EP0673695B1 - Procédé et arrangement de réglage pour interrompre et continuer l'emboutissage à presses à deux étages, en particulier à presses hydrauliques - Google Patents

Procédé et arrangement de réglage pour interrompre et continuer l'emboutissage à presses à deux étages, en particulier à presses hydrauliques Download PDF

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EP0673695B1
EP0673695B1 EP95101964A EP95101964A EP0673695B1 EP 0673695 B1 EP0673695 B1 EP 0673695B1 EP 95101964 A EP95101964 A EP 95101964A EP 95101964 A EP95101964 A EP 95101964A EP 0673695 B1 EP0673695 B1 EP 0673695B1
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EP
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ram
pressure
arrangement
counter
interrupting
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Markus Dr. Müller
Steffen Schmidt
Wieland Dr. Petter
Andreas Schlag
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Umformtechnik Erfurt GmbH
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Umformtechnik Erfurt GmbH
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    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D24/00Special deep-drawing arrangements in, or in connection with, presses
    • B21D24/10Devices controlling or operating blank holders independently, or in conjunction with dies
    • B21D24/12Devices controlling or operating blank holders independently, or in conjunction with dies mechanically
    • 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
    • B21D22/00Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/20Deep-drawing
    • B21D22/22Deep-drawing with devices for holding the edge of the blanks
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B21D24/10Devices controlling or operating blank holders independently, or in conjunction with dies
    • B21D24/14Devices controlling or operating blank holders independently, or in conjunction with dies pneumatically or hydraulically
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30PRESSES
    • B30BPRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B30B15/16Control arrangements for fluid-driven presses
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30PRESSES
    • B30BPRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B30B15/16Control arrangements for fluid-driven presses
    • B30B15/163Control arrangements for fluid-driven presses for accumulator-driven presses

Definitions

  • the invention relates to a method and a double-acting press with a circuit arrangement to interrupt and continue the drawing process, around when converting the press or when retracting tools reduce the number of trial runs and one enable faster production start-up.
  • a double-acting press for drawing sheet metal parts with a stroke-driven sheet metal holder tappet and with a separate, likewise stroke-driven drawing tappet is known.
  • a servohydraulic sheet holder force control is provided separately for each connecting rod of the sheet holder.
  • a piston / cylinder unit that determines the sheet metal holder force is assigned to each sheet metal connecting rod. The force applied to the associated area of the sheet metal holder can be measured via a pressure transducer connected to it or via a force transducer integrated in the sheet metal holder.
  • the force-determining pressure chamber of the piston / cylinder unit can be individually adjusted to the required pressure via a control path formed by a controller and an electrohydraulically pilot-controlled proportional valve.
  • This controlled system operates with low inertia and largely free of hysteresis, so that the setpoint for the sheet metal holder force can be changed after a repetitive functional sequence even during a deep-drawing cycle.
  • the controlled sheet metal holder force can be individually increased or decreased during the drawing process.
  • DE-A-37 44 177 discloses a method and a press for deep-drawing of blanks, in particular deep-drawing sheets for body elements of motor vehicles, by means of hydraulic deep-drawing presses, in which the hydraulic drawing press can be quickly and easily adapted to the manufacture of others and deep-drawn parts to be designed can be reached.
  • the blank is firmly clamped to its edge area between a sheet metal holder and a support during the deformation process caused by a stamp of a press ram, and the sheet metal holder pressure is applied by valve-controlled sheet metal holder cylinders, which also determine the movement sequence of the sheet metal holder.
  • the valves upstream of the sheet metal holder cylinder are acted upon by electronic control with switching signals which change the cylinder pressure of the sheet metal holder cylinders several times during the shaping process.
  • the method represents the draw path-dependent regulation of the contact pressure transmitted to the edge of the drawn part, the sheet metal holder being acted upon by four sheet metal holding cylinders which are arranged in a uniformly distributed manner and are preferably of identical construction.
  • the prerequisite is knowledge of the required force curve over the drawing path for each individual pressure point. Because of the many influencing factors, its empirical determination is more practical. To do this, it is necessary to interrupt the drawing process at any desired point and continue from there again.
  • This is where the present invention comes in and has set itself the task of a method and a circuit arrangement, whereby an interruption and continuation of the drawing process while largely maintaining the independence of the individual devices, such as tappet drive, tappet parallelism, die cushion, clamping and possibly synchronous device any place is made possible, during the "intermediate stop” there are no relative movements of the participating facilities, which lead to a change in the drawn part geometry, the "intermediate stop” takes place in clearly definable phases, the participating facilities are essentially given tasks in the individual phases, which they also meet during the "normal” drawing process, ie that no additional devices are required and the reproducibility of the ram position and tilting as well as the pressure pin forces, as is best immediately before the drawing process is interrupted anden, is guaranteed during the "intermediate stop
  • Each of the following devices on the presses such as the ram drive 1, the ram parallel holding device 2, the drawing device 3 in the form of at least one two-point cushion and the safety-related clamping and locking device 4 of the drawing cushion, have their own sensors and their own control for the respectively assigned one To be able to carry out the task independently within one lifting cycle. They correspond to the control for process sequence 30.
  • a pressure transducer 13 for the pressing force is arranged on each separately controllable pressure chamber 11 of the working cylinders 12 of the tappet drive 1. The signals from the pressure sensor 13 are processed in the control of the ram movement 14 and in the pressing force control 15.
  • At least one displacement measuring system 17 is arranged between the press frame and the ram 8, the signals of which are recorded by the control of the ram movement 14.
  • a pressure transducer 20 is arranged on the pressure chamber 18 of each counter-holding cylinder 10 of the plunger parallel holder 2.
  • the signals of this pressure sensor 20 are processed by the control of the counter-holding system 21.
  • This regulation of the counter-holding system 21 consists of control loops for the load-dependent tilting, the constant tilting and the position control.
  • the ram tilt is calculated by measuring the distance between the ram 8 and the press table 31 using a displacement measuring system 23.
  • the signals of the displacement measuring system 23 are processed by the control of the counter-holding system 21.
  • each pressure chamber 18 and 19 of each counter-holding cylinder 10 are pressurized, the values are set by regulating the counter-holding system 21.
  • Each pressure chamber 18 can also be pressurized with a pressure oil source 32 that can be switched on and off.
  • a pressure sensor 26 is arranged on the pressure chamber 28 of each drawing cylinder 25, the signals of which are processed by the control of the cushion force 27.
  • each pressure chamber 28 can also be pressurized with a pressure oil source 33 that can be switched on and off.
  • Each clamping and locking device 4 on the drawing cylinders 25 is operatively connected to the control for safety clamping 29.
  • the plunger movement coordinates the interaction of the devices 1, 2, 3 and 4 in that the distance measuring system 17 of the plunger drive 1 detects the plunger movement, the pulling device 3 and possibly the plunger parallelism 2 and the clamping and locking device 4 the current one Ram position transmitted.
  • the tappet parallel position 2 takes up tappet position and tipping with its own position measuring systems.
  • the individual actions are initiated or ended in accordance with the programmed plunger positions.
  • the pressure values of the counter cylinder 10 and the drawing cylinder 25 of the die cushion are stored and displayed centrally over a cycle (visualization) and are available for further calculations (e.g. load-dependent tilting specification) and for controlling the intermediate stop.
  • the controls of the individual facilities have the necessary pressure and position control loops and provide them with the setpoints according to the program.
  • the control of the intermediate stop is superior to the controls of the individual facilities and has the highest priority during the intermediate stop. It receives information about the current tappet position via the tappet drive 1, can access all pressure values and receives feedback about the state of the clamping and locking device 4.
  • the control of the intermediate stop specifies the tappet drive 1 to maintain constant pressure values (preload pressure) and the tappet parallelism 2 the command for maintaining and resuming defined tilts and the position for the position control. In addition, it can e.g. B. affect the biasing pressure in the counter-cylinders 10 during the closing movement of the tool.
  • the die cushion is given time-controlled pressure setpoints when the "original" die cushion forces are to be adjusted again.
  • the clamping and locking device 4 receives commands for the safety-related locking of the pulling device 3. If a synchronizing device is present, this is brought into the required position by controlling the intermediate stop. During the "normal" pulling process, the tappet movement and thus the tappet drive 1 have the highest priority.
  • the plunger 8 can be positioned very “sensitively” in the presence of an inking device, but is clearly only influenceable either with regard to its position or its pressing force. However, if both process variables are to be adjustable in a defined manner, a system that can be braced in itself is required. It is formed by the plunger drive 2 counteracting the plunger drive 1.
  • a special feature of the method is that the “power reserves” which are still available when the ram parallelism 2 is tilted are used to pretension the ram drive 1. All other force effects on the plunger 8, the intermediate stop, z. B. caused by the die cushion or the die, can now be compensated for by a variation of these reserves. The prerequisite here is that the force components to be expected from the die cushion and the die part can be additionally applied by the ram parallel holding device 2. If the tappet parallel position 2 is in the position control position and the pressure in the working cylinders 12 is set to a certain value, the preload pressure in the counter-cylinders 10 automatically increases. If the tappet drive 1 remains in the pressure control (constant setpoint) and additional forces now act, e.g. B.
  • the preload pressure of the plunger parallel position 2 is automatically reduced to the same extent.
  • the position of the plunger 8 remains unchanged, the forces "migrate” under the plunger 8, so to speak, between the pulling device 3 and the plunger parallel position 2 and are by a embodies constant "resultant".
  • the method can, as in Fig. 8 and partially in the shown previous description, also using a pulling device with several separately controllable Operate push pin. It should be noted that to secure the position of the die cushion, the synchronizing plate 34 by one defined path can be lowered.

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  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
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Claims (14)

  1. Procédé pour interrompre et reprendre le processus d'emboutissage sur une presse à double effet, en particulier, une presse hydraulique qui comprend un entraínement de coulisseau (1), un dispositif (2) de maintien du parallélisme du coulisseau, un dispositif de serre-flan (3) et un dispositif (4) de serrage et de verrouillage du coussin de serre-flan propre à assurer la sécurité, ces organes pouvant aussi être commandés chacun de façon autonome,
    dans lequel, après l'émission du signal "arrêt intermédiaire" à un instant quelconque du processus de déformation, il se produit un freinage immédiat du coulisseau (8) jusqu'à son immobilisation,
    et dans lequel les valeurs instantanées du basculement du dispositif (2) de maintien du parallélisme du coulisseau et les valeurs de la force de l'entraínement du coulisseau et des forces du coussin de serre-flan sont mémorisées dans la commande séquentielle (30) et les phases suivantes se déroulent dans l'ordre de succession indiqué :
    les forces du coussin de serre-flan sont amenées à la valeur qui compense les forces de masse agissant en provenance du serre-flan (6) et de la pièce de tôle (5) sans variation de la position,
    le dispositif (4) de serrage et de verrouillage du dispositif de serre-flan (3) est activé pour une immobilisation définie du dispositif de serre-flan (3) dans la position d'arrêt intermédiaire,
    le dispositif de serre-flan (3) est placé dans l'état sans énergie ou sous faible énergie,
    la course de recul du coulisseau est déclenchée et elle est alors assistée par les cylindres de contre-retenue (10) du dispositif (2) de maintien du parallélisme du coulisseau, pendant les premiers millimètres de la course de recul du coulisseau jusqu'à une séparation définie, et en conservant le basculement éventuellement présent du coulisseau, en même temps que les cylindres (12) de l'entraínement (1) du coulisseau sont chargés avec une pression de contre-retenue définie,
    il se produit un contrôle de la pièce ;
    les valeurs mémorisées de la force du coussin de serre-flan ou des forces du poinçon de pression sont éventuellement modifiées,
    la course du coulisseau pour la fermeture de l'outil (7) commence et, pendant les derniers millimètres de la course du coulisseau, avant l'arrivée à la position d'arrêt intermédiaire, les cylindres de contre-retenue (10) du dispositif (2) de maintien du parallélisme du coulisseau sont activés de telle manière que le coulisseau (8) reprenne son basculement qu'il possédait éventuellement à l'instant de l'arrêt intermédiaire,
    au moment de l'arrivée à la position d'arrêt intermédiaire, le dispositif (2) de maintien du parallélisme du coulisseau passe dans une régulation de position stationnaire et, en même temps, la contre-pression résultant des forces du coussin de serre-flan mémorisées s'établit et est maintenue constante dans les cylindres (12) de l'entraínement (1) du coulisseau,
    le dispositif (4) de serrage et de verrouillage du dispositif de serre-flan (3) est desserré,
    les forces du coussin de serre-flan sont introduites dans les cylindres de serre-flan (25) du dispositif de serre-flan jusqu'à ce que les valeurs mémorisées soient atteintes et que, de cette façon, le dispositif de serre-flan (3) s'appuie contre le coulisseau (8), auquel cas il se produit un transfert progressif de charge sous le coulisseau (8), du dispositif de serre-flan (3) au dispositif (2) de maintien du parallélisme du coulisseau, et
    lorsqu'on a atteint les forces du coussin de serre-flan mémorisées, la force du coulisseau est renforcée progressivement jusqu'à ce qu'on atteigne la somme des forces dans les cylindres de contre-retenue (10) qui a été constatée avant l'interruption de l'opération d'emboutissage et, ensuite, il se produit une libération du dispositif (2) de maintien du parallélisme du coulisseau et, en même temps, la reprise de l'opération d'emboutissage et, à ce moment, le dispositif (2) de maintien du parallélisme du coulisseau abandonne la régulation de position et compense les basculements du coulisseau fonction de la charge, qui sont provoqués par les forces du processus qui agissent de nouveau.
  2. Procédé pour l'interruption et la reprise du processus d'emboutissage selon la revendication 1,
    dans lequel le freinage du coulisseau (8) jusqu'à l'immobilisation dans la position d'arrêt intermédiaire, peut s'effectuer en appliquant en supplément une contre-force dans le dispositif (2) de maintien du parallélisme du coulisseau.
  3. Procédé d'interruption et de reprise du processus d'emboutissage selon la revendication 1,
       dans lequel, pendant la course de recul du coulisseau, après la région de la séparation définie des demi-outils (7), le coulisseau (8) et les pistons (9) des cylindres de contre-retenue (10) peuvent être envoyés à la position extrême supérieure correspondante en marche rapide.
  4. Procédé d'interruption et de reprise du processus d'emboutissage selon la revendication 1,
       dans lequel le contrôle des pièces s'effectue manuellement.
  5. Procédé d'interruption et de reprise du processus d'emboutissage selon la revendication 1,
       dans lequel le contrôle des pièces s'effectue automatiquement,
    par exemple
    en introduisant un dispositif de contrôle dans la zone de la pièce ou
    en retirant les pièces et les amenant à un dispositif de contrôle, puis en les remettant en place, ou
    par un dispositif de contrôle dans l'outil.
  6. Procédé d'interruption et de reprise du processus d'emboutissage selon la revendication 1,
       dans lequel les forces du coussin de serre-flan constatées à l'instant de l'arrêt intermédiaire et mémorisées peuvent être modifiées en fonction du contrôle des pièces de tôle.
  7. Procédé d'interruption et de reprise du processus d'emboutissage selon la revendication 1,
       dans lequel l'application des forces de coussin de serre-flan dans les cylindres de serre-flan (25) en vue de faire appuyer le dispositif de serre-flan (3) contre le coulisseau (8) s'effectue en fonction du temps et de façon commandée, de sorte qu'on obtient un accroissement progressif de la force, par exemple selon une fonction rampe.
  8. Procédé d'interruption et de reprise du processus d'emboutissage selon la revendication 1,
       dans lequel l'application de l'énergie à l'entraínement (1) du coulisseau avec de l'énergie pour la reprise du processus d'emboutissage s'effectue selon une fonction du temps.
  9. Procédé d'interruption et de reprise du processus d'emboutissage selon la revendication 1,
       dans lequel, pendant toute la durée du déroulement du procédé, on met en oeuvre une compensation du basculement en remplacement de la régulation du basculement en fonction de la charge.
  10. Procédé d'interruption et de reprise du processus d'emboutissage selon la revendication 1,
       dans lequel les basculements du dispositif de serre-flan (3) pendant l'arrêt intermédiaire sont réduits d'une valeur définie par recul du dispositif de serre-flan (3).
  11. Procédé d'interruption et de reprise du processus d'emboutissage selon la revendication 1,
    dans lequel les basculements du dispositif de serre-flan (3) sont maintenus pendant l'arrêt intermédiaire par serrage au moyen du dispositif (4) de serrage et de verrouillage propre à assurer la sécurité.
  12. Presse à double effet, en particulier presse hydraulique, comprenant un dispositif de commande pour l'interruption et la reprise du processus d'emboutissage,
    la presse comprenant un entraínement de coulisseau (1) qui comprend lui-même un ou plusieurs cylindres (12), un dispositif (2) de maintien du parallélisme du coulisseau comprenant lui-même des cylindres de contre-retenue (10), un dispositif de serre-flan (3) revêtant la forme d'au moins un coussin de serre-flan à deux points, et un dispositif (4) de serrage et de verrouillage du coussin de serre-flan propre à assurer la sécurité, et tous ces éléments peuvent aussi être commandés de façon autonome,
    cependant
    qu'à la chambre de pression (11) de chaque cylindre (12), qui est commandée séparément, est associé un capteur de pression (13) captant la force de la presse, dont les signaux sont traités dans la commande du mouvement (14) du coulisseau et aussi dans la régulation (15) de la force de la presse, et que, pour la mesure de la course du coulisseau, il est prévu, entre le bâti de la presse et le coulisseau (8) ou les éléments d'entraínement du coulisseau, au moins un système (17) de mesure de la course dont les signaux sont reçus par la commande du dispositif (14) de déplacement du coulisseau, et cependant
    que, sur la chambre de pression (18) de chaque cylindre de contre-retenue (10) du dispositif (2) de maintien du parallélisme du coulisseau, est agencé un capteur de pression (20) dont les signaux sont traités par la régulation du système de contre-retenue (21) composés des circuits de régulation prévus pour
    -- le basculement en fonction de la charge,
    -- le basculement constant, et
    -- la régulation de position
    et, pour calculer le basculement du coulisseau, il s'effectue une mesure de la distance entre le coulisseau (8) et la table (31) de la presse ou le bâti de la presse au moyen d'un système (23) de mesure de la course dont les signaux sont traités par la régulation du système de contre-retenue (21) et les deux chambres de pression (18) et (19) de chaque cylindre de contre-retenue (10), sont chargées en pression d'une façon réglée par la régulation du système de contre-retenue (21) et chaque chambre de pression (18) peut être chargée en pression en supplément par une source d'huile sous pression (32) qui peut être mise en action et hors d'action, cependant
    qu'à la chambre de pression (28) de chaque cylindre de serre-flan (25) est associé un capteur de pression (26) dont les signaux sont traités par la régulation de la force de coussin (27) et chaque chambre de pression (28) peut en supplément être chargée en pression au moyen d'une source d'huile sous pression (33) pouvant être mise en action et hors d'action, cependant
    que chaque dispositif (4) de serrage et de verrouillage (4) est en liaison active pour le traitement des signaux, avec la commande pour le serrage de sécurité (29), et cependant
    que la régulation (15) de la force de la presse, et la régulation du système de contre-retenue (21), la régulation de la force de coussin (27) et la commande du serrage de sécurité (29) communiquent chacune indépendamment de l'autre avec la commande pour le déroulement du processus (30).
  13. Presse à double effet selon la revendication 12,
       dans laquelle le système (23) de mesure de la course est constitué par un système de mesure de la course de type incrémental.
  14. Presse à double effet selon la revendication 12,
       dans laquelle le système (23) de mesure de la course est constitué par un système de mesure de course sans contact, et de préférence, par un système de mesure de course à laser, et est agencé dans la table (31) de la presse ou dans le coulisseau (8).
EP95101964A 1994-02-24 1995-02-14 Procédé et arrangement de réglage pour interrompre et continuer l'emboutissage à presses à deux étages, en particulier à presses hydrauliques Expired - Lifetime EP0673695B1 (fr)

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DE4405909 1994-02-24
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EP0673695A1 EP0673695A1 (fr) 1995-09-27
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