EP1181995B1 - Device for forming blanks made by flexibly rolling a metal strip - Google Patents
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- EP1181995B1 EP1181995B1 EP01118046A EP01118046A EP1181995B1 EP 1181995 B1 EP1181995 B1 EP 1181995B1 EP 01118046 A EP01118046 A EP 01118046A EP 01118046 A EP01118046 A EP 01118046A EP 1181995 B1 EP1181995 B1 EP 1181995B1
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- B21D35/006—Blanks having varying thickness, e.g. tailored blanks
Definitions
- the invention relates to a device for forming boards from flexible Rolled metal strip, according to the preamble of claim, with forming devices for forming the board interact with the board with at least two from each other different thicknesses and the thickness profile of the board substantially symmetrical to the median plane of the board runs, so the board has a thickness transition on both sides, and the thickness transitions one side of the board are displaceable, so that one side of the reshaped Board has a thickness transition and the other side of the reshaped Board is flat.
- the invention further relates to a method for forming of blanks of flexibly rolled metal strip, wherein the board with at least two different thicknesses and the thickness profile the board substantially symmetrical to the median plane of the board runs, so the board has on both sides a thickness transition, and the Thickness transitions are shifted to one side of the board, so that a Side of the reshaped board has a thickness transition and the other Side of the reshaped board is flat.
- the board in question is a workpiece that by flexible rolling of a metal strip and subsequent separation of the metal strip has been made into boards.
- the flexible rolling as Method for producing metal strips defined over their length different tape thicknesses is well known in practice and thereby characterized in that during the rolling process, the roll gap adjusted specifically becomes.
- the roll gap adjusted specifically becomes.
- the goal of flexible rolling is to produce rolled products produce with load and weight optimized cross-sectional shapes.
- the process is usually designed as coil-to-coil strip rolling.
- Isolated from flexibly rolled metal bands show boards accordingly such a thickness profile, the at least two from each other different thicknesses, the areas with the different from each other Thickness over a predetermined slope having area, So a band thickness transition, are connected together.
- These Boards are generally used for the manufacture of components used changing wall thicknesses. It is true that the boards before their Further processing to components with changing wall thickness typically have a thickness profile symmetrical to the median plane of the Boards is. However, the components to be manufactured from these boards should often have only one-sided thickness transitions. This means, e.g.
- the inventive device for forming boards from flexible rolled metal strip in which the previously derived and indicated task is resolved, the claim is to be taken.
- the two sides of the produced by flexible rolling a metal strip Board are thus changed during forming so that the original Both sides present thickness transitions in the same step as the deformation are relocated on one side. That means that in the transformed Workpiece, so the formed board, a thickness transition only exists on one side while the other side is flat, this being Thickness transition is greater, namely generally twice as large as in not yet formed state of the board.
- Thickness transition is greater, namely generally twice as large as in not yet formed state of the board.
- the workpiece in one Deep drawing process has been converted to a deep-drawn part, of course, so that also the side of the formed workpiece called plan does not work more completely located in one plane but from the original one Side of the board corresponding level protrudes, as it is at a Deep-drawn part is generally a three-dimensional structure. insofar In the present case, therefore, the term "plan" is in contrast to the state to understand a side of the workpiece in which this page is a Has thickness transition.
- the forming device is basically for all known forming processes usable, with the help of which sheets are formed. Accordingly is the invention also applies to all conventional types of forming equipment applicable.
- the forming means a punch and a die include, which cooperate for forming the workpiece.
- Such a Stamp and such a die act to transform the Work generally in such a way that of the die a frame is formed with an opening enclosed by the frame, wherein the workpiece to be reshaped, ie the flexible rolled board, on the Frame rests, so that with the punch of the above the opening of the die lying area of the board by plastic deformation of the same in the Opening the die can be pressed.
- Such a combination from a stamp and a die is z. B. for the deep drawing process used.
- the forming a Downholder comprise and the hold-down adapted to the thickness transition Has shape, if it is provided on the side of the workpiece, which should have a thickness transition in the formed state, and plan is when it is provided on the side of the workpiece that is in the formed Condition of the workpiece should be flat.
- the holddown is thus accurate what, what for the other forming facilities, ie z. B. the stamp and The matrix also applies, that is, because of their either to be achieved Thickness transition adapted or plan but shape during the Umformvorgangs a shift of the original two-sided existing Thickness transitions to one side is achieved.
- a stamp and a die are provided as forming means is the hold-down on the side of the board corresponding to the stamp arranged so that the hold-down for holding down the workpiece with the die can interact. Specifically, this means that through the Interaction of the blank holder with the die between the workpiece the hold-down device and the die are clamped. This way will especially with only slightly rigid workpieces ensured that When pushing the punch in the opening of the die the workpiece does not completely slip into the opening of the die.
- the forming device or the forming devices more precisely: the corresponding forming surface or the corresponding Forming surfaces, which faces the side of the workpiece or are in the formed state of the workpiece a thickness transition should have, adapted to the thickness transition shape or have.
- Such adapted to the thickness to be achieved transition Form of the forming surface of a forming equipment is generally then before, when the course of the forming surface of the forming device exactly to be achieved course of the surface of the formed workpiece equivalent.
- the surface of the formed workpiece exactly the shape obtained by the shape of the forming surface of the forming device is predetermined.
- compression effects or hysteresis effects can at least from this rule be slightly deviated.
- a sheet thickness transition should generally have, that on on the board originally existing mutual thickness transitions by one each Thickness d the forming surface of the forming a thickness transition of substantially 2d thickness.
- the use of the device described above is preferably for a high pressure sheet forming process, a tensile forming process or a Switzerlandpecializingumform compiler, in particular for deep drawing, ironing or pressing.
- a device according to the invention is also for everyone suitable for other forming processes, with two cooperating forming devices work.
- FIG. 1 is a perspective view of a flexible rolling a printed circuit board 1 and a subsequent separation can be seen, the two distinct areas, namely an area 2 and a region 3, having mutually different thicknesses.
- Area 2 is from the area 3 on both sides of the board 1 each by a Thickness transition 4 separated, the transition with a predetermined slope from the thickness of region 2 to the thickness of region 3.
- FIG. 2A A device for forming a circuit board according to FIG. 1 after a first preferred embodiment of the invention is shown schematically in Fig. 2A can be seen, wherein above a longitudinal section and shown below a cross section are.
- Fig. 2A devices as well as in the From Fig. 3A apparent device, it is true that only such components shown are essential for the invention. That means such Components of the devices are not shown, in the same way also in conventional devices for forming workpieces Sheet metal are provided.
- the device according to the first preferred embodiment of the invention has a punch 5 and a die 6, between which the umzuformende board 1 is arranged.
- a hold-down 7 is also provided, with the help of the board 1 can be fixed on the die 6.
- the circuit board 1 has two regions 2, 3 with one another different thicknesses, wherein the thickness profile of the board 1 symmetrical to the median plane of the board 1 is.
- a component namely a deep-drawn
- the die 6 designed such that its surface on which the board 1 in the forming process rests, so the forming surface of the die 6, completely in one Level lies.
- the opening formed by the die 6 follows - apart from the rounded corners - essentially a rectangular shape.
- the to be achieved thickness transition 4 of the board 1 are adapted.
- the forming surface, the rests on the board 1 during the forming process, just not completely in a level lies.
- the thickness of the blank holder 7 in the area which rests on the thinner area 3 of the board 1, Thicker than in the other area, the thicker area 2 of the board 1 is assigned.
- it is not such an adjustment of the thickness of the Hold-down 7 is provided to the shape of the board 1, the thickness transition 4 corresponding to the not yet formed board 1, but such an adjustment of the thickness of the blank holder 7, the at the deformed board 1 to be achieved thickness transition 4 corresponds.
- the thickness difference between the thick area of the hold 7 and the thin portion of the blank holder 7 is substantially twice as large like the one-sided height difference of the thick area 2 to the thin one Area 3 of the board 1.
- the hold-7 is in his thin area just thinner by such an amount than in its thick Range, the thickness difference between the thick area 2 and the thin area 3 of the board 1 corresponds.
- a deformed board 1 can be seen, which with the from the Fig. 2A schematically illustrated device according to the first preferred Embodiment of the invention has been produced.
- Out 2B it can be seen that the outer surfaces of the formed board 1 completely plan, while the inner surfaces of the formed board 1 a Have thickness transition 4, the thicker area 2 of the board with a thinner area 3 of the board 1 connects.
- Fig. 3A is schematically a device according to a second preferred Embodiment of the invention can be seen with the one forming a board 1 is possible such that at the same time an outside Thickness transition 4 is achievable and the inner surfaces of the formed Board are completely flat, as shown in Fig. 3B.
- the second preferred embodiment of the invention in the Board 1 originally on both sides present thickness transitions 4 such to be relocated, that only on the lower side of the board 1 a Thickness transition 4 is present, it is provided that during the forming process on the board 1 resting surface of the blank holder 7, so its Forming surface, and the pressing against the board 1 surface of the Stamp 5, so the forming surface of the punch 5, each completely in one Lie flat.
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Umformen von Platinen aus flexibel gewalztem Metallband, gemäß Oberbegriff des Anspruchs, mit Umformeinrichtungen, die zum Umformen der Platine zusammenwirken, wobei die Platine mit wenigstens zwei voneinander verschiedenen Dicken vorliegt und das Dickenprofil der Platine im wesentlichen symmetrisch zur Mittelebene der Platine verläuft, die Platine also beidseitig einen Dickenübergang aufweist, und die Dickenübergänge auf eine Seite der Platine verlagerbar sind, so daß eine Seite der umgeformten Platine einen Dickenübergang aufweist und die andere Seite der umgeformten Platine plan ist. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Umformen von Platinen aus flexibel gewalztem Metallband, wobei die Platine mit wenigstens zwei voneinander verschiedenen Dicken vorliegt und das Dickenprofil der Platine im wesentlichen symmetrisch zur Mittelebene der Platine verläuft, die Platine also beidseitig einen Dickenübergang aufweist, und die Dickenübergänge auf eine Seite der Platine verlagert werden, so daß eine Seite der umgeformten Platine einen Dickenübergang aufweist und die andere Seite der umgeformten Platine plan ist.The invention relates to a device for forming boards from flexible Rolled metal strip, according to the preamble of claim, with forming devices for forming the board interact with the board with at least two from each other different thicknesses and the thickness profile of the board substantially symmetrical to the median plane of the board runs, so the board has a thickness transition on both sides, and the thickness transitions one side of the board are displaceable, so that one side of the reshaped Board has a thickness transition and the other side of the reshaped Board is flat. The invention further relates to a method for forming of blanks of flexibly rolled metal strip, wherein the board with at least two different thicknesses and the thickness profile the board substantially symmetrical to the median plane of the board runs, so the board has on both sides a thickness transition, and the Thickness transitions are shifted to one side of the board, so that a Side of the reshaped board has a thickness transition and the other Side of the reshaped board is flat.
Eine Vorrichtung gemäß Oberbegriff des Anspruchs ist aus der US-A-4603806 bekannt.An apparatus according to the preamble of the claim is known from US-A-4603806.
Bei der in Rede stehenden Platine handelt es sich um ein Werkstück, das durch flexibles Walzen eines Metallbandes und nachfolgendes Vereinzeln des Metallbandes zu Platinen hergestellt worden ist. Das flexible Walzen als Verfahren zur Herstellung von Metallbändern mit über ihre Länge definiert unterschiedlichen Banddicken ist aus der Praxis gut bekannt und dadurch gekennzeichnet, daß während des Walzprozesses der Walzspalt gezielt verstellt wird. Hierbei werden unterschiedlich lange Bandabschnitte mit unterschiedlichen Banddicken gewalzt, die über unterschiedliche Steigungen miteinander verbunden sein können, die dementsprechend beidseitige Banddickenübergänge bilden. Das Ziel des flexiblen Walzens ist es, Walzprodukte mit belastungs- und gewichtsoptimierten Querschnittsformen herzustellen. Das Verfahren ist üblicherweise als Bandwalzen von Coil auf Coil ausgelegt.The board in question is a workpiece that by flexible rolling of a metal strip and subsequent separation of the metal strip has been made into boards. The flexible rolling as Method for producing metal strips defined over their length different tape thicknesses is well known in practice and thereby characterized in that during the rolling process, the roll gap adjusted specifically becomes. Here are different lengths of tape sections with different Rolled strip thicknesses, which have different slopes with each other may be connected, the corresponding two-sided tape thickness transitions form. The goal of flexible rolling is to produce rolled products produce with load and weight optimized cross-sectional shapes. The process is usually designed as coil-to-coil strip rolling.
Aus flexibel gewalzten Metallbändern vereinzelte Platinen weisen dementsprechend ein derartiges Dickenprofil auf, das wenigstens zwei voneinander verschiedene Dicken umfaßt, wobei die Bereiche mit den voneinander verschiedenen Dicken über einen eine vorbestimmte Steigung aufweisenden Bereich, also einen Banddickenübergang, miteinander verbunden sind. Diese Platinen werden im allgemeinen für die Herstellung von Bauteilen mit sich verändernden Wandstärken verwendet. Dabei gilt, daß die Platinen vor ihrer Weiterverarbeitung zu Bauteilen mit sich verändernden Wandstärken typischerweise ein Dickenprofil aufweisen, das symmetrisch zur Mittelebene der Platinen ist. Die aus diesen Platinen herzustellenden Bauteile sollen jedoch häufig nur einseitig Dickenübergänge aufweisen. Das bedeutet also z.B. bei einem Tiefziehteil, daß nur ein innen liegender Dickenübergang bzw. mehrere innenliegende Dickenübergänge oder aber nur ein außen liegender Dickenübergang bzw. mehrere außen liegende Dickenübergänge gewollt sind, während die jeweils andere Seite des Tiefziehteils, also die Außenseite bzw. die Innenseite des Tiefziehteils, plan sein soll. Insofern ist es erforderlich, die ursprünglich beidseitig vorhandenen Dickenübergänge auf eine Seite der Platine zu verlagern, so daß eine Seite der umgeformten Platine einen Dickenübergang aufweist und die andere Seite der umgeformten Platine plan ist.Isolated from flexibly rolled metal bands show boards accordingly such a thickness profile, the at least two from each other different thicknesses, the areas with the different from each other Thickness over a predetermined slope having area, So a band thickness transition, are connected together. These Boards are generally used for the manufacture of components used changing wall thicknesses. It is true that the boards before their Further processing to components with changing wall thickness typically have a thickness profile symmetrical to the median plane of the Boards is. However, the components to be manufactured from these boards should often have only one-sided thickness transitions. This means, e.g. at a deep-drawn part that only an internal thickness transition or more internal thickness transitions or only an external thickness transition or several outer thickness transitions are wanted, while the other side of the deep-drawn part, ie the outside or the Inside of the deep-drawn part, to be flat. In this respect, it is necessary to the original on both sides existing thickness transitions on one side of the board to relocate so that one side of the reshaped board has a thickness transition and the other side of the formed board is flat.
Im Stand der Technik ist das Eliminieren des Dickenüberganges bzw. der Dickenübergänge, die nicht gewollt sind, nur in einem separaten, zusätzlichen Arbeitsgang möglich, der entweder bei der noch nicht umgeformten Platine, vorliegend also vor dem Tiefziehvorgang, oder bei dem durch den Tiefziehvorgang erzielten Bauteil, also nach dem Tiefziehvorgang, durchgeführt werden muß. Anders ausgedrückt sind in einer Vorrichtung, mit der bei einer Platine außer einem Tiefziehvorgang auch eine Verlagerung des ursprünglich beidseitig vorhandenen Dickenübergangs auf eine Seite der Platine möglich ist, zwei voneinander verschiedene und nacheinander durchzuführende Arbeitsschritte erforderlich. Dies macht einerseits die Vorrichtung und andererseits das entsprechende Verfahren aufwendig und teuer.In the prior art, the elimination of the thickness transition or the Thickness transitions that are not wanted, only in a separate, additional Operation possible, either at the not yet formed board, in the present case before the deep-drawing process, or in the case of the deep-drawing process Achieved component, ie after the deep-drawing process, be performed got to. In other words, in a device with which a circuit board in addition to a thermoforming process, a shift of the original Both sides existing thickness transition on one side of the board possible is, two different and successive steps to be performed required. On the one hand this makes the device and on the other hand the corresponding process consuming and expensive.
Es ist nun die Aufgabe der Erfindung, eine solche Vorrichtung zum Umformen einer Platine aus flexibel gewalztem Metallband anzugeben, mit der bzw. mit dem bei als Platinen vorliegende Werkstücke mit einem im wesentlichen symmetrisch zur Mittelebene der Platine verlaufenden Dickenprofil in einem einzigen Arbeitsgang die ursprünglich beidseitig vorliegenden Dickenübergänge auf eine Seite der Platine verlagerbar sind, so daß die eine Seite der umgeformten Platine einen Dickenübergang aufweist und die andere Seite der umgeformten Platine plan ist.It is now the object of the invention to provide such a device for forming a board made of flexibly rolled metal strip specify, with or with the present as blanks workpieces with a substantially symmetrical to the median plane of the board extending thickness profile in a single operation originally on both sides present thickness transitions on one side of the board displaced are so that the one side of the formed board a thickness transition and the other side of the formed board is flat.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Umformen von Platinen aus flexibel gewalztem Metallband, bei der die zuvor hergeleitete und aufgezeigte Aufgabe gelöst ist, ist dem Anspruch zu entnehmen.The inventive device for forming boards from flexible rolled metal strip, in which the previously derived and indicated task is resolved, the claim is to be taken.
Die beiden Seiten der durch flexibles Walzen eines Metallbandes hergestellten Platine werden somit beim Umformen derart verändert, daß die ursprünglich beidseitig vorliegenden Dickenübergänge im gleichen Arbeitsschritt wie die Umformung einseitig verlagert werden. Das heißt, daß bei dem umgeformten Werkstück, also der umgeformten Platine, ein Dickenübergang nur noch auf einer Seite vorhanden ist, während die andere Seite plan ist, wobei dieser Dickenübergang größer ist, nämlich im allgemeinen doppelt so groß ist, wie im noch nicht umgeformten Zustand der Platine. Wenn gesagt worden ist, daß nach der Umformung eine Seite des Werkstücks plan ist, so ist damit nicht gemeint, daß diese Seite insgesamt vollständig in einer Ebene liegt. Vielmehr ist damit nur gemeint, daß auf dieser Seite kein Dickenübergang mehr vorliegt. Jedoch ist es insbesondere dann, wenn z. B. das Werkstück in einem Tiefziehvorgang zu einem Tiefziehteil umgeformt worden ist, natürlich so, daß sich auch die als plan bezeichnete Seite des umgeformten Werkstücks nicht mehr vollständig in einer Ebene befindet, sondern aus der ursprünglichen einer Seite der Platine entsprechenden Ebene heraussteht, da es sich bei einem Tiefziehteil im allgemeinen um ein dreidimensionales Gebilde handelt. Insofern ist vorliegend also die Bezeichnung "plan" als Gegensatz zu dem Zustand einer Seite des Werkstücks zu verstehen, in dem diese Seite einen Dickenübergang aufweist.The two sides of the produced by flexible rolling a metal strip Board are thus changed during forming so that the original Both sides present thickness transitions in the same step as the deformation are relocated on one side. That means that in the transformed Workpiece, so the formed board, a thickness transition only exists on one side while the other side is flat, this being Thickness transition is greater, namely generally twice as large as in not yet formed state of the board. When it has been said that after forming one side of the workpiece is flat, so is not meant that this page is completely in one plane. Much more This means only that no thickness transition is present on this page. However, it is especially when z. B. the workpiece in one Deep drawing process has been converted to a deep-drawn part, of course, so that also the side of the formed workpiece called plan does not work more completely located in one plane but from the original one Side of the board corresponding level protrudes, as it is at a Deep-drawn part is generally a three-dimensional structure. insofar In the present case, therefore, the term "plan" is in contrast to the state to understand a side of the workpiece in which this page is a Has thickness transition.
Die Umformeinrichtung ist grundsätzlich für alle bekannten Umformverfahren verwendbar, mit deren Hilfe Bleche umgeformt werden. Dementsprechend ist die Erfindung auch auf alle herkömmlichen Arten von Umformeinrichtungen anwendbar. Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, daß die Umformeinrichtungen einen Stempel und eine Matrize umfassen, die zum Umformen des Werkstücks zusammenwirken. Ein solcher Stempel und eine solche Matrize wirken dabei zum Umformen des Werkstücks im allgemeinen derart zusammen, daß von der Matrize ein Rahmen mit einer von dem Rahmen umschlossenen Öffnung gebildet wird, wobei das umzuformende Werkstück, also die flexibel gewalzte Platine, auf dem Rahmen aufliegt, so daß mit dem Stempel der über der Öffnung der Matrize liegende Bereich der Platine durch plastische Verformung derselben in die Öffnung der Matrize hineingedrückt werden kann. Eine solche Kombination von einem Stempel und einer Matrize wird z. B. für das Tiefziehverfahren verwendet.The forming device is basically for all known forming processes usable, with the help of which sheets are formed. Accordingly is the invention also applies to all conventional types of forming equipment applicable. According to the invention provided that the forming means a punch and a die include, which cooperate for forming the workpiece. Such a Stamp and such a die act to transform the Work generally in such a way that of the die a frame is formed with an opening enclosed by the frame, wherein the workpiece to be reshaped, ie the flexible rolled board, on the Frame rests, so that with the punch of the above the opening of the die lying area of the board by plastic deformation of the same in the Opening the die can be pressed. Such a combination from a stamp and a die is z. B. for the deep drawing process used.
Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, daß die Umformeinrichtungen einen Niederhalter umfassen und der Niederhalter eine an den Dickenübergang angepaßte Form aufweist, wenn er auf der Seite des Werkstücks vorgesehen ist, die im umgeformten Zustand einen Dickenübergang aufweisen soll, und plan ist, wenn er auf der Seite des Werkstücks vorgesehen ist, die im umgeformten Zustand des Werkstücks plan sein soll. Für den Niederhalter gilt somit genau das, was für die anderen Umformeinrichtungen, also z. B. den Stempel und die Matrize auch gilt, daß nämlich aufgrund ihrer entweder an den zu erzielenden Dickenübergang angepaßten oder aber planen Form während des Umformvorgangs eine Verlagerung der ursprünglich beidseitig vorhandenen Dickenübergänge auf eine Seite erzielt wird.According to the invention is provided that the forming a Downholder comprise and the hold-down adapted to the thickness transition Has shape, if it is provided on the side of the workpiece, which should have a thickness transition in the formed state, and plan is when it is provided on the side of the workpiece that is in the formed Condition of the workpiece should be flat. For the holddown is thus accurate what, what for the other forming facilities, ie z. B. the stamp and The matrix also applies, that is, because of their either to be achieved Thickness transition adapted or plan but shape during the Umformvorgangs a shift of the original two-sided existing Thickness transitions to one side is achieved.
Gemäß der Erfindung, bei der ein Stempel und eine Matrize als Umformeinrichtungen vorgesehen sind, ist der Niederhalter auf der dem Stempel entsprechenden Seite der Platine angeordnet, so daß der Niederhalter zum Niederhalten des Werkstücks mit der Matrize zusammenwirken kann. Konkret bedeutet dies, daß durch das Zusammenwirken des Niederhalters mit der Matrize das Werkstück zwischen dem Niederhalter und der Matrize festgeklemmt wird. Auf diese Weise wird insbesondere bei nur geringfügig steifen Werkstücken sichergestellt, daß beim Hineindrücken des Stempels in die Öffnung der Matrize das Werkstück nicht vollständig in die Öffnung der Matrize hineinrutscht.According to the invention, in which a stamp and a die are provided as forming means is the hold-down on the side of the board corresponding to the stamp arranged so that the hold-down for holding down the workpiece with the die can interact. Specifically, this means that through the Interaction of the blank holder with the die between the workpiece the hold-down device and the die are clamped. This way will especially with only slightly rigid workpieces ensured that When pushing the punch in the opening of the die the workpiece does not completely slip into the opening of the die.
Zuvor ist immer ausgeführt worden, daß die Umformeinrichtung oder die Umformeinrichtungen, genauer: die entsprechende Umformfläche oder die entsprechenden Umformflächen, die der Seite des Werkstücks zugewandt ist bzw. sind, die im umgeformten Zustand des Werkstücks einen Dickenübergang aufweisen soll, eine an den Dickenübergang angepaßte Form aufweist bzw. aufweisen. Eine solche an den zu erzielenden Dickenübergang angepaßte Form der Umformfläche einer Umformeinrichtungen liegt im allgemeinen dann vor, wenn der Verlauf der Umformfläche der Umformeinrichtung exakt dem zu erzielenden Verlauf der Oberfläche des umgeformten Werkstücks entspricht. Das bedeutet, daß die Oberfläche des umgeformten Werkstücks genau die Form erhält, die durch die Form der Umformfläche der Umformeinrichtung vorgegeben ist. Insbesondere beim Vorliegen von Stauchungseffekten oder Hystereseeffekten kann jedoch von dieser Regel zumindest geringfügig abgewichen werden. Für die genaue Dimensionierung der Umformfläche einer Umformeinrichtung, die der Seite des Werkstücks zugewandt ist, die im umgeformten Zustand des Werkstücks einen Blechdickenübergang aufweisen sollen, gilt im allgemeinen, daß bei auf der Platine ursprünglich vorhandenen beiderseitigen Dickenübergängen um jeweils eine Dicke d die Umformfläche der Umformeinrichtung einen Dickenübergang von im wesentlichen einer Dicke 2d aufweisen muß.Previously, it has always been stated that the forming device or the forming devices, more precisely: the corresponding forming surface or the corresponding Forming surfaces, which faces the side of the workpiece or are in the formed state of the workpiece a thickness transition should have, adapted to the thickness transition shape or have. Such adapted to the thickness to be achieved transition Form of the forming surface of a forming equipment is generally then before, when the course of the forming surface of the forming device exactly to be achieved course of the surface of the formed workpiece equivalent. This means that the surface of the formed workpiece exactly the shape obtained by the shape of the forming surface of the forming device is predetermined. Especially in the presence of compression effects or hysteresis effects, however, can at least from this rule be slightly deviated. For the exact sizing the forming surface of a forming device, which faces the side of the workpiece is that in the formed state of the workpiece a sheet thickness transition should generally have, that on on the board originally existing mutual thickness transitions by one each Thickness d the forming surface of the forming a thickness transition of substantially 2d thickness.
Die Verwendung der zuvor beschriebenen Vorrichtung ist vorzugsweise für ein Hochdruckblechumformverfahren, ein Zugumformverfahren oder ein Zugdruckumformverfahren, insbesondere nämlich für ein Tiefziehen, ein Streckziehen oder ein Drücken, vorgesehen. Ungeachtet dessen ist eine solche erfindungsgemäße Vorrichtung natürlich auch für alle anderen Umformverfahren geeignet, die mit zwei zusammenwirkenden Umformeinrichtungen arbeiten. The use of the device described above is preferably for a high pressure sheet forming process, a tensile forming process or a Zugdruckumformverfahren, in particular for deep drawing, ironing or pressing. regardless Of course, such a device according to the invention is also for everyone suitable for other forming processes, with two cooperating forming devices work.
Im einzelnen gibt es nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, die erfindungsgemäße Vorrichtung auszugestalten und weiterzubilden. Dazu wird auf die nachfolgende detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung verwiesen. In der Zeichnung zeigt
- Fig. 1
- eine durch flexibles Walzen eines Metallbandes und anschliessendes Vereinzeln hergestellte Platine mit beidseitigen Dickenübergängen, in einer perspektivischen Ansicht,
- Fig. 2A
- schematisch, die wesentlichen Bauteile einer Vorrichtung zum Herstellen eines Tiefziehteils mit innen liegendem Dickenübergang gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung, einerseits im Längsschnitt, andererseits im Querschnitt,
- Fig. 2B
- ein mit der schematisch aus Fig. 2A ersichtlichen Vorrichtung hergestelltes Tiefziehteil mit innen liegendem Dickenübergang,
- Fig. 3A
- schematisch, die wesentlichen Bauteile einer Vorrichtung zur Herstellung eines Tiefziehteils mit außen liegendem Dickenübergang gemäß einem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung, einerseits im Längsschnitt, andererseits im Querschnitt, und
- Fig. 3B
- ein mit der schematisch aus Fig. 3A ersichtlichen Vorrichtung hergestelltes Tiefziehteil mit außen liegendem Dickenübergang.
- Fig. 1
- a board produced by flexible rolling of a metal strip and subsequent dicing with double-sided thickness transitions, in a perspective view,
- Fig. 2A
- 1 is a schematic view of the essential components of an apparatus for producing a deep-drawn part having an internal thickness transition according to a first preferred exemplary embodiment of the invention, on the one hand in longitudinal section, on the other hand in cross section,
- Fig. 2B
- a deep-drawn part with an internal thickness transition, which is produced by the device shown schematically in FIG. 2A,
- Fig. 3A
- schematically, the essential components of an apparatus for producing a deep-drawn part with external thickness transition according to a second preferred embodiment of the invention, on the one hand in longitudinal section, on the other hand in cross section, and
- Fig. 3B
- a deep drawn with the device schematically shown in Fig. 3A apparent deep drawn part with external thickness transition.
Aus Fig. 1 ist in einer perspektivischen Ansicht eine durch flexibles Walzen
eines Metallbandes und anschließendes Vereinzeln erhaltene Platine 1 ersichtlich,
die zwei voneinander verschiedene Bereiche, nämlich einen Bereich
2 und einen Bereich 3, mit voneinander verschiedenen Dicken aufweist. Der
Bereich 2 ist von dem Bereich 3 beidseitig der Platine 1 jeweils durch einen
Dickenübergang 4 getrennt, der mit einer vorbestimmten Steigung den Übergang
von der Dicke des Bereichs 2 auf die Dicke des Bereichs 3 herstellt.From Fig. 1 is a perspective view of a flexible rolling
a printed
Eine Vorrichtung zum Umformen einer Platine gemäß Fig. 1 nach einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist schematisch aus Fig. 2A ersichtlich, wobei oben ein Längsschnitt und unten ein Querschnitt dargestellt sind. Bei der aus Fig. 2A ersichtlichen Vorrichtungen, wie auch bei der aus Fig. 3A ersichtlichen Vorrichtung, gilt, daß lediglich solche Bauteile dargestellt sind, die für die Erfindung wesentlich sind. Das bedeutet, daß solche Bauteile der Vorrichtungen nicht dargestellt sind, die in gleicher Weise auch bei herkömmlichen Vorrichtungen zum Umformen von Werkstücken aus Blech vorgesehen sind.A device for forming a circuit board according to FIG. 1 after a first preferred embodiment of the invention is shown schematically in Fig. 2A can be seen, wherein above a longitudinal section and shown below a cross section are. In the apparent from Fig. 2A devices, as well as in the From Fig. 3A apparent device, it is true that only such components shown are essential for the invention. That means such Components of the devices are not shown, in the same way also in conventional devices for forming workpieces Sheet metal are provided.
Die Vorrichtung gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung
weist einen Stempel 5 und eine Matrize 6 auf, zwischen denen die
umzuformende Platine 1 angeordnet wird. Um die Platine 1 für den Umformvorgang
zu halten, ist ferner ein Niederhalter 7 vorgesehen, mit dessen Hilfe
die Platine 1 auf der Matrize 6 fixiert werden kann. Durch diese Fixierung
wird sichergestellt, daß die Platine 1 bei dem Umformvorgang nicht vollständig
in die Öffnung der Matrize 6 hineinrutscht.The device according to the first preferred embodiment of the invention
has a
Wie aus Fig. 2A ersichtlich, weist die Platine 1 zwei Bereiche 2, 3 mit voneinander
verschiedenen Dicken auf, wobei das Dickenprofil der Platine 1 symmetrisch
zur Mittelebene der Platine 1 ist. Mit der aus Fig. 2A ersichtlichen
Vorrichtung soll nun ein solches Bauteil, nämlich ein Tiefziehteil, erzielt werden,
das lediglich einen innen liegenden Dickenübergang 4 umfaßt, auf seiner
Außenseite jedoch vollständig plane Flächen aufweist. Dazu ist die Matrize 6
derart ausgebildet, daß ihre Oberfläche, auf der die Platine 1 bei dem Umformvorgang
aufliegt, also die Umformfläche der Matrize 6, vollständig in einer
Ebene liegt. Die von der Matrize 6 gebildete Öffnung folgt - abgesehen von
den abgerundeten Ecken - im wesentlichen einer rechteckigen Form. Im
Gegensatz dazu weisen die Umformflächen des Stempels 5 bzw. des Niederhalters
7 jeweils eine solche Form auf, die dem zu erzielenden Dickenübergang
4 der Platine 1 angepaßt sind. Das bedeutet, daß die Umformfläche, die
auf der Platine 1 bei dem Umformvorgang aufliegt, gerade nicht vollständig in
einer Ebene liegt. Statt dessen ist vorgesehen, daß die Dicke des Niederhalters
7 in dem Bereich, der auf dem dünneren Bereich 3 der Platine 1 aufliegt,
dicker ist als in dem anderen Bereich, der dem dickeren Bereich 2 der Platine
1 zugeordnet ist. Dabei ist jedoch nicht eine solche Anpassung der Dicke des
Niederhalters 7 an die Form der Platine 1 vorgesehen, die dem Dickenübergang
4 entspricht, der bei der noch nicht umgeformten Platine 1 vorliegt,
sondern eine solche Anpassung der Dicke des Niederhalters 7, die dem an der
umgeformten Platine 1 zu erzielenden Dickenübergang 4 entspricht. Insofern
ist die Dickendifferenz zwischen dem dicken Bereich des Niederhalters 7 und
dem dünnen Bereich des Niederhalters 7 im wesentlichen doppelt so groß
wie der einseitige Höhenunterschied des dicken Bereichs 2 zu dem dünnen
Bereich 3 der Platine 1. Anders ausgedrückt ist der Niederhalter 7 in seinem
dünnen Bereich gerade um einen solchen Betrag dünner als in seinem dicken
Bereich, der der Dickendifferenz zwischen dem dicken Bereich 2 und dem
dünnen Bereich 3 der Platine 1 entspricht. Dies trägt der Tatsache Rechnung,
daß beim Umformvorgang der Platine 1 gleichzeitig der ursprünglich beidseitig
vorliegende Dickenübergang 4 auf eine Seite, vorliegend die Innenseite,
des Tiefziehteils verlagert wird. Entsprechendes gilt im Prinzip auch für den
Stempel 5, dessen Umformfläche ebenso an den zu erzielenden Dickenübergang
4 angepaßt ist. Darüber hinaus verändert sich, wie aus der in Fig. 2A
dargestellten Querschnittsansicht ersichtlich, bei dem Stempel 5 auch dessen
Breite in Längsrichtung. Dementsprechend ist bei in die Öffnung der Matrize
6 eingeführtem Stempel 5 der Abstand zwischen dem Stempel 5 und der Matrize
6 in den Bereichen, in denen der Stempel 5 eine größere Breite in
Längsrichtung aufweist, geringer als in den Bereichen, in denen der Stempel
5 eine geringere Breite in Längsrichtung aufweist. Dieser größere Zwischenraum
zwischen dem Stempel 5 einerseits und der Matrize 6 andererseits ist erforderlich,
weil dieser Zwischenraum bei dem Umformvorgang, bei dem auch
der ursprünglich beidseitig vorhandene Dickenübergang 4 auf die Innenseite
der umgeformten Platine 1 verlagert wird, den dickeren Bereich 2 der Platine
1 aufnehmen muß.As can be seen from FIG. 2A, the
Aus Fig. 2B ist schließlich eine umgeformte Platine 1 ersichtlich, die mit der
aus der Fig. 2A schematisch dargestellten Vorrichtung gemäß dem ersten bevorzugten
Ausführungsbeispiel der Erfindung hergestellt worden ist. Aus
Fig. 2B ist erkennbar, daß die Außenflächen der umgeformten Platine 1 vollständig
plan sind, während die Innenflächen der umgeformten Platine 1 einen
Dickenübergang 4 aufweisen, der einen dickeren Bereich 2 der Platine mit
einem dünneren Bereich 3 der Platine 1 verbindet.From Fig. 2B, finally, a
Aus Fig. 3A ist schematisch eine Vorrichtung gemäß einem zweiten bevorzugten
Ausführungsbeispiel der Erfindung ersichtlich, mit der eine Umformung
einer Platine 1 derart möglich ist, daß gleichzeitig ein außen liegender
Dickenübergang 4 erzielbar ist und die innen liegenden Flächen der umgeformten
Platine vollständig plan sind, wie aus Fig. 3B ersichtlich. Da nun gemäß
dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung die bei der
Platine 1 ursprünglich beidseitig vorliegenden Dickenübergänge 4 derart
verlagert werden sollen, daß nur noch auf der unteren Seite der Platine 1 ein
Dickenübergang 4 vorliegt, ist vorgesehen, daß die während des Umformvorgangs
auf der Platine 1 aufliegende Oberfläche des Niederhalters 7, also dessen
Umformfläche, sowie die gegen die Platine 1 drückende Oberfläche des
Stempels 5, also die Umformfläche des Stempels 5, jeweils vollständig in einer
Ebene liegen. Im Gegensatz dazu ist bezüglich der Umformfläche der Matrize
6, auf der die Platine 1 während des Umformvorgangs aufliegt, vorgesehen,
daß diese nicht vollständig in einer Ebene liegt, sondern eine an dem zu
erzielenden Dickenübergang 4 angepaßte Form aufweist. Insofern ist auch
vorgesehen, daß - wiederum abgesehen von den abgerundeten Ecken - der
Stempel 5 eine im wesentlichen rechteckige Form aufweist, während die in
der Matrize 6 gebildete Öffnung in einem ersten Bereich eine größere Breite
in Längsrichtung aufweist als in einem zweiten Bereich, wobei der erste Bereich
dem dünnen Bereich 3 der Platine 1 und der zweite Bereich dem dicken
Bereich 2 der Platine 1 zugeordnet ist. Eine entsprechende Form der Matrize
6 ist erforderlich, da als Umformfläche bei der Matrize 6 beim Hinpressen der
Platine 1 in die Öffnung der Matrize 6 auch die diese Öffnung begrenzende
Innenfläche der Matrize 6 wirkt. Die Funktionsweise der aus der Fig. 3A
schematisch ersichtlichen Vorrichtung gemäß dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung ergibt sich analog zu dem mit der Vorrichtung
gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung durchzuführenden
Verfahren.From Fig. 3A is schematically a device according to a second preferred
Embodiment of the invention can be seen with the one forming
a
Zwar ist die Erfindung in Verbindung mit den beiden bevorzugten Ausfiihrungsbeispiele der Erfindung anhand eines Tiefziehverfahrens erläutert worden, dies beschränkt die Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung jedoch nicht auf ein solches Verfahren, so daß die erfindungsgemäße Vorrichtung auch für andere Umformverfahren, wie für Hochdruckblechumformverfahren oder Zugdruckumformverfahren, verwendbar ist.Although the invention is in connection with the two preferred Ausfiihrungsbeispiele the invention has been explained with reference to a deep-drawing process, this limits the use of the device according to the invention but not to such a method, so that the inventive device also for other forming processes, such as for high-pressure sheet metal forming or Zugdruckumformverfahren, is usable.
Claims (1)
- Device for forming blanks made by flexibly rolling a metal strip, with forming apparatuses which comprise an upper die (5) and a lower die (6) and interact for forming the blank, the blank (1) having at least two thicknesses which are different from one another, and the thickness profile of the blank (1) extending essentially symmetrically in relation to the central plane of the blank (1), the blank (1) therefore having a thickness transition (4) on both sides, and the thickness transitions (4) being displaceable to one side of the blank (1), so that one side of the formed blank (1) has a thickness transition (4) and the other side of the formed blank (1) is plane, and the forming surface of the forming apparatus which faces the blank side which is to have a thickness transition (4) in the formed state of the blank (1) having a shape adapted to the thickness transition (4) to be obtained, and the forming surface of the forming apparatus which faces the blank side which is to be plane in the formed state of the blank (1) being plane, characterized in that the forming apparatuses comprise a holding-down means (7) and the holding-down means (7) has a shape adapted to the thickness transition (4) when it is provided on the blank side which is to have a thickness transition (4) in the formed state of the blank (1) and is plane when it is provided on the blank side which is to be plane in the formed state of the blank (1), and in that the holding-down means (7) is provided on that side of the blank (1) corresponding to the upper die (5) and interacts with the lower die (6) for holding down the blank (1).
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