EP1344585B1 - Hydroelastische Tiefzieheinrichtung - Google Patents

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EP1344585B1
EP1344585B1 EP03005517A EP03005517A EP1344585B1 EP 1344585 B1 EP1344585 B1 EP 1344585B1 EP 03005517 A EP03005517 A EP 03005517A EP 03005517 A EP03005517 A EP 03005517A EP 1344585 B1 EP1344585 B1 EP 1344585B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
drawing device
deep drawing
short
several
stroke
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP03005517A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1344585A2 (de
EP1344585A3 (de
Inventor
Klaus-Jürgen Pahl
Friedrich B Bielfeldt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dieffenbacher GmbH and Co KG
Original Assignee
Dieffenbacher GmbH and Co KG
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Publication date
Application filed by Dieffenbacher GmbH and Co KG filed Critical Dieffenbacher GmbH and Co KG
Publication of EP1344585A2 publication Critical patent/EP1344585A2/de
Publication of EP1344585A3 publication Critical patent/EP1344585A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1344585B1 publication Critical patent/EP1344585B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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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

Definitions

  • the invention relates to a hydro-elastic deep-drawing device for drawing sheet metal parts according to the preamble of claim 1.
  • a hydro-elastic deep-drawing device for drawing sheet metal parts according to the preamble of claim 1.
  • Such a device is known from DE-A-19641411 known.
  • thermoforming of tools or presses for drawing sheet metal parts known, which has a plurality of pressure cylinders and in this axially movable guided, acted upon by flow pressure piston piston for supporting a sheet holder plate and with another, a movable in the drawing direction drawing die receiving Cushions is equipped, the pressure cylinder connected to the pressure cylinders of the sheet holder support die cushion connected via flow paths and the drawing process from these pressure cylinders displaced flow pressure means are acted upon.
  • thermoforming device Of importance in this thermoforming device is that when depressing the operated by a press ram drawing ring from the printing cylinders of the sheet holder support die cushion flowing pressure medium via lines in the pressure cylinder of the other die cushion, on which the drawing punch is received vertically movable, flows over and in the pressure cylinders this drawing pad guided piston guided, which in turn during the drawing process the drawing punch against the direction of movement of the drawing ring and the blank holder plate in the pulling direction.
  • This thus realized direct flow network between the pressure cylinders of the sheet holder plate field of effect to the pressure cylinders of the drawing punch field of action is intended to represent a so-called pressure balance.
  • thermoforming device Part of the disadvantages of mechanical drawing pins could be avoided with this known thermoforming device.
  • a disadvantage of this thermoforming device has nevertheless been found: The resulting forces are not reproducible, because a dependence between the pull rate due to different flow resistance arise, that is, for a process control on a computer system, it is not suitable.
  • the flow of forces during sheet metal forming is more or less parabolic from the beginning to the end of the deep-drawing process. Especially in the case of flat drawn parts or even in the case of complicated shaped part geometries, it is absolutely necessary, at the beginning, to control higher sheet metal holding forces in specific areas of the blank holder area.
  • the object of the present invention has been made to realize while avoiding the disadvantages mentioned a computer-aided, process-capable, hydroelastic deep drawing, in which the according to the shape geometry of the workpiece arranged pressure cylinder piston assemblies for the sheet holder plate field of action to activate and with an exact force profile control without disturbance amplitudes to achieve the benefits and effects of a rubber-elastic Ziehkissenystems; Furthermore, the task is to be able to transmit larger forces via a cylinder and this even if additional larger eccentric loads per cylinder unit occur, as well as to create a simple and inexpensive thermoforming device.
  • the stationary embodiment of the thermoforming device according to the invention is in particular conceptually simpler and thus less expensive than thermoforming forming presses with a mobile die cushion plate or a multipoint drawing cushion.
  • the Kurzhubkolbenzylindersysteme work per force field in a stationary arrangement low-noise and reliable. This also applies to stationarily arranged mating cylinder for the drawing punch movement.
  • the measures and features of the invention it is also particularly successful for several fields of action of the blank holder plate to understand the process advantage of a rubber-elastic blank holder die cushion system, but with the advantage and the possibility of computer-aided process control, the control of the Kurzhubkolben-cylinder systems for the force action fields both the same as well as with different pressure depending on the molding, is possible.
  • the arrangement of the Kurzhubkolben-cylinder systems in the table top or below the table top can be carried out an exemption of the molded part from the drawing punch for safe removal of molded parts.
  • the arrangement of Kurzhubkolben cylinder action fields in kinematic Inversion also allows a vertical clearance within the press between the ram and table top, because the accommodation of the Kurzhubkolben-cylinder systems is within the necessary clearance for the Ziehstempelhub.
  • the ram force can be used as a base load acting on the drawing ring advantageous for a tilt-free force of the Kurzhubkolben-cylinder systems. As a result, a trouble-free process control in the independent hydraulic pressure action of the short-stroke force action fields is given advantageous.
  • the hydraulic deep-drawing device according to the invention in combination with the short-stroke piston-cylinder system can be used with advantages both in hydraulic and in mechanical (crank) deep-drawing presses.
  • Each spacer with the associated short-stroke piston is supported on the basis of the force action field on a large hydraulic cushion, so that unevenness on the draw ring automatically with the effect of a rubber-elastic die cushion, a uniform force around the drawing ring, are compensated.
  • the arrangement of the force action fields can be chosen arbitrarily, which are required according to the drawing ring geometry and the tool and the force action fields with Regard to an exact force profile control over the pulling stroke servo-hydraulically controlled.
  • each path position is controlled in a position-controlled manner and a parallel provision of the blank holder plate after the deep-drawing operation is achieved.
  • the return stroke can be carried out at high speed, after a pre-programmable velocity profile (acceleration and deceleration) for demolding the drawn part.
  • the advantage here is that the large-scale Kurzhubkolben cylinder arrangements automatically compensate for control errors in the synchronous drive. It is also advantageous that the short-stroke piston-cylinder arrangement are controlled servohydraulically with high precision and low costs with a small volume of oil, virtually no compression volume, for rapid movements.
  • thermoforming device With the thermoforming device according to the invention, the possibility is created to use existing tools that were previously used for mechanical drawing pins, even on this hydraulic thermoforming universal without modification, with the possibility of a very high process capability of servohydraulic control and the use of different process steps, for Example switching from normal Deep-drawing process to counter-run, a very good range of applications allows.
  • the diameter of the short-stroke cylinder 9 and the short-stroke piston 10 with the spacers 11 are executed in size and effective area approximately corresponding to the existing boundary of the force action fields.
  • FIG. 5 for the ram is divided into two parts in an outer ram 8 with the sheet metal holder plate 12 and an inner plunger, which acts as a drawing punch 13 with its own drive executed.
  • the first Embodiment after FIG. 1 considered to be advantageous in which the drawing punch acts upward.
  • FIGS. 5 and 6 show a variation in the arrangement of the Kurzhubkolben-cylinder systems 20 in the upper plunger 8, for example, when used as a double-acting press 1 from above, the arrangement of the Kurzhubkolben 10 also according to the force action fields structured with larger Kurzhubkolben 10 Kurzhubzylindern 9 is executed.
  • FIG. 2 shows a plan view of the table top 6 after FIG. 1 , with the Kurzhubkolben-cylinder systems 20, the drawing punch 5 and the workpiece 7. With 21 several variants of the producible pelvic geometries are located.
  • FIG. 3 The enlarged view of a Kurzhubkolben-cylinder system 20 is in the FIG. 3 shown. It shows the short-stroke piston 9 integrated in the table top 6 and guided in seals 17 and in guide rings 18. However, the power transmission to the forming bolt 15 takes place via a long guide 11 in a guide bushes 16 guided long distance piece 11 with hardened wear plate 14. The forming bolt 15 can rest with an eccentricity L to the central axis on the wear plate 14. If necessary, two or more mold bolts 15 may be provided.
  • the short-stroke cylinder 9 is about 200 to 250 mm in diameter larger than the previously executed short-stroke cylinder and therefore can also generate forces up to 80 to.
  • the mold bolt 15 can also be designed as an angle iron.

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Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine hydroelastische Tiefzieheinrichtung zum Ziehen von Blechformteilen gemäß Oberbegriff des Patentanspruches 1. Eine solche Einrichtung ist aus dem DE-A-19641411 bekannt.
  • Bei der Metallumformung zur Herstellung von tiefgezogenen Blechformteilen gehört es zum System der Werkzeugtechnik, dass zur Abstützung der Blechhalterplatten Ziehstifte eingesetzt werden. Diese Ziehstifte als Distanzhaltestifte wirkend sind Druckbolzen zwischen der Blechhalterplatte und dem Ziehkissen. Sie sind ein notwendiger Bestandteil des jeweiligen Tiefziehwerkzeuges, das heißt, die Länge der Ziehstifte und ihre Anzahl ist werkzeugbedingt.
  • Als.Nachteilig bei diesen mechanischen Ziehstiften hat sich herausgestellt, dass sie verschleißen und sich somit ungleichmäßige Blechhaltekräfte bei starrem Niederhaltersystem im Laufe des Betriebes unkontrolliert einstellen können, welches eine unkontrollierte Faltenbildung vom Formteil bewirkt. Diesen Effekt können elastische Niederhalter durch Zwischenlage einer Gummiplatte verhindern.
  • Aus der DE-PS 30 22 844 ist bereits eine Tiefzieheinrichtung an Werkzeugen oder Pressen zum Ziehen von Blechformteilen bekannt, die ein aus mehreren Druckzylindern und mit in diesen axial bewegbar geführten, mit Strömungsdruckmitteln beaufschlagten Kolben bestehendes Ziehkissen zum Abstützen einer Blechhalterplatte besitzt und mit einem weiteren, einen in Ziehrichtung bewegbar geführten Ziehstempel aufnehmenden Ziehkissen ausgerüstet ist, dessen Druckzylinder mit den Druckzylindern des der Blechhalterabstützung dienenden Ziehkissens über Strömungswege verbunden und mit dem Ziehvorgang aus diesen Druckzylindern verdrängten Strömungsdruckmitteln beaufschlagbar sind.
  • Von Bedeutung bei dieser Tiefzieheinrichtung ist, dass beim Niedergehen des von einem Pressenstössel betätigten Ziehringes aus den Druckzylindern des der Blechhalterabstützung dienenden Ziehkissens abströmendes Druckmedium über Leitungen in die Druckzylinder des weiteren Ziehkissens, auf dem der Ziehstempel vertikal bewegbar aufgenommen ist, überströmt und die in den Druckzylindern dieses Ziehkissens geführten Kolben beaufschlagt, die ihrerseits beim Ziehvorgang den Ziehstempel entgegen der Bewegungsrichtung des Ziehringes und der Blechhalterplatte in Ziehrichtung antreiben. Dieser damit verwirklichte unmittelbare Strömungsverbund zwischen den Druckzylindern des Blechhalterplatten-Wirkungsfeldes zu den Druckzylindern des Ziehstempel-Wirkungsfeldes soll eine sogenannte Druckwaage darstellen.
  • Ein Teil der Nachteile mechanischer Ziehstifte konnten mit dieser bekannten Tiefzieheinrichtung vermieden werden. Als nachteilig bei dieser Tiefzieheinrichtung hat sich dennoch herausgestellt:
    Die entstandenen Kräfte sind nicht reproduzierbar, weil eine Abhängigkeit zwischen der Ziehgeschwindigkeit aufgrund unterschiedlicher Strömungswiderstände entstehen, das heißt, für eine Prozessführung über eine Rechenanlage ist sie nicht geeignet. Der Kräfteverlauf bei der Blechumformung ist weiter von Beginn bis zum Ende des Tiefziehprozesses in etwa parabolisch. Besonders bei flachen Ziehteilen oder auch bei komplizierten Formteil-Geometrien ist es aber zwingend notwendig, am Anfang gezielt in besonderen Wirkungsfeldbereichen des Blechhalterbereiches höhere Blechhalterkräfte einzusteuern.
  • Zur Kompensierung dieses Nachteiles ist dann nach DE-OS 33 33 687 ein Drucksteuerventil mit aufgenommen worden, um im Strömungsdurchlauf des Hydrauliköles zwischen Blechhalter und Ziehstempel über dieses Drucksteuerventil, zum Beispiel am Anfang oder auch grundsätzlich über den Gesamtziehverlauf, unterschiedliche Drücke einstellen zu können.
  • Dabei haben sich in der Praxis folgende Nachteile dieser Tiefzieheinrichtung und ihrer Steuerung herausgestellt:
    1. a) Bei unterschiedlichen Druckzuständen im Wirkungsfeld-Blechhalter und Wirkungsfeld-Ziehstempel wird das Öl unterschiedlich komprimiert, wodurch hydraulische Druckspitzen verursacht werden, welche wieder zur Zerstörung der Schmierfilmoberflächenstruktur führen können.
    2. b) Das Drucksteuerventil hat einen Lecköl-Verbrauch.
    3. c) Aufgrund der Verhältnisse gemäß a) und b) sind keine reproduzierbaren Prozess- bzw. Produktionsabläufe erzielbar, das heißt eine exakte Prozessführung ist nicht möglich und
    4. d) Bei der Herstellung von einfachen Einzelbecken mit gleichmäßigem Rand ist diese Art der Tiefzieheinrichtung zu teuer.
  • Durch den Strömungsverbund bei den beiden genannten Schutzrechten ist allgemein noch der Nachteil verbunden, dass die Ziehstempel-Wegposition, aufgrund der Ölkompressibilität und von Leckagen, nicht exakt reproduzierbar ansteuerbar ist.
  • Mit DE 196 41 411 A1 ist eine hydraulische Tiefzieheinrichtung bei Pressen zum Ziehen von Blechformteilen bekannt geworden, in der die Haltekraft zum Tiefziehen auf einen äußeren und einen inneren Wirkkranz aufgebaut ist. Dabei wird der äußere Wirkkranz mit einer einstellbaren Grundlast beaufschlagt, wobei die Formbolzen des inneren Wirkkranzes auf die Blechhalteplatte wirken und jeweils einzeln oder in Gruppen gezielt geregelt beaufschlagbar sind. Die Anordnung einer Vielpunkteinheit in dieser gewählten Form hat sich grundsätzlich bewährt, weist jedoch den Nachteil auf, daß mit einer derartigen Vielpunkteinheit die exzentrische Belastung der Kurzhubkolben-Zylindereinheiten mit sehr hohen Drücken nicht möglich ist.
  • Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, bei Vermeidung der genannten Nachteile ein rechnergestütztes, prozessfähiges, hydroelastisches Tiefziehen zu verwirklichen, bei dem die entsprechend der Formgeometrie des Werkstückes angeordneten Druckzylinder-Kolbenanordnungen für das Blechhalterplatten-Wirkungsfeld zu aktivieren und mit der eine exakte Kraftprofil-Regelung ohne Störamplituden zu verwirklichen ist, um die Vorteile und Wirkungen eines gummielastischen Ziehkissensystems zu erreichen; weiter besteht die Aufgabe darin, größere Kräfte über einen Zylinder übertragen zu können und dies auch wenn zusätzliche größere exzentrische Belastungen pro Zylindereinheit auftreten, sowie dafür eine einfache und kostengünstige Tiefzieheinrichtung zu schaffen.
  • Die Lösung dieser Aufgabe ist verwirklicht nach der Lehre des kennzeichnenden Teils des Patentanspruches 1 dadurch dass:
    1. a) ein gegenüber den Kurzhubzylindern (9) großflächiges und lang ausgeführtes Distanzstück (11) kippsicher abgestützt ist,
    2. b) dazu das Distanzstück (11) in der Tischplatte (6) oder im Stößel (8) kippsicher geführt ist auf dem Distanzstück (11) der zumindest einem Form bolzen (15) auf die Blechhalteplatte (12) zentrisch oder exzentrisch andrückbar angeordnet ist, und
    3. c) die Kurzhubkolben (10) und ihre Distanzstücke (11) in ihrem Durchmesser oder nach Ihren Wirkflächen annähernd in der Größe der Umgrenzung der Kraftwirkungsfelder entsprechend ausgeführt sind.
  • Die stationäre Ausführung der Tiefzieheinrichtung gemäß der Erfindung ist insbesondere konzeptionell einfacher und somit kostengünstiger als Tiefzieh-Umformpressen mit mobiler Ziehkissenplatte oder einem Multipunkt-Ziehkissen. Die Kurzhubkolbenzylindersysteme arbeiten je Kraftwirkungsfeld in stationärer Anordnung störungsärmer und funktionssicherer. Dies gilt auch für stationär angeordnete Gegenlaufzylinder für die Ziehstempelbewegung.
    Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen und Merkmale ist es insbesondere auch gelungen, für mehrere Wirkungsfelder der Blechhalterplatte, den Verfahrensvorteil eines gummielastischen Blechhalter-Ziehkissensystems nachzuvollziehen, aber mit dem Vorteil und der Möglichkeit der rechnergestützten Prozesssteuerung, wobei die Ansteuerung der Kurzhubkolben-Zylindersysteme für die Kraftwirkungsfelder sowohl mit gleichem als auch mit unterschiedlichem Druck je nach Formteil, möglich ist.
  • Durch die Anordnung der Kurzhubkolben-Zylindersysteme in der Tischplatte bzw. unterhalb der Tischplatte kann eine Freistellung des hergestellten Formteils vom Ziehstempel für eine sichere Formteilentfernung erfolgen. Die Anordnung der Kurzhubkolben-Zylinderwirkungsfelder in kinematischer Umkehrung gestatten ebenfalls einen vertikalen Freiraum innerhalb der Presse zwischen Stössel und Tischplatte, weil die Unterbringung der Kurzhubkolben-Zylindersysteme innerhalb des notwendigen Freiraumes für den Ziehstempelhub liegt. Die Stösselkraft kann als Grundlast auf den Ziehring wirkend vorteilhaft für eine kippfreie Krafteinwirkung der Kurzhubkolben-Zylindersysteme eingesetzt werden. Dadurch ist eine störungsfreie Prozessführung in der voneinander unabhängigen hydraulischen Druckeinwirkung der Kurzhub-Kraftwirkungsfelder vorteilhaft gegeben.
  • Die erfindungsgemäße hydraulische Tiefzieheinrichtung in Kombination mit dem Kurzhub-Kolbenzylinder-System ist mit Vorteilen sowohl in hydraulischen als auch in mechanischen (Kurbel-) Tiefziehpressen einsetzbar.
    • Von Vorteil ist weiter:
  • Jedes Distanzstück mit dem zugehörigen Kurzhubkolben stützt sich im Rahmen des Kraftwirkungsfeldes auf einem großen hydraulischen Kissen ab, so dass Unebenheiten am Ziehring automatisch mit dem Effekt eines gummielastischen Ziehkissens, einer gleichmäßigen Krafteinwirkung um den Ziehring herum, ausgeglichen werden. Jedem Kraftwirkungsfeld ist dafür ein Kurzhubkolben-Zylindersystem zugeordnet, wobei die Anordnung der Kraftwirkungsfelder beliebig gewählt werden kann, die entsprechend der Ziehringgeometrie und dem Werkzeug erforderlich sind und die Kraftwirkungsfelder werden mit Rücksicht auf eine exakte Kraftprofilsteuerung über den Ziehhub servohydraulisch geregelt.
  • Je nach Werkzeuganforderung wird jede Wegposition lagengeregelt angesteuert und eine parallele Rückstellung der Blechhalterplatte nach der Tiefziehoperation erreicht. Der Rückstellungshub kann dabei mit hoher Geschwindigkeit erfolgen, nach einem vorprogrammierbarem Geschwindigkeitsprofil (Beschleunigung und Abbremsen) zur Entformung des gezogenen Teils.
    Von Vorteil ist dabei, dass die großflächigen Kurzhubkolben-Zylinderanordnungen Regelfehler in der Synchronfahrt selbsttätig ausgleichen. Weiter ist von Vorteil, dass die Kurzhubkolben-Zylinderanordnung bei hoher Präzision und geringen Kosten mit kleinem Ölvolumen, praktisch ohne Kompressionsvolumen, für schnelle Bewegungen servohydraulisch angesteuert werden.
  • Mit der Tiefzieheinrichtung nach der Erfindung ist auch die Möglichkeit geschaffen, vorhandene Werkzeuge, die bisher für mechanische Ziehstifte eingesetzt wurden, auch auf diesen hydraulischen Tiefziehapparat universell ohne Abänderung einzusetzen, wobei die Möglichkeit einer sehr hohen Prozessfähigkeit der servohydraulischen Ansteuerung und dem Einsatz unterschiedlicher Verfahrensschritte, zum Beispiel Umschalten von normalem Vorgang Tiefziehen zum Gegenlaufziehen, ein sehr gutes Anwendungsspektrum ermöglicht.
  • Die Möglichkeiten aus der Prozessfähigkeit des Verfahrens zur Steuerung des Tiefziehvorganges sind insbesondere auch von Bedeutung für die Qualitätssicherung des herzustellenden Tiefziehteiles. Störeinflüsse, wie zum Beispiel Kippen des Pressenstössels oder Unparallelitäten am Werkzeug können durch das angegebene hydraulische Kurzhubkolben-Zylindersystem wirkungsvoll kompensiert werden, um zum Beispiel Faltenbildungen präventiv zu verhindern.
  • Die weiteren Patentansprüche betreffen zweckmäßige Ausgestaltungen des Gegenstandes der Erfindung.
  • Die Erfindung ist nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.
  • Es zeigen:
    • Figur 1
    in schematischer Darstellung die Tiefzieheinrichtung nach der Erfindung,
    Figur 2
    eine Draufsicht auf die Tischplatte nach Figur 1 mit eingezeichneten möglichen Beckengeometrien,
    Figur 3
    die Ausbildung eines erfindungsgemäßen Kurzhubkolben-Zylindersystems im Detail nach einem Ausschnitt "A" aus Figur 1,
    Figur 4
    zwei beispielhafte Anordnungen der Formbolzen auf den Distanzstücken in der Führungsplatte,
    Figur 5
    ein zweites Ausführungsbeispiel der Tiefzieheinrichtung gemäß der Erfindung mit stationärem Kurzhubkolben-Zylindersystem in der Tischplatte und
    Figur 6
    ein drittes Ausführungsbeispiel der Tiefzieheinrichtung gemäß der Erfindung mit im Stössel integrierten Kurzhubkolben-Zylindersystemen beim Einsatz als zweifach wirkende Presse oben.
  • Die Zeichnung zeigt in den Figuren 1, 5 und 6 drei Ausführungsbeispiele der Tiefzieheinrichtung in einer Presse 1, wobei die Tischplatte 6 im Pressengestell 2 unten angeordnet ist und der Stössel 8 von oben nach unten für die Schließung und Öffnung des Pressenraumes sowie für die Festlegung des Werkstückes 7 auf der Blechhalterplatte 12 oder auf dem Ziehring 4 dient. Ein Kurzhubkolben-Zylindersystem 20 besteht aus dem Kurzhubzylinder 9, dem Kurzhubkolben 10, dem Distanzstück 11 und darauf abgestützt ein oder mehrere, entsprechend der Ziehringgeometrie ausgeführte Formbolzen 15, wobei sie sich zentrisch oder exzentrisch auf dem grossflächigen Distanzstück 11 abstützen und in der Führungsplatte 19 geführt sind. Die stationäre Anordnung des Kurzhubkolben-Zylindersystems 20 unter, in der Tischplatte 6 oder im äußeren Stössel 8, ermöglicht die Verwendung von einem oder mehreren hydraulischer Ziehstempel 5, die mittels eines hydraulischen Kolbens 3 eine Ziehstempelbewegung von unten nach oben oder von oben nach unten in vertikaler Richtung durchführen. Bei diesen Anordnungen kann somit in vorteilhafter Weise eine einfache Oberkolbenpresse zur Anwendung kommen, mit dem Vorteil:
    1. a) Kipplagen mit unterschiedlichen Winkellagen durch Schrägstellung des Stössels 8 können nicht auftreten, wenn die Stösselkonstruktion bzw. - bewegung so ausgeführt ist, dass sich der Stössel 8 zwangsläufig flächig auf die Ziehringplatte 4 abstützt und
    2. b) die Anordnung der Kurzhubkolben-Zylindersysteme 20 kann in entsprechender Grösse und gleicher Weise zu Kraftwirkungsfeldern ausgeführt werden, ebenso die Aufteilung in verschiedene Kraftwirkungsfelder.
  • Die Durchmesser der Kurzhubzylinder 9 und der Kurzhubkolben 10 mit den Distanzstücken 11 sind in Größe und Wirkfläche in etwa entsprechend der vorhandenen Umgrenzung der Kraftwirkungsfelder ausgeführt. Nach Figur 5 ist dafür der Stössel zweigeteilt in einem äußeren Stössel 8 mit der Blechhalterplatte 12 und einem inneren Stössel, der als Ziehstempel 13 mit eigenem Antrieb wirkt, ausgeführt. Im Rahmen der Erfindung ist das erste Ausführungsbeispiel nach Figur 1 als vorteilhaft anzusehen, bei der der Ziehstempel nach oben wirkt.
  • Die Figuren 5 und 6 zeigen eine Variation in der Anordnung der Kurzhubkolben-Zylindersysteme 20 im oberen Stössel 8, zum Beispiel bei Einsatz als eine zweifach wirkende Presse 1 von oben, wobei die Anordnung der Kurzhubkolben 10 ebenfalls entsprechend den Kraftwirkungsfeldern gegliedert mit größeren Kurzhubkolben 10 Kurzhubzylindern 9 ausgeführt ist.
  • Die Figur 2 zeigt eine Draufsicht auf die Tischplatte 6 nach Figur 1, mit dem Kurzhubkolben-Zylindersysteme 20, dem Ziehstempel 5 und dem Werkstück 7. Mit 21 sind mehrere Varianten der herstellbaren Beckengeometrien eingezeichnet.
  • Die vergrößerte Darstellung eines Kurzhubkolben-Zylindersystems 20 ist in der Figur 3 dargestellt. Sie zeigt den Kurzhubkolben 9 in der Tischplatte 6 integriert und in Dichtungen 17 und in Führungsringen 18 geführt. Die Kraftübertragung auf den Formbolzen 15 erfolgt jedoch über einen in zwei Führungsbuchsen 16 kippsicher geführten langen Distanzstück 11 mit gehärteter Verschleißplatte 14. Der Formbolzen 15 kann dabei mit einer Exzentrizität L zur Mittelachse auf der Verschleißplatte 14 aufliegen. Bei Bedarf können auch zwei und mehr Formbolzen 15 vorgesehen sein.
  • Der Kurzhubzylinder 9 ist mit etwa 200 bis 250 mm im Durchmesser größer als die bisher üblichen ausgeführten Kurzhubzylinder und kann deswegen auch Kräfte bis 80 to erzeugen. Ebenso ist die Auflage für die Formbolzen 15 mit einem Durchmesser von etwa 300 mm grösser als die üblichen Kurzhubzylinder 9 und lässt damit auch mehr Spielraum für die Positionierung von den Formbolzen 15. Durch die große Führungslänge des Distanzstückes 11 können auch bei dieser exzentrischen Belastung 80 to ohne Kippung bewältigt werden.
  • In Figur 4 sind noch die Anordnungsmöglichkeiten veranschaulicht mit der Form der Formbolzen 15 auf dem Distanzstück 11. Bei Bedarf kann der Formbolzen 15 auch als Winkeleisen ausgeführt sein.
    • Bezugszeichenliste:
    • 1.
    Presse
    2.
    Pressengestell
    3.
    Hydraulischer Kolben für Ziehstempel 5 in Tischplatte oder in Stösselplatte integriert
    4.
    Ziehring
    5.
    Ziehstempel
    6.
    Tischplatte
    7.
    Werkstück
    8.
    Stössel
    9.
    Kurzhubzylinder (in Tisch oder Stössel integriert)
    10.
    Kurzhubkolben (in Tisch oder Stössel integriert)
    11.
    Distanzstück
    12.
    Blechhalteplatte
    13.
    Ziehstempel im Stössel
    14.
    Verschleißplatte
    15.
    Formbolzen
    16.
    Führungsbuchse
    17.
    Dichtungen
    18.
    Führungsring
    19.
    Führungsplatte
    20.
    Kurzhubkolben-Zylindersystem
    21.
    Varianten der herstellbaren Beckengeometrien

Claims (12)

  1. Hydroelastische Tiefzieheinrichtung zum Ziehen von Blechformteilen, mit gegenüber hydraulischen Druckzylindern und Druckkolben abgestützter Blechhalteplatte (12) und mit einem in Ziehrichtung bewegbar geführten Ziehstempel (5), der sich an mindestens einem in einem Zylinder geführten und mit HydraulikMedium beaufschlagbaren Kolben abstützt und einem im Oberholm abgestützten auf- und abbewegbar geführten Stößel (8),
    wobei für die hydroelastische Tiefzieheinrichtung zur Abstützung und Beaufschlagung der Blechhalteplatte (12) mehrere in Anzahl und Fläche wählbare Kraftwirkungsfelder um einen oder mehrere Ziehstempel (5) vorgesehen sind,
    wobei jedem Kraftwirkungsfeld ein stationär integriertes Kurzhubkolben-Zylindersystem (20) aus Kurzhubzylinder (9) und Kurzhubkolben (10) mit zumindest einem zugehörigen Formbolzen (15) zugeordnet ist,
    dadurch gekennzeichnet,dass
    a) ein gegenüber den Kurzhubzylindern (9) großflächiges und lang ausgeführtes Distanzstück (11) kippsicher abgestützt ist
    b) dazu das Distanzstück (11) in der Tischplatte (6) oder im Stössel (8) kippsicher geführt ist auf dem Distanzstück (11) der zumindest einem Formbolzen (15) auf die Blechhalteplatte (12) zentrisch oder exzentrisch andrück bar angeordnet ist, und
    c) die Kurzhubkolben (10) und ihre Distanzstücke (11) in ihrem Durchmesser oder nach Ihren Wirkflächen annähernd in der Größe der Umgrenzung der Kraftwirkungsfelder entsprechend ausgeführt sind.
  2. Hydroelastische Tiefzieheinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass durch unterschiedliche Anordnung der Formbolzen (15) auf den Wirkflächen der Distanzstücke (11) eine Anpassung an ähnliche Werkstücke (7) einer Teilefamilie möglich ist.
  3. Hydroelastische Tiefzieheinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die kippsichere Führung der Distanzstücke (11) in der Tischplatte (6) oder im Stößel (8) durch zwei Führungsbuchsen (16) sichergestellt ist.
  4. Hydroelastische Tiefzieheinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,dassdie Distanzstücke (11) auf der Seite der Formbolzen (15) eine Verschleißplatte (14) aufweisen.
  5. Hydroelastische Tiefzieheinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche bis4,dadurch gekennzeichnet,dassdie Kurzhubzylinder 9 einen Durchmesser von 200 bis 250 mm aufweisen.
  6. Hydroelastische Tiefzieheinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,dassdie Distanzstücke (11) einen Durchmesser von 300 mm aufweisen
  7. Hydroelastische Tiefzieheinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche bis 6,dadurch gekennzeichnet,dassdie Formbolzen (15) in Anpassung und entsprechend der zugehörigen Ziehringkontur ausgebildet sind.
  8. Hydroelastische Tiefzieheinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Ziehstempel (5) von unten nach oben wirkend innerhalb oder unterhalb der Tischplatte (6) stationär angeordnet sind.
  9. Hydroelastische Tiefzieheinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der oder die Ziehstempel (5) von oben nach unten wirkend innerhalb des zweigeteilten Stössels (8) stationär angeordnet sind.
  10. Hydroelastische Tiefzieheinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurzhubkolben-Zylindersysteme (20) in der Tischplatte (6) stationär angeordnet sind.
  11. Hydroelastische Tiefzieheinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurzhubkolben-Zylindersystem (20) stationär im äußeren Stössel (8) integriert sind.
  12. Hydroelastische Tiefzieheinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Kraftwirkungsfeld unabhängig von den anderen durch ein Kurzhubkolben-Zylindersystem (20) hydraulisch ansteuerbar ist.
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