EP0806256A2 - Verfahren zur Materialflusssteuerung beim Ziehen von Blechformteilen sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Verfahren zur Materialflusssteuerung beim Ziehen von Blechformteilen sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens Download PDF

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EP0806256A2
EP0806256A2 EP97107440A EP97107440A EP0806256A2 EP 0806256 A2 EP0806256 A2 EP 0806256A2 EP 97107440 A EP97107440 A EP 97107440A EP 97107440 A EP97107440 A EP 97107440A EP 0806256 A2 EP0806256 A2 EP 0806256A2
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EP
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hold
force
frictional force
control loop
sheet metal
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EP0806256A3 (de
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Klaus Prof. Dr.-Ing. Siegert
Michael Dipl.-Ing. Ziegler
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Mueller Weingarten AG
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Mueller Weingarten AG
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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
    • B21D24/04—Blank holders; Mounting means therefor
    • B21D24/08—Pneumatically or hydraulically loaded blank holders
    • 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

Definitions

  • the invention relates to a method for material flow control when drawing sheet metal parts according to the preamble of claim 1 and a device for performing the method according to the preamble of claim 10.
  • the drawing device can also be realized by means of hydraulic or pneumatic cylinders arranged in the drawing tool.
  • FIG. 1a shows a double-acting press for drawing regular sheet metal parts.
  • the pressing device 1 shows a workpiece 2 (sheet metal) which is clamped between a drawing ring 3 and a hold-down device 4 and is acted upon by a drawing punch 5.
  • the punch force is denoted by F S , the hold-down force by F N.
  • the workpiece 2 is held on the drawing flange 6 and on the drawing edge 7 in the Drawn part wall 8 (frame) formed.
  • the material flow is also influenced by the friction acting between hold-down device 4 and sheet metal 2 or between sheet metal 2 and drawing ring 3.
  • FIG. 1b shows the basic structure of a known single-acting press device 9 as a single-acting press with a hydraulic pulling device 10 with hydraulic cylinders 11 and the pulling ring 3, the holding-down device 4 and the pulling die 5 described for FIG. 1a.
  • a holding-down force sensor is indicated by reference number 13. This press can also be used to pull irregular sheet metal parts.
  • the hydraulic pulling devices 10 consisting of hydraulic cylinders 11 that can be individually controlled via servo valves (not shown in detail), can introduce the hold-down forces F N directly into the hold-down device 4 via the piston rods 12 (see FIG. 1b) or indirectly via sleeves (see, for example, DE 41 12 656 A1).
  • hold-down pressure profiles defined before the drawing process are specified via the drawing path in a control loop which realizes the desired holding-down force during the drawing process.
  • the disadvantage of these systems is that the predefined hold-down pressure profiles for controlling the material flow are based on constant frictional relationships between hold-down device 4 and plate 2 or between the drawing ring and plate.
  • Control loops represent a significant improvement and use forming parameters such as the flange edge inlet, the punch force or the pleat height of the current drawing process as a control variable.
  • the punch force F S contains the forces of friction between sheet metal 2 and hold-down device 4 and the friction between drawing ring 3 and hold-down device 4. However, it also includes all other frictional forces and the forming forces, so that they are only of limited use as a control variable for controlling the material flow is. The experience gained with this confirms the criticism of the use of these variables as reference variables for material flow control.
  • the invention has for its object to improve the known drawing methods and drawing presses and in particular to enable a more precise recording of the drawing parameters and the associated process flows.
  • the frictional force between sheet metal and hold-down device or sheet and drawing ring should be taken into account as a controlled variable.
  • FIGS 1a, 1b show the known prior art
  • FIG. 2 shows a schematic illustration of a drawing device according to the invention with a control device, the same parts being identified with the same reference numerals as possible with respect to FIGS. 1a, 1b, as far as possible.
  • a control circuit 21 is used for material flow control, which, using the hold-down force F N as manipulated variable 22 of the hold-down force F N, allows the friction acting on the surface 23 of the hold-down device and / or the drawing ring 3 to regulate according to a predetermined command variable 24 (friction force F R over the drawing path s) (FIG. 2).
  • the friction force F R is therefore measured via a friction force sensor 25, 25 ′, 25 ′′, which is preferably designed as a three-component piezo force measuring element 26, ie based on a piezoelectric effect.
  • Such sensors 25 ', 25'' can in particular also be installed at predetermined locations on the hold-down device 4 and / or also on the drawing ring 3 (see dashed lines in FIG. 2).
  • the control loop shown in FIG. 2 reacts automatically to the changes in the tribological system 40, ie it controls automatically the changes in the friction force measured with the friction force sensor 25, which are caused, for example, by changes in the amount of lubricant and the type of lubricant, the sheet surface, etc.
  • a press or tool device 20 is required which allows the hold-down force 30 to be changed during the drawing process. This is possible when using hydraulic die cushions in the table of single-acting presses, as is also shown in principle in FIG. 1b.
  • a preferably segmented hold-down device 4 with upper segment 27 and lower segment 28 are each acted upon by their own hydraulic cylinder 11 arranged in the press 20 or possibly also in the tool, wherein each cylinder 11 can be actuated via its own servo valve 29.
  • the servo valve 29 controls the oil flow and thus determines the pressure acting in the cylinder 11 and thus the hold-down force 30 prevailing at the segment 27. This can be determined both by a pressure measurement in the cylinder 11 or by a hold-down force sensor 25, 26 arranged in the force flow.
  • the segment is therefore supported by three-component piezo force measuring elements 26. These allow the measurement of a frictional force 25 'and the hold-down force 30 acting on the segment 27. If necessary, only one frictional force sensor can also be introduced into the hold-down device of the drawing tool. A segmentation of the hold-down device can possibly be omitted if the design is correspondingly "soft" and elastic.
  • the friction force sensor in corner areas in which folds are to be suppressed can be coupled with a fold height sensor known from the literature, so that it is always ensured that the hold-down force is at least so great that folds in the flange are reliably avoided.
  • a computer 31 with an analog / digital interface is used as the control unit.
  • the desired curve 32 of the frictional force can be stored as a guide variable 24 via the tappet path.
  • the assigned value of the frictional force can be read out from this control unit 31. This is given to controller 35 as setpoint 36.
  • controller 35 With the help of the friction force sensor 25 and the downstream amplifier 37, the associated actual value of the friction force can be given to the second input of the controller 35. If the controller determines a difference between setpoint 36 and actual value 38, it generates an actuating signal 39 which is fed to an actuator (servo valve 29) of the hydraulic circuit of the segment. The signal influences the control element in such a way that the actual value of the frictional force changes so that the difference between actual value 38 and setpoint 36 is minimized.
  • the control loop according to the invention accordingly reacts independently to changes in the friction between the hold-down device and the sheet metal and between the drawing ring and sheet metal, caused by changes in the type or amount of lubricant on the sheet metal, changes in the sheet metal surface and by tool lock or the like (tribological properties).

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Abstract

Es wird ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Materialflußsteuerung beim Ziehen von Blechformteilen (2) vorgeschlagen, wobei ein Regelkreis (21) für eine Zieheinrichtung (20) derart aufgebaut wird, daß mittels eines Meßelements (25) und mittels Vorgabe einer optimalen Steuerungskurve (32) ein Regelkreis aufgebaut wird der das Meßsignal als Regelgröße und die Niederhaltekraft als Stellgröße derart verwendet, daß der Regelkreis selbständig auf Veränderungen der tribologischen Bedingungen reagiert.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Materialflußsteuerung beim Ziehen von Blechformteilen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach dem Oberbegriff des Anspruchs 10.
    • Stand der Technik:
  • Beim Ziehen von Blechformteilen unterscheidet man zwischen zweifachwirkenden Pressen mit Ziehstößel und Niederhalterstößel und einfachwirkenden Pressen mit Ziehstößel und Zieheinrichtung im Pressentisch. Die Zieheinrichtung kann auch mittels im Ziehwerkzeug angeordnete hydraulische oder pneumatische Zylinder realisiert werden.
  • Zur Erläuterung des Standes der Technik zeigt Fig. 1a eine zweifachwirkende Presse zum Ziehen regelmäßiger Blechformteile. Dabei zeigt die Presseinrichtung 1 ein Werkstück 2 (Blech), welches zwischen einem Ziehring 3 und einem Niederhalter 4 eingespannt und von einem Ziehstempel 5 beaufschlagt ist. Die Stempelkraft ist mit FS, die Niederhalterkraft mit FN bezeichnet. Das Werkstück 2 wird am Ziehteilflansch 6 gehalten und über die Ziehkante 7 in der Ziehteil-Wandung 8 (Zarge) umgeformt.
  • Beim Ziehen von nicht rotationssymmetrischen Blechformteilen kommt der Steuerung des Materialflusses eine große Bedeutung zu. Ist die Niederhalterkraft FN zu gering, so kann es im Flanschbereich 6 zu einer Faltenbildung erster Art zwischen Niederhalter 4 und Ziehring 3 kommen (Fig. 1a).
  • Aber auch dann, wenn die Niederhalterkraft FN über der Kraft liegt, die zur Unterdrückung von Falten erster Art erforderlich ist, kann es zu einem zu starken Einlauf von Umformgut über die Ziehkante 7 in die Ziehteilwandung (Zarge) 8 hinein kommen, so daß Unruhen und sogar Falten in der Ziehteilwandung 8 entstehen. Wird jedoch der Materialfluß unter dem Niederhalter 4 so stark behindert, daß zu wenig Umformgut über die Ziehkante 7 in die Ziehteilwandung 8 fließt, dann treten Reißer im Ziehteil 2 auf.
  • Aus diesem Grund ist man bestrebt, den Materialfluß beim Tiefziehen so zu steuern, daß weder Falten noch Reißer im Ziehteil 2 auftreten.
  • Der Materialfluß wird neben der Platinenform und den Ziehsicken weiterhin von der zwischen Niederhalter 4 und Blech 2 beziehungsweise zwischen Blech 2 und Ziehring 3 wirkenden Reibung beeinflußt.
  • Fig. 1b zeigt vom Grundaufbau eine bekannte einfachwirkende Presseneinrichtung 9 als einfachwirkende Presse mit hydraulischer Zieheinrichtung 10 mit Hydraulikzylindern 11 sowie den zu Fig. 1a beschriebenen Ziehring 3, dem Niederhalter 4 und dem Ziehstempel 5. Ein Niederhalter-Kraftsensor ist mit Bezugszeichen 13 angezeigt. Diese Presse kann zum Ziehen unregelmäßiger Blechformteile gleichermaßen verwendet werden.
  • Stand der Technik sind demzufolge Pressen- und Werkzeugsysteme, die die Niederhalterkraft während des Ziehprozesses verändern können. Hierbei können die hydraulische Zieheinrichtungen 10, bestehend aus einzeln über nicht näher dargestellte Servoventile ansteuerbaren Hydraulikzylindern 11, die Niederhalterkräfte FN direkt über die Kolbenstangen 12 (vgl. Bild 1b) oder indirekt über nicht dargestellte Pinolen in den Niederhalter 4 einleiten (siehe z.B. DE 41 12 656 A1).
  • Bei diesen Systemen sind verschiedene Möglichkeiten zur Steuerung des Materialflusses bekannt.
    • Problemstellung der Erfindung
  • Oftmals werden vor dem Ziehprozeß festgelegte Niederhalterdruckprofile über dem Ziehweg in einem Regelkreis vorgegeben, der die gewünschte Niederhalterkraft während des Ziehprozesses realisiert. Nachteil dieser Systeme ist, daß die vordefinierten Niederhalter-Druckprofile zur Steuerung des Materialflusses von gleichbleibenden Reibungsverhältnissen zwischen Niederhalter 4 und Blech 2 bzw. zwischen Ziehring und Blech ausgehen.
  • Eine wesentliche Verbesserung stellen Regelkreise dar, die Umformparameter wie den Flanschkanteneinlauf, die Stempelkraft oder die Faltenhöhe des aktuell ablaufenden Ziehprozesses als Regelgröße verwenden.
  • Diese Größen sind unter anderem direkt abhängig von den Reibungsverhältnissen zwischen Werkstück, Niederhalter, Ziehstempel und Ziehring usw. Kommt es zu einer Veränderung der Reibungsverhältnisse, z. B. durch Veränderung der Blechoberfläche, des Schmiermittels oder der Schmiermittelmenge usw., so kann durch ein automatisches Reagieren des Systems die Niederhalterkraft so angepaßt werden, daß der angestrebte Verlauf der Führungsgröße, die den optimalen Materialfluß und damit den gewünschten Umformprozeß charakterisiert, wieder erreicht wird. Von Nachteil ist bei dieser Vorgehensweise, daß der Flanschkanteneinlauf sensorisch aufwendig zu messen ist und die Meßsignale bei geringem Einzug ein nicht hinreichendes Signal als Führungsgröße liefern. Der Faltenhöhensensor ist aus der Literatur bekannt und scheint als Führungsgröße für den Aufbau von Regelkreisen zur Unterdrückung von Falten 1. Art, also Falten im Flansch des Ziehteils, gut geeignet zu sein.
  • Die Stempelkraft FS beinhaltet zwar die Kräfte der Reibung zwischen Blech 2 und Niederhalter 4 und der Reibung zwischen Ziehring 3 und Niederhalter 4. Sie beinhaltet jedoch auch alle anderen Reibungskräfte sowie die Umformkräfte, so daß sie als Führungsgröße für die Steuerung des Materialflusses nur bedingt geeignet ist. Die hiermit erreichten Erfahrungen bestätigen die Kritik an der Verwendung dieser Größen als Führungsgrößen zur Materialflußsteuerung.
  • In den letzten Jahren wurden demzufolge verschiedene Systeme mit Regelungen der Stempelkraft, der Faltenhöhe und des Flanschkanteneinlaufs der Platine in verschiedenen Patenten und Veröffentlichungen erwähnt. So wird beispielsweise im Patent DE 43 38 828 C2 der Mercedes-Benz AG ein System zur Regelung des Kanteneinlaufs vorgestellt, das auch eine Erweiterung auf eine Stempelkraftregelung vorsieht. Eine ähnliche Anordnung ist in der DE 42 42 442 A1 der gleichen Anmelderin gezeigt.
    • Aufgabe der Erfindung:
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannten Ziehverfahren und Ziehpressen zu verbessern und insbesondere ein genaueres Erfassen der Ziehparameter und der zugehörigen Prozeßabläufe zu ermöglichen. Dabei soll insbesondere die Reibungskraft zwischen Blech und Niederhalter bzw. Blech und Ziehring als Regelgröße berücksichtigt werden.
  • Die Erfindung wird im nachfolgenden Ausführungsbeispiel anhand der Figurendarstellung näher erläutert:
  • Die Figuren 1a, 1b zeigen den bekannten Stand der Technik;
  • Die Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Zieheinrichtung mit Regelungseinrichtung, wobei - soweit möglich - gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen wie zu Fig. 1a, 1b bezeichnet sind.
    • Beschreibung der vorliegenden Erfindung
  • Bei dem neuen erfindungsgemäßen Verfahren sowie der zugehörigen Einrichtung 20 werden zur Materialflußsteuerung ein Regelkreis 21 verwendet, der es unter Verwendung der Niederhalterkraft FN als Stellgröße 22 der Niederhalterkraft FN erlaubt, die an der Oberfläche 23 des Niederhalters und/oder des Ziehrings 3 wirkende Reibung nach einer vorgegebenen Führungsgröße 24 (Reibungskraft FR über dem Ziehweg s) zu regeln (Fig. 2). Daher erfolgt die Messung der Reibungskraft FR über einen Reibungskraftsensor 25, 25', 25'', der vorzugsweise als Drei-Komponenten-Piezokraftmeßelement 26 ausgebildet ist, d.h. auf einem piezoelektrischen Effekt basiert. Derartige Sensoren 25', 25'' können insbesondere auch an vorgegebenen Stellen des Niederhalters 4 und/oder auch des Ziehrings 3 eingebaut werden (siehe gestrichelt eingezeichnet in Fig. 2).
  • Der in Fig. 2 gezeigte Regelkreis reagiert automatisch auf die Veränderungen im tribologischen System 40, d.h. er regelt automatisch die Veränderungen der mit dem Reibkraftsensor 25 gemessenen Reibkraft, die beispielsweise durch Änderungen der Schmiermittelmenge und Schmierstoffart, der Blechoberfläche usw. verursacht werden. Zum Aufbau des Systems wird eine Pressen- oder Werkzeugeinrichtung 20 benötigt, die eine Veränderung der Niederhalterkraft 30 während des Ziehvorgangs erlaubt. Dieses ist bei Einsatz hydraulischer Ziehkissen im Tisch einfachwirkender Pressen, wie sie prinzipiell auch Fig. 1b zeigt, möglich. Hierfür werden bestimmte Bereiche eines vorzugsweise segmentierten Niederhalters 4 mit oberen Segment 27 und unterem Segment 28 über jeweils einen eigenen, in der Presse 20 oder auch ggf. im Werkzeug angeordneten Hydraulikzylinder 11 beaufschlagt, wobei jeder Zylinder 11 über ein eigenes Servoventil 29 angesteuert werden kann. Das Servoventil 29 regelt dabei den Ölfluß und bestimmt somit den im Zylinder 11 wirkenden Druck und damit die am Segment 27 herrschende Niederhalterkraft 30. Diese kann sowohl über eine Druckmessung im Zylinder 11 oder über einen im Kraftfluß angeordneten Niederhalterkraftsensor 25, 26 ermittelt werden.
  • Das Segment stützt sich demzufolge über Drei-KomponentenPiezokraftmeßelemente 26 ab. Diese erlauben die Messung einer Reibungskraft 25' und der auf das Segment 27 wirkenden Niederhalterkraft 30. Gegebenenfalls ist auch lediglich ein Reibungskraftsensor in den Niederhalter des Ziehwerkzeuges einbringbar. Eine Segmentierung des Niederhalters kann ggf. bei entsprechend "weicher" elastischer Ausführung entfallen.
  • Kennt man aus einer experimentellen oder theoretischen Analyse den Verlauf der Reibungskraft FR über dem Stößelweg s für den gewünschten optimalen Materialfluß, so ist es mit Hilfe der Regelungstechnik und der Verwendung der Niederhalterkraft als Stellgröße möglich, auch bei einer Veränderung der Eingangsbedingungen stets den gleichen optimalen Reibungskraftverlauf zu erreichen.
  • Gegebenenfalls kann der Reibungskraftsensor in Eckenbereichen, in denen Falten zu unterdrücken sind, mit einem aus der Literatur bekannten Faltenhöhensensor gekoppelt werden, so daß stets gewährleistet ist, daß die Niederhalterkraft mindestens so groß ist, daß Falten im Flansch mit Sicherheit vermieden werden.
  • Innerhalb des Regelkreises wird als Steuerungseinheit ein Rechner 31 mit Analog/Digital-Schnittstelle verwendet. In diesem Rechner kann der gewünschte Kurvenverlauf 32 der Reibungskraft über dem Stößelweg als Führungsgröße 24 abgelegt werden. Zu jeder Position des Stößels 33, die von einem Wegmeßelement 34 gemessen wird, kann aus dieser Steuereinheit 31 der zugeordnete Wert der Reibungskraft ausgelesen werden. Dieser wird dem Regler 35 als Sollwert 36 vorgegeben. Mit Hilfe des Reibkraftsensors 25 und des nachgeschalteten Verstärkers 37 kann der zugehörige Istwert der Reibungskraft an den zweiten Eingang des Reglers 35 gegeben werden. Stellt der Regler eine Differenz zwischen Sollwert 36 und Istwert 38 fest, generiert er ein Stellsignal 39, das einem Stellglied (Servoventil 29) des Hydraulikkreislaufes des Segmentes zugeführt wird. Das Signal beeinflußt das Stellelement derart, daß sich der Istwert der Reibungskraft so ändert, daß die Differenz zwischen Istwert 38 und Sollwert 36 minimiert wird.
  • Dadurch ist es möglich, Reibungskraftverläufe 32, die den gewünschten Umformprozeß unabhängig von den momentanen Reibungsverhältnissen charakterisieren, als Führungsgröße vorzugeben.
  • Der erfindungsgemäße Regelkreis reagiert demzufolge selbständig auf Veränderungen der Reibung zwischen Niederhalter und Blech sowie zwischen Ziehring und Blech, hervorgerufen durch Veränderungen der Schmierstoffart oder -menge auf dem Blech, Veränderungen der Blechoberfläche und durch Werkzeugverschluß oder dergleichen (tribologische Eigenschaften).
    • Bezugszeichenliste:
    • 1
    Presseneinrichtung
    2
    Werkstück
    3
    Ziehring
    4
    Niederhalter
    5
    Ziehstempel
    6
    Ziehteilflansch
    7
    Ziehkante
    8
    Ziehteilwandung (Zarge)
    9
    Presseneinrichtung
    10
    hydraulische Zieheinrichtung
    11
    Hydraulikzylinder
    12
    Kolbenstange
    13
    Niederhalter-Kraftsensor
    20
    erfindungsgemäße Einrichtung
    21
    Regelkreis
    22
    Stellgröße/Niederhalterkraft
    23
    Oberfläche
    24
    Führungsgroße
    25
    Reibungskraftsensor
    26
    Piezokraftmeßelement
    27
    oberes Segment
    28
    unteres Segment
    29
    Servoventil
    30
    Niederhalterkraft
    31
    Rechner
    32
    gewünschter Kurvenverlauf
    33
    Stößel
    34
    Wegmeßelement
    35
    Regler
    36
    Sollwert
    37
    Verstärker
    38
    Istwert
    39
    Stellsignal
    40
    tribologisches System
    Stempelkraft FS
    Niederhalterkraft FN

Claims (13)

  1. Verfahren zur Materialflußsteuerung beim Ziehen von Werkstücken wie Blechformteilen oder dergleichen, wobei ein Regelkreis unter Einbeziehung einer vorzugsweise hydraulischen Zieheinrichtung derart aufgebaut wird, daß über einen im Niederhalter (4) und/oder im Ziehring (3) des Werkzeuges angeordneten Reibungskraftsensor (25) die Reibungskraft zwischen Werkstück (2) und Niederhalter (4) und/oder die Reibungskraft zwischen Ziehring (3) und Werkstück (2) gemessen wird und diese in einem Regelkreis (21) als Regelgröße einem vorgegebenen experimentell oder theoretisch ermittelten Reibungskraft-Ziehstempelwegverlauf (32) folgt, wobei die Niederhalterkraft (FR) als Stellgröße fungiert.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Niederhalterkraft über vorzugsweise servoventilgesteuerte Hydraulikzylinder (11) oder indirekt mittels mechanischen Mitteln wie Pinolen, höhenverstellbare Bolzen oder dergleichen aufgebracht wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Regelkreis selbständig auf Veränderungen der Reibung zwischen Niederhalter und Blech und/oder zwischen Ziehring und Blech im Sinne einer Prozeßoptimierung reagiert.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Ziehwerkzeug gesteuerte hydraulische und/oder pneumatische Zylinder oder Aktoren angeordnet sind, wobei insbesondere die Funktionen der Zieheinrichtung in das Werkzeug integriert sind und wobei der Regelkreis zur Regelung der Niederhalterkraft unter Verwendung der Reibungskraft als Regelgröße dient.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein im Ziehwerkzeug angeordneter Faltenhöhensensor in den Regelkreis derart einbezogen wird, daß stets sichergestellt wird, daß Falten im Flansch des Ziehteils eine vorgegebene maximale Faltenhöhe nicht überschreiten.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Regelkreis für eine Zieheinrichtung derart aufgebaut wird, daß mittels eines Meßelementes, insbesondere eines Reibkraftsensors und mittels Vorgabe einer optimalen Steuerungskurve, insbesondere Reibungskraftkurve über dem Ziehweg ein Regelkreis aufgebaut wird, der das Meßsignal und insbesondere die Reibungskraft als Regelgröße und die Niederhalterkraft als Stellgröße verwendet, derart, daß der Regelkreis selbständig auf Veränderungen der tribologischen Bedingungen reagiert.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein segmentierter Niederhalter derart verwendet wird, daß jedes Segment des Niederhalters von einem zugehörigen Regelkreis, der die Niederhalterkraft des Segments als Stellgröße verwendet, hinsichtlich der Reibungskraft regelbar ist.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein einteiliger Niederhalter verwendet wird, der so elastisch ausgeführt wird, daß er quasi segmentweise hinsichtlich der Regelung der Reibungskraft nach einem vorgegebenen Reibkraftverlauf regelbar ist.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Reibkraftsensoren im Niederhalter oder Ziehring angeordnet sind und hierüber die Regelung der Reibungskraft eines bestimmten Bereiches entsprechend einem vorgegebenen Kurvenverlauf der Reibungskraft über dem Ziehweg mit der Niederhalterkraft als Stellgröße erfolgt.
  10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche und insbesondere zur Materialflußsteuerung beim Ziehen von Blechteilen, mit einem Regelkreis für eine Zieheinrichtung, der ein Meßelement z. B. Reibkraftsensor sowie eine vorgegebene optimale Reibungskraftkurve über dem Ziehweg umfaßt, wobei die Reibungskraft als Regelgröße und die Niederhalterpressung als Stellgröße derart verwendbar sind, daß der Regelkreis selbständig auf Veränderungen der tribologischen Bedingungen durch Verändern der Niederhalterkraft reagiert.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Niederhalter segmentiert ausgebildet ist, derart, daß jedes Segment von einem eigenen zugehörigen Regelkreis, der die Niederhalterkraft des Segments als Stellgröße verwendet, hinsichtlich der Reibungskraft regelbar ist.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Niederhalter einteilig ausgebildet und so elastisch ausgeführt ist, daß er quasi segmentweise hinsichtlich der Regelung der Reibungskraft nach einem vorgegebenen Reibkraftverlauf regelbar ist.
  13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß Reibkraftsensoren im Niederhalter oder im Ziehring angeordnet sind und hierüber die Regelung der Reibungskraft eines bestimmten Bereiches entsprechend einem vorgegebenen Kurvenverlauf der Reibungskraft über dem Ziehweg mit der Niederhalterkraft als Stellgröße erfolgt.
EP97107440A 1996-05-06 1997-05-06 Verfahren zur Materialflusssteuerung beim Ziehen von Blechformteilen sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens Expired - Lifetime EP0806256B1 (de)

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