can be processed with few or only one forming operation.
  • This arrangement is also suitable from above closing top part, the sheet metal holder and the ram from below for high-speed transfer presses without a turning station between pulling and subsequent operations.
  • the new press to be used in particular for drawing and deep-drawing operations, that between the wear plate or sub-section of the sheet metal or hold-down device and the press table or base frame carrying it, several elastic, experience-wise distributed over the surface of the sheet metal or hold-down device -suspending intermediate links are interposed and that the press contains a holding block that is adjustable, adjustable and lockable relative to the upper part, on which the upper part or the plunger abuts firmly during the pressing process.
  • the elasticity or spring force of the intermediate members can expediently be changed or set.
  • the intermediate links can, for. B.
  • the simply constructed plunger ie sheet metal holder, makes the closing or main stroke, whereby it closes in parallel at the bottom dead center and without tilting.
  • the elasticity of the press and tool can now be used in a controlled manner.
  • Another advantage of the arrangement according to the invention is that z. B. in hydraulic presses, the pulling can be used with a separate action when the press is closed using the full closing pressure of the press ram as a sheet metal holder pressure and counter pressure for pulling.
  • This arrangement is particularly suitable for tools with a very high sheet metal holder pressure, in particular for stainless steel / chrome steel forming and for using existing hydraulic presses with sufficient die cushion pressure and for converting as an active ram via appropriate pressure bolts.
  • the carrier for the intermediate members is also equipped with additional resilient elastic spring elements or the intermediate members such additional spring elements are assigned to the z. B. can be mechanically resilient or hydraulically resilient.
  • the pressure setting of the intermediate members can be dependent on the press stroke, directly or indirectly, e.g. B. take place via hydraulic or mechanical elements or directly or indirectly regardless of the press stroke, again z. B. via hydraulic or mechanical elements.
  • the pressure setting of the individually arranged or grouped intermediate elements can expediently be changed according to a program, for example continuously adjustable, the intermediate elements expediently, for. B. can be biased via mechanical or hydraulic adjusting elements.
  • the arrangement can be made so that the intermediate links allow the adjustment to different press elasticities, preferably up to automatic, program-based adjustment.
  • This measure can be used for all drawing systems, including conventional drawing presses.
  • the arrangement according to the invention can be installed on existing presses, for which purpose the die cushion has to be converted for action from below, the plunger has to be set up for constant pressure maintenance (a small pressure holder pump is provided), the table top or a separate plate connected upstream of this is provided with fixed or displaceable hydraulic intermediate links (so-called elasti-blocks) and these intermediate links must either be connected via metering and pressure display manifold blocks or via a pressure adjustment valve battery and eventually have to drill out the table top for larger bolt diameters.
  • the advantages of the subject matter of the invention are to be illustrated using an example: it is assumed that the drawing pressure is 3,500 kN, the sheet metal holder pressure is 7,500 kN.
  • the elements are to design the sheet metal intermediate members as cylinders with a large stroke and to connect them to the drawing cylinder (s) directly or via pressure setting elements, so that a counter-pulling takes place during the closing movement.
  • the forming capacity is in the closing element, e.g. B. the ram or the press.
  • FIG. 1 The arrangement shown in FIG. 1 is a press, in particular for drawing and deep-drawing operations, which has an upper part 1, which can also be referred to as a ram, and a tool lower part or drawing punch 2. 3 is the die, which is connected to the upper part 1.
  • a sheet metal or hold-down device 5 To hold the sheet-like workpiece 4 to be deformed, a sheet metal or hold-down device 5 is used, which contains at least one sub-section 55 which is supported on the press table 6 or on the tool base frame 11.
  • the arrangement is such that between the lower part 55 of the Sheet metal or hold-down device 5 and the press table 6 or underframe 11 supporting it, several intermediate members 7 are interposed, which are designed to be elastic and resilient and are evenly distributed over the surface of the sheet metal or hold-down device.
  • 8 is the transfer plate for drawing
  • 9 the drawing cylinder (s) from which the force P2 is exerted is the drawing pressure.
  • 5 is the sheet metal holder
  • 10 is an adjustable holding block
  • 11 is the press frame.
  • 12 is a possible connecting line for pulling with hydraulic counter-rotation, wherein the cylinder or cylinders 9 can also be arranged directly on or in the table 6.
  • the intermediate links 7, the elasticity or spring force of which can be changed or adjusted, as will be explained later, can be installed in the lower part 55 of the sheet metal or hold-down device 5 on its side facing the support surface, but they can also be installed in the press plate on the the side facing the sheet metal or hold-down device, they can also be installed in the tool base frame 11 on the side facing the sheet metal or hold-down device or sit in a split sheet holder near the sheet holder area. Finally, they can also be attached to the press plate or to the lower part of the tool on the side facing the sheet metal or hold-down device, they can be arranged displaceably and possibly centered, but they can also be inserted in bores on the corresponding support, or in or between top 1 and die 3.
  • the invention therefore lies primarily in the fact that the sheet metal holder is placed on the table with elastic intermediate members 7, so-called pressure lenses, resulting in an elastic sheet holder, which can be applied differently in some cases.
  • the intermediate links 7 can be mechanically z. B. with spindles or wedges, but they can also be set hydraulically or pneumatically with pressure reading via load cells.
  • additional resilient elements can be used to compensate for differences in thickness in the sheet. This results in a significantly better draw ratio, fewer rejects, fewer draw sequences.
  • the carrier can be provided with a whole series of intermediate members 15, here these intermediate members can be acted upon in various ways, one can adapt to all possible conditions in this way, for. B.
  • the pressure setting of the intermediate members 15 can be dependent on the press stroke, directly or indirectly or independently of the press stroke, e.g. done via hydraulic or mechanical elements. It is particularly expedient if the pressure setting of the individually arranged or grouped intermediate members 15 can expediently be changed according to a program, for. B. can be continuously adjusted, what z. B. is possible if, according to FIG. 4, the intermediate elements 15 are connected to a manifold 16 and a pressure adjustment servo valve 17 is switched on in the connection between the manifold 16 and the pressure unit 18. In this way, it is possible for the intermediate elements to be able to adapt to different press elasticities, for production reasons, preferably up to automatic, program-based adaptation.
  • the intermediate members 15 can, for. B. are biased by mechanical or hydraulic adjusting elements, for. B. over spindles or wedges. It can also - to compensate for differences in the thickness of the deforming workpiece, e.g. B. in the sheet thickness, additional resilient, elastic spring elements are provided with which the carrier for the intermediate members is equipped, such additional spring elements can be assigned to the intermediate members. These additional spring elements can be designed to be mechanically resilient; B. be hydraulically resilient.
  • the above-mentioned intermediate members can consist of a cylinder 20 and a piston 24, which is adjustable in the direction of the sheet metal and hold-down device in the direction of the sheet metal and hold-down device, at 22, under the action of pressure medium (a retaining and biasing screw) is connected to a pressure plate 26, a block 28 consisting of a series of stacked discs 27 made of elastic material being interposed between the pressure plate and the piston.
  • pressure medium a retaining and biasing screw
  • the arrangement is such that the pressure plate is guided in the end region of the cylinder 20 facing the sheet metal or hold-down device and is movable with the piston 24, that is to say moves with the piston when it is adjusted under the pressure of the medium, and with it Piston with the interposition of the stack 28 of stacked discs 27 made of elastic material is connected via the pin 25 so that a slight, resilient relative movement between the pressure plate 26 and the piston 24 is possible due to the elasticity of the block, the cylinder in the A feed line 29 for the pressure medium opens out from the end region facing away from the sheet metal or hold-down device.
  • the cylinder 20 sits with its lower region in a cylindrical bore 30 on the upper part of the associated support or plate 31, the supply line 29 for the pressure medium z. B.
  • the same parts are provided with the same reference numerals.
  • the cylinder or an in-line cylinder 20 is slidably guided with its lower region on the surface of the associated carrier 31, in which it sits in a block 32 which is displaceable on the surface of the carrier 31, the flexibly designed feed line 33 in this block 32 is connected.
  • the plunger can e.g. B. can only be set up by means of a small pressure holder pump to maintain the closing pressure, which is to be regarded as a further advantage of the subject of the invention.
  • the intermediate links 7 can, for. B. be connected to the pressure source via metering and pressure display manifold blocks or via a pressure adjustment valve battery.
  • Fig. 5 it is shown how stepless regulation takes place via the elastiblock pretension, 40 is the line to the tank, 41 is the line to the servo valve, 42 is the valve for lowering or releasing the pressure, 43 for regulating the pressure, 44 is the connection to the sheet metal holder cylinder, 45 the pressure gauge. While the continuous control via the elastiblock pretension is shown in FIG. 5, a continuous control via a pressure reducing valve is shown in FIG. This pressure reducing or regulating valve is shown at 47, 48 is the manometer. These controls can be controlled electronically digitally or incrementally in the same way with the program.
  • FIGS. 2a and 2b show a comparison of the two systems to be compared here: FIG. 2a shows a press arrangement that works according to the conventional system, and FIG. 2b shows a press arrangement that works according to the invention, in which case the drawing die is shown in FIG 50 shown. It follows from this comparison that with two presses of the same size, from to which one works according to the invention (2b) and the other according to conventional methods (2a), with the press working according to the invention larger parts can be drawn with the same dimension Z.

Abstract

Es handelt sich um eine insbesondere für Zieh- und Tiefziehoperationen zu verwendende Presse für Werkzeuge mit einem Oberteil oder Stößel (1), einem Werkzeug-Unterteil oder Stempel (2) und mit einem zum Festhalten des zu verformenden blechartigen Werkstücks (4) dienenden Blech- oder Niederhalter (5). Der Blechhalter enthält mindestens eine sich auf dem Pressentisch (6) oder auf dem Werkzeug-Untergestell (11) abstützende Unterpartie (55). Zwischen die Unterpartie (55) des Blech- oder Niederhalters (5) und den sie tragenden Pressentisch (6) oder Untergestell (11) sind mehrere, über die Fläche des Niederhalters (5) gleichmäßig verteilte, elastischfedernde Zwischenglieder (7) zwischengeschaltet. Des weiteren enthält die Presse einen gegenüber dem Oberteil versteilbaren, einstellbaren und feststellbaren Halteblock (10), an dem das Oberteil bzw. der Stößel (1) während des Preßvorgangs fest anliegt.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine insbesondere für Zieh-und Tiefziehoperationen zu verwendende Presse für Werkzeuge mit einem Oberteil oder Stößel, einem Werkzeug- Unterteil oder Stempel und mit einem zum Festhalten des zu verformenden blechartigen Werkstücks dienenden Blech- oder Niederhalter, der mindestens eine sich auf dem Pressentisch oder auf dem Werkzeuguntergestell abstützende Unterpartie enthält.
  • Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Anordnung der hier in Frage stehenden Art zu schaffen, bei der der Blech- oder Niederhalter elastisch gehalten ist und bei der die Elastizität der Halterung der verschiedenen Partien des Blech- oder Niederhalters verschieden gewählt sein kann, damit man sich auf diese Weise verschiedenen Umformschwierigkeiten anpassen, die Elastizität von Presse und Werkzeug kompensieren und ebenso auch Unterschiede in der Dicke des zu verformenden Werkstücks, z. B. Blechs, ausgleichen kann. Somit wird Ausschuß gemindert, und schwer zu ziehende oder mindere Blechqualitäten können mit wenigen oder nur einer Umformoperation verarbeitet werden.
  • Außerdem eignet sich diese Anordnung von dem von oben schließenden Oberteil, dem Blechhalter und dem Stößel von unten für schnellaufende Transferpressen ohne einer Wendestation zwischen Ziehen und nachfolgenden Operationen.
  • Zu dem o. g. Zweck ist gemäß der Erfindung bei der neuen insbesondere für Zieh- und Tiefziehoperationen zu verwendenden Presse vorgesehen, daß zwischen die Verschleißplatte oder Unterpartie des Blech- oder Niederhalters und den sie tragenden Pressentisch oder Untergestell mehrere, über die Fläche des Blech- oder Niederhalters erfahrungsmäßig verteilte elastisch-federnde Zwischenglieder zwischengeschaltet sind und daß die Presse einen gegenüber dem Oberteil verstellbaren, einstellbaren und feststellbaren Halteblock enthält, an dem das Oberteil bzw. der Stößel während des Preßvorgangs fest anliegt. Zweckmäßigerweise kann die Elastizität oder Federungskraft der Zwischenglieder veränderbar bzw. einstellbar sein. Die Zwischenglieder können z. B. in der Unterpartie des Blech- oder Niederhalters an dessen der Abstützfläche zugewandten Seite oder in der Pressenplatte an der dem Blech- oder Niederhalter zugewandten Seite oder schließlich auch im Werkzeug- untergestell an der dem Blech- oder Niederhalter zugewandten Seite eingebaut sein, sie können in einem geteilten Blechhalter nahe der Blechhalterfläche sitzen oder an der Pressenplatte oder an dem Werkzeug-Unterteil an der dem Blech- oder Niederhalter zugewandten Seite angesetzt sein,sie können in Bohrungen an dem entsprechenden Träger eingesetzt oder an dem entsprechenden Träger verschieblich und evtl. zentrierbar angeordnet sein. Sie können auch am Oberteil in der gleichen Weise sitzend die Blechhalterung beeinflussen.
  • Der einfach gebaute Stößel, d. h. Blechhalter macht Schließ- oder Haupthub, wobei er hart im unteren Totpunkt aufliegend parallel und ohne Verkanten schließt. Man kann nunmehr die Elastizität von Presse und Werkzeug kontrolliert ausnützen. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung besteht darin, daß z. B. bei hydraulischen Pressen das Ziehen mit separater Aktion bei geschlossener Presse mit Nutzung des vollen Schließdrucks des Pressenstößels als Blechhalterdruck und Gegendruck zum Ziehen verwendet werden kann. Besonders geeignet ist diese Anordnung für Werkzeuge mit sehr hohem Blechhalterdruck, insbesondere bei der Edelstahl-/ Chromstahl-Umformung und zur Nutzung vorhandener hydraulischer Pressen mit ausreichendem Ziehkissendruck und zum Umbau als aktiven Stößel über entsprechende Druckbolzen. Es ergeben sich beim Erfindungsgegenstand zahlreiche weitere Vorteile: Umformung schwieriger Ziehteile durch partielle Druckanpassung im Blechhalterbereich, Verringerung des Ausschusses mittels Druckeinstellung und -anzeige an jeder Stelle, Energieersparnis, da die Arbeit nur zur Umformung notwendig ist und kein Verdrängen des Blechhalters stattfindet. Größere Hubfolge bei gleicher Antriebsleistung im Vergleich beim Arbeiten mit Verdrängungs-Kissen. Kein Wenden des Teils für nachfolgende Beschneid-operation bei Linienfertigung. Verwendung kleiner hydraulischer Pressen, wenn der Ziehkissendruck als Blechhalterdruck nicht mehr ausreicht, z. B. für Edelstahl-Preßteile durch Umbau, indem der Stößel als Blechhalter arbeitet und das Ziehkissen als Ziehstößel wirkt. Somit ist z. B. die Nutzung von Pressen mit kleinem Ziehkissen durch Umbau zum Produzieren größerer Ziehteile als mit sonst existierendem Lochbild möglich.
  • Man kann z. B. auch erfindungsgemäß vorsehen, daß zum Ausgleichen von Differenzen in der Dicke des zu verformenden Werkstücks, z. B. in der Blechstärke, der Träger für die Zwischenglieder noch mit zusätzlichen federnden elastischen Federelementen bestückt ist bzw. den Zwischengliedern solche zusätzlichen Federelemente zugeordnet sind, die z. B. mechanisch federnd oder hydraulisch federnd ausgebildet sein können. Vorzugsweise kann die Druckeinstellung der Zwischenglieder in Abhängigkeit vom Pressenhub mittelbar oder unmittelbar,z. B. über hydraulische oder mechanische Elemente erfolgen oder aber unabhängig vom Pressenhub mittelbar oder unmittelbar, wiederum z. B. über hydraulische oder mechanische Elemente. Außerdem kann z.B. vorgesehen sein, daß die Druckeinstellung der einzeln angeordneten oder in Gruppen zusammengefaßten Zwischenglieder zweckmäßigerweise nach einem Programm veränderbar,z.B. stufenlos einstellbar ist, wobei zweckmäßigerweise die Zwischenglieder z. B. über mechanische oder hydraulische Verstellelemente vorgespannt werden können. Hierbei kann z. B. die Anordnung so getroffen sein, daß die Zwischenglieder die Abstimmung auf unterschiedliche Pressenelastizitäten, vorzugsweise bis zur automatischen, programmgemäßen Anpassung ermöglichen.
  • Diese Maßnahme kann für alle Ziehsysteme, also auch für konventionelle Ziehpressen, Verwendung finden.
  • An vorhandenen Pressen kann die erfindungsgemäße Anordnung eingebaut werden, zu welchem Zweck man das Ziehkissen zur Aktion von unten umbauen muß, den Stößel für Konstant-Druckhaltung einrichten muß (man sieht eine kleine Druckhalterpumpe vor), die Tischplatte oder eine separate Platte, die dieser vorgeschaltet ist, mit festen oder verschiebbaren hydraulischen Zwischengliedern (sogenannten Elasti-blocks) versehen und diese Zwischenglieder entweder über Dosier- und Druckanzeige-Sammelverteiler-Blocks oder über eine Druckeinstell-Ventil-Batterie anschließen muß und schließlich die Tischplatte für größere Bolzendurchmesser evtl. aufbohren muß. Die Vorteile des Erfindungsgegenstandes sollen anhand eines Beispiels anschaulich gemacht werden: Es sei angenommen, daß der Ziehdruck 3.500 kN, der Blechhalterdruck 7.500 kN betragen. Bei den üblichen Pressenarten wäre für die Durchführung der Arbeit eine Sonderpresse notwendig, da der Ziehkissendruck höchstens die Hälfte des Stößeldrucks beträgt und meistens kleiner als dieser ist. Es wäre also z. B. eine 14.000- oder 16.000-kN-Presse erforderlich, die den angegebenen Blechhalterdruck aufbringen kann. Geht man aber davon aus, daß man den Stößeldruck als schließenden Blechhalterdruck nehmen kann, dann genügt in dem hier erwähnten Falle z. B. eine 10.000-kN-Presse mit einem 3.000-kN-Kissen, also eine Presse üblicher Größe, die unter Verwendung einfacher Elemente zur Erfüllung des hier erwähnten Zwecks umgebaut werden kann. Bei zwei gleich großen Pressen - eine nach konventioneller Art gebaut und arbeitend, die andere nach Art der Erfindung - können mit der Presse, die gemäß der Erfindung ausgebildet ist und arbeitet, größere Teile gezogen werden.
  • Eine weitere Möglichkeit der Anordnung der Elemente besteht darin, die Blechhalterzwischenglieder als Zylinder großhubig auszuführen und mit dem oder den Ziehzylindern direkt oder über Druckeinstellorgane zu verbinden, so daß bei der Schließbewegung ein gegenläufiges Ziehen stattfindet. In diesem Falle liegt die Umformleistung im Schließorgan, z. B. dem Stößel oder der Presse.
  • In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
    • Fig. 1 einen Teil einer Pressenanordnung gemäß der Erfindung in einer Seitenansicht teilweise geschnitten und in schematischer Darstellung,
    • Fig. 2 einen Vergleich zwischen nach altem System arbeitenden Pressen (Fig. 2a) und nach der Erfindung räumlich besser nutzbaren Presse (Fig. 2b) in einer Seitenansicht und in schematischer Darstellung, teilweise geschnitten,
    • Fig. 3a und
    • Fig. 3b die Ausbildung der Zwischenglieder als verschiebbare Einzelblöcke (Fig. 3a) bzw. als fester Blechhalterblock (Fig. 3b) jeweils in einer Seitenansicht im Schnitt und in schematischer Darstellung,
    • Fig. 4 das Hydraulikschema einer mit mehreren Zwischengliedern versehenen, stufenlos einstellbaren Blechhalterung in schematischer Darstellung,
    • Fig. 5 die Anordnung bei stufenloser Regelung über die Elastiblock-Vorspannung und
    • Fig. 6 die Anordnung bei stufenloser Regelung über ein Druckmittelventil, diese beiden letztgenannten Anordnungen jeweils in einer schematischen Darstellung.
  • Bei der in Fig. 1 gezeigten Anordnung handelt es sich um eine Presse, insbesondere für Zieh- und Tiefziehoperationen, die ein Oberteil 1, das auch als Stößel bezeichnet werden kann, und ein Werkzeug-Unterteil oder Ziehstempel 2 besitzt. 3 ist die Matrize, die mit dem Oberteil 1 verbunden ist. Zum Festhalten des zu verformenden blechartigen Werkstücks 4 dient ein Blech- oder Niederhalter 5, der mindestens eine sich auf dem Pressentisch 6 oder auf dem Werkzeuguntergestell 11 abstützende Unterpartie 55 enthält. Die Anordnung ist so getroffen, daß zwischen die Unterpartie 55 des Blech- oder Niederhalters 5 und den sie tragenden Pressentisch 6 oder Untergestell 11 mehrere Zwischenglieder 7 zwischengeschaltet sind, die elastisch-federnd ausgebildet sind und über die Fläche des Blech- oder Niederhalters gleichmäßig verteilt sind. 8 ist die Übertragungsplatte für dasZiehen ,9 der oder die die Ziehbewegung erzeugende Zylinder, von dem bzw. denen aus die Kraft P2 ausgeübt wird, der Ziehdruck. 5 ist der Blechhalter, 10 ist ein verstellbarer Halteblock, 11 ist das Pressengestell. 12 ist eine mögliche Verbindungsleitung zum Ziehen mit hydraulischem Gegenlauf, wobei der oder die Zylinder 9 auch direkt auf oder im Tisch 6 angeordnet sein können.
  • Die Zwischenglieder 7, deren Elastizität oder Federungskraft veränderbar bzw. einstellbar ist, wie später noch dargelegt werden wird, können in der Unterpartie 55 des Blech- oder Niederhalters 5 an dessen der Abstützfläche zugewandten Seite eingebaut sein, sie können jedoch auch in der Pressenplatte an der dem Blech oder Niederhalter zugewandten Seite eingebaut sein, weiterhin können sie im Werkzeug-Untergestell 11 an der dem Blech- oder Niederhalter zugewandten Seite eingebaut sein oder in einem geteilten Blechhalter nahe der Blechhalterfläche sitzen. Schließlich können sie auch an der Pressenplatte oder an dem Werkzeugunterteil an der dem Blech- oder Niederhalter zugewandten Seite angesetzt sein, sie können hierbei verschieblich und evtl. zentrierbar angeordnet sein, sie können aber auch in Bohrungen an dem entsprechenden Träger eingesetzt sein, oder in oder zwischen Oberteil 1 und Matrize 3.
  • Die Erfindung liegt somit in erster Linie darin, daß man den Blechhalter auf dem Tisch mit elastischen Zwischengliedern 7, sogenannten Drucklinsen, unterlegt, es ergibt sich hierbei ein elastischer Blechhalter, der partiell unterschiedlich beaufschlagt werden kann. Die Zwischenglieder 7 können mechanisch z. B. mit Spindeln oder Keilen eingestellt werden, sie können aber auch hydraulisch oder pneumatisch mit Druckablesung über Meßdosen eingestellt werden. So können schließlich auch noch zusätzliche federnde Elemente verwendet werden, die Dicken-Unterschiede im Blech ausgleichen. Auf diese Weise ergibt sich ein bedeutend besseres Ziehverhältnis, weniger Ausschuß, weniger Ziehfolgen.
  • Wie aus Fig. 4 zu erkennen ist, kann der Träger mit einer ganzen Reihe von Zwischengliedern 15 versehen sein, hierbei können diese Zwischenglieder verschiedentlich beaufschlagt werden, man kann auf diese Weise sich allen möglichen Gegebenheiten anpassen, so z. B. kann die Druckeinstellung der Zwischenglieder 15 in Abhängigkeit vom Pressenhub mittelbar oder unmittelbar oder auch unabhängig vom Pressenhub z.B. über hydraulische oder mechanische Elemente erfolgen. Besonders zweckmäßig ist, wenn die Druckeinstellung der einzeln angeordneten oder in Gruppen zusammengefaßten Zwischenglieder 15 zweckmäßigerweise nach einem Programm verändert werden kann, z. B. stufenlos eingestellt werden kann, was z. B. möglich ist, wenn man gemäß Fig. 4 die Zwischenglieder 15 an einen Sammelverteiler 16 anschließt und in die Verbindung zwischen dem Sammelverteiler 16 und dem Druckaggregat 18 ein Druckeinstell-Servoventil 17 einschaltet. Auf diese Weise ist es möglich, daß die Zwischenglieder die Abstimmung auf - herstellungsbedingt - unterschiedliche Pressenelastizitäten, vorzugsweise bis zur automatischen, programmgemäßen Anpassung, ermöglichen.
  • Die Zwischenglieder 15 können z. B. über mechanische oder hydraulische Verstellelemente vorgespannt werden, z. B. über Spindeln oder Keile. Es können auch noch - zum Ausgleich von Differenzen in der Dicke des zu verformenden Werkstücks, z. B. in der Blechstärke, zusätzliche federnde, elastische Federelemente vorgesehen werden, mit denen der Träger für die Zwischenglieder bestückt ist, solche zusätzlichen Federelemente können den Zwischengliedern zugeordnet sein. Diese zusätzlichen Federelemente können mechanisch federnd ausgebildet sein, sie können auch z. B. hydraulisch federnd ausgebildet sein.
  • Gemäß Fig. 3a und 3b können die oben erwähnten Zwischenglieder aus einem Zylinder 20 und einem in diesem unter der Wirkung von Druckmittel, bei 22, in Richtung auf den Blech- und Niederhalter zu gemäß Pfeil 23 verstellbaren Kolben 24 bestehen, der über einen Stift 25 (eine Halte- und Vorspannschraube) mit einer Druckplatte 26 verbunden ist, wobei zwischen der Druckplatte und dem Kolben ein aus einer Reihe von aufeinandergestapelten Scheiben 27 aus elastischem Material bestehender Block 28 zwischengeschaltet ist. Hierbei ist die Anordnung so getroffen, daß die Druckplatte in dem dem Blech-oder Niederhalter zugewandten Endbereich des Zylinders 20 geführt und mit dem Kolben 24 bewegbar ist, sich also mit diesem bewegt, wenn er unter dem Druck des Mediums verstellt wird,und mit diesem Kolben unter Zwischenschaltung des aus gestapelten Scheiben 27 aus elastischem Material bestehenden Blocks 28 über den Stift 25 so verbunden ist, daß infolge der Elastizität des Blocks eine leichte, federnde Relativbewegung zwischen der Druckplatte 26 und dem Kolben 24 möglich ist, wobei in den Zylinder in dessen dem Blech- oder Niederhalter abgewandten Endbereich eine Zufuhrleitung 29 für das Druckmedium einmündet. Hierbei sitzt der Zylinder 20 mit seinem unteren Bereich in einer zylindrischen Bohrung 30 an der Oberpartie des zugehörigen Trägers oder der Platte 31, wobei die Zufuhrleitung 29 für das Druckmedium z. B. als Bohrung im Träger oder im Block oder in der Platte bis zum Zylinder verläuft. Bei der Anordnung nach Fig. 3a sind dieselben Teile mit denselben Bezugszeichen versehen. Hier ist der Zylinder oder ein Reihenzylinder 20 mit seinem unteren Bereich an der Oberfläche des zugehörigen Trägers 31 verschiebbar geführt, in dem er in einem Block 32 sitzt, der an der Oberfläche des Trägers 31 verschiebbar ist, wobei die flexibel ausgesbildete Zufuhrleitung 33 in diesem Block 32 angeschlossen ist.
  • Der Stößel kann z. B. nur mittels einer kleinen Druckhalterpumpe auf die Aufrechterhaltung des Schließdrucks eingerichtet sein, was als weiterer Vorteil des Erfindungsgegenstandes anzusehen ist. Die Zwischenglieder 7 können z. B. über Dosier- und Druckanzeige-Sammelverteilerblocks oder über eine Druckeinstell-Ventil-Batterie an die Druckquelle angeschlossen sein. In Fig. 5 ist gezeigt, wie eine stufenlose Regelung über die Elastiblock-Vorspannung erfolgt, 40 ist die Leitung zum Tank, 41 ist die Leitung zum Servoventil, 42 ist das Ventil zum Senken oder Ablassen des Druckes, 43 zum Zuregeln des Druckes, 44 ist der Anschluß zum Blechhalterzylinder, 45 der Druckmesser. Während in Fig. 5 die stufenlose Regelung über die Elastiblock-Vorspannung gezeigt wird, ist in Fig. 6 eine stufenlose Regelung über ein Druckminderventil gezeigt. Dieses Druckminder- oder Regulierventil ist bei 47 gezeigt, 48 ist das Manometer. Diese Regelungen können in gleicher Weise mit Programm elektronisch digital oder incremental angesteuert werden.
  • In Fig. 2a und 2b ist eine Gegenüberstellung der beiden hier zu Vergleich stehenden Systeme gezeigt: In Fig. 2a eine Pressenanordnung, die nach dem herkömmlichen System arbeitet, in Fig. 2b eine Pressenanordnung, die nach der Erfindung arbeitet, hierbei ist der Ziehstempel bei 50 gezeigt. Es ergibt sich aus dieser Gegenüberstellung, daß bei zwei gleich großen Pressen, von denen die eine nach der Erfindung (2b) und die andere nach herkömmlichen Verfahren (2a) arbeitet, mit der nach der Erfindung arbeitenden Presse bei gleichem Maße Z größere Teile gezogen werden können.

Claims (20)

1. Insbesondere für Zieh- und Tiefziehoperationen zu verwendende Presse für Werkzeuge mit einem Oberteil oder Stößel (1), einem Werkzeug-Unterteil oder Stempel (2) und mit einem zum Festhalten des zu verformenden blechartigen Werkstücks (4) dienenden Blech- oder Niederhalter (5), der mindestens eine sich auf dem Pressentisch (6) oder auf dem Werkzeuguntergestell (11) abstützende Unterpartie (55) enthält, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Unterpartie (55) des Blech-oder Niederhalters (5) und den sie tragenden Pressentisch (6) oder Untergestell (11) mehrere, über die Fläche des Blech- oder Niederhalters (5) gleichmäßig verteilte elastisch-federnde Zwischenglieder (7) zwischengeschaltet sind und daß die Presse einen gegenüber dem Oberteil verstellbaren, einstellbaren und feststellbaren Halteblock (10) enthält, an dem das Oberteil bzw. der Stößel (1) während des Preßvorgangs fest anliegt.
2. Presse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Halteblock (10) mit dem Werkzeuguntergestell (11) oder mit dem Pressentisch (6) verstellbar verbunden ist.
3. Presse nach einem der Ansprüche 1 oder 2, mit einer im Bereich der in Richtung des Werkzeugunterteils oder Stempels (2) weisenden Unterseite (55) des Oberteils oder Stempels (2) festgelegten Werkzeugmatrize (3), dadurch gekennzeichnet, daß der Halteblock mit derselben Unterseite zusammenarbeitet und als Anschlag für das Oberteil bzw. den Stempel dient.
4. Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Elastizität oder Federungskraft derZwischenglieder (7) veränderbar, meßbar und einstellbar ist.
5. Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenglieder (7) in der Unterpartie (55) des Blech- oder Niederhalters an dessen der Abstützfläche zugewandten Seite eingebaut sind oder daß die Zwischenglieder (7) im Pressentisch (6) an der dem Blech- oder Niederhalter zugewandten Seite eingebaut sind oder daß die Zwischenglieder (7) im Werkzeuguntergestell (11) an der dem Blech- oder Niederhalter zugewandten Seite eingebaut sind.
6. Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenglieder (7) in einem geteilten Blechhalter nahe der Blechhalterfläche sitzen oder am Pressentisch (6) oder an dem Werkzeugunterteil (11) an der dem Blech- oder Niederhalter zugewandten Seite angesetzt sind.
7. Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenglieder (7) in Bohrungen an dem entsprechenden Träger (6, 11) eingesetzt sind oder an dem entsprechenden Träger (6, 11) verschieblich und evtl. zentrierbar angeordnet sind.
8. Presse nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zum Ausgleich von Differenzen in der Dicke des zu verformenden Werkstücks, z.B. in der Blechstärke, der Träger für die Zwischenglieder noch mit zusätzlichen federnden, elastischen Federelementen bestückt ist bzw. den Zwischengliedern solche zusätzlichen Federelemente zugeordnet sind, wobei diese zusätzlichen Federelemente mechanisch federnd ausgebildet sein können und hierbei insbesondere fluidik-federnd, z. B. hydraulisch federnd ausgebildet sind.
9. Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckeinstellung der Zwischenglieder (7) in Abhängigkeit vom Pressenhub mittelbar oder unmittelbar, z. B. über hydraulische oder mechanische Elemente erfolgt, bzw. sich bei jedem Hub wieder einstellt oder unabhängig vom Pressenhub mittelbar oder unmittelbar, z. B. über hydraulische oder mechanische Elemente erfolgt, wobei die Druckeinstellung der einzeln angeordneten-oder in Gruppen zusammengefaßten Zwischenglieder (7) zweckmäßigerweise nach einem Programm veränderbar, z. B. stufenlos einstellbar ist.
10. Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenglieder (7) z. B. über mechanische, vorzugsweise Spindeln, Keile usw., oder fluidische, z. B. hydraulische Verstellelemente vorgespannt werden können.
11. Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenglieder (7) die Abstimmung auf - herstellungsbedingt - unterschiedliche Pressenelastizitäten, vorzugsweise bis zur automatischen, programmgemäßen Anpassung ermöglichen.
12. Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Stößel (1) z. B. mittels kleiner Druckhalterpumpe auf die Konstanthaltung des Druckes eingerichtet ist.
13. Pupse nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenglieder (7) über eine Druckeinstell-Ventil-Batterie oder über Dosier- und Druckanzeige-Sammelverteilerblocks an die Druckquelle angeschlossen sind.
14. Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenglieder (7) aus einem Zylinder und einem in diesem unter der Wirkung von Druckmittel in Richtung auf den Blech- und Niederhalter zu verstellbaren Kolben (24) bestehen, der über einen Stift (25) od. dgl. mit einer Druckplatte (26) verbunden ist, wobei zwischen der Druckplatte (26) und dem Kolben (24) ein aus einer Reihe von aufeinandergestapelten Scheiben (27) aus elastischem Material bestehender Block (28) zwischengeschaltet ist.
15. Presse nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckplatte (26) in dem dem Blech- oder Niederhalter (5) zugewandten Endbereich des Zylinders geführt und mit dem Kolben (24) bewegbar ist und mit diesem unter Zwischenschaltung des aus gestapelten Scheiben (27) aus elastischem Material bestehenden Blocks (28) über eine Zentrierung (25) so verbunden ist, daß infolge der Elastizität eine leichte, federnde Relativbewegung zwischen Druckplatte (26) und Kolben (24) möglich ist, wobei in den Zylinder in dessen dem Blech- oder Niederhalter (5) abgewandten Endbereich eine Zufuhrleitung (29) für das Druckmedium einmündet.
16. Presse nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder mit seinem unteren Bereich entweder in einer zylindrischen Bohrung an der Oberpartie des zugehörigen Trägers (6, 11) sitzt, wobei die Zufuhrleitung für das Druckmedium z. B. als Bohrung im Träger bis zum Zylinder verläuft, oder mit seinem unteren Bereich in einem Gleitstück sitzt, das an der Oberfläche des zugehörigen Trägers verschiebbar geführt ist, wobei die flexibel ausgebildete Zufuhrleitung für das Druckmedium das Gleitstück durchzieht und in den unteren Endbereich des Zylinders ausmündet.
17. Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Zwischenelemente (7) zwischen Stößel und Oberteil angeordnet sind oder daß diese Anordnung um 1800 gedreht ausgeführt ist.
18. Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß sich das öffnende bzw. die Schließbewegung ausführende Teil im Gestell hart abstützt, so daß die Verformungskraft des Stempels (8) die Blechhalterkraft nicht verändert.
19. Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinder des Blechhalters (5) mit dem oder denen des Ziehstößels verbunden sind und dadurch gegenläufig arbeiten, wobei zweckmäßigerweise zwischen Blechhalterzylinder und Stößelzylinder Querschnittsunterschiede bestehen und/oder Druckregler zwischengeschaltet sind.
20. Presse nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß z. B. zum Ausprägen von Partien kurzzeitig oder kurz vor unterem Totpunkt die Blechhalterkraft wegreguliert werden kann.
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