EP2604357A1 - Method for producing a cup-shaped sheet metal item - Google Patents

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EP2604357A1
EP2604357A1 EP11009929.8A EP11009929A EP2604357A1 EP 2604357 A1 EP2604357 A1 EP 2604357A1 EP 11009929 A EP11009929 A EP 11009929A EP 2604357 A1 EP2604357 A1 EP 2604357A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
press
sheet metal
press tool
groove
peripheral wall
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP11009929.8A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Meinolf Schröder
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.)
Fischer and Kaufmann GmbH and Co KG
Original Assignee
Fischer and Kaufmann GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fischer and Kaufmann GmbH and Co KG filed Critical Fischer and Kaufmann GmbH and Co KG
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Priority to EP20120005236 priority patent/EP2604358B1/en
Publication of EP2604357A1 publication Critical patent/EP2604357A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current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
    • B21D17/00—Forming single grooves in sheet metal or tubular or hollow articles
    • B21D17/02—Forming single grooves in sheet metal or tubular or hollow articles by pressing
    • 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
    • B21D53/00—Making other particular articles
    • B21D53/26—Making other particular articles wheels or the like
    • B21D53/261—Making other particular articles wheels or the like pulleys

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a cup-shaped sheet metal work piece with a hub, on which an annular peripheral wall protrudes, wherein on an outer side of the peripheral wall at least one groove is formed without cutting, according to the preamble of patent claim 1.
  • Cup-shaped sheet metal workpieces with grooves formed on the outside are well known, for example in the production of so-called poly-V pulleys. Such a method is for example in the EP 2 339 217 A1 described.
  • the invention has for its object to provide a method by which such sheet metal workpieces can be produced economically and with good dimensional accuracy, even with smaller component sizes.
  • the inventive method is characterized in that for forming the groove in a first press step two press tool halves are each provided with a semi-annular projection along a first stroke axis to the peripheral wall, wherein a preform of the groove is formed, and then in a second press step two press tool halves are each delivered with a semi-annular projection on the peripheral wall along a second stroke axis, which is based on the peripheral wall rotated by a twist angle to the first stroke axis.
  • a basic idea of the invention is to produce such cup-shaped sheet metal workpieces in a forming press between two press tool halves.
  • a center or rotational axis of the cup-shaped sheet metal workpiece is arranged transversely and in particular at right angles to the stroke direction of the two press tool halves.
  • the press tool halves enclose a space through which an outer contour of the cup-shaped sheet metal workpiece is defined.
  • each press tool half has at least one semi-annular projection, which are pressed to form the annular groove in the peripheral wall of the sheet metal workpiece.
  • a second press step is performed.
  • a relative rotation of the workpiece is carried out that engage in this second pressing step, the press tool halves so offset from the first press step on the peripheral wall that forming burrs do not rest on the joints of the tool halves.
  • a degree of joint that may have been formed in the first pressing step is leveled again and a shaping of the sheet metal workpiece, in particular in the case of cylindrical or rotationally symmetrical shapes, is achieved by at least partially compensated elastic recovery deformed.
  • the shape of the at least one groove is dimensionally and dimensionally accurate.
  • the inventive method can be carried out in a particularly efficient manner on a forming press, which can be driven with a processing cycle of up to less than 1 second. It can thus achieve a high output and thus a particularly economical production.
  • the relative rotation of the workpiece between the two press steps relative to the press tool halves can be only a few angular degrees.
  • a particularly high dimensional accuracy can be achieved according to the invention in a preferred manner in that the angle of rotation is 90 ° or approximately 90 °.
  • the relative rotation can in principle be effected by the fact that the sheet metal workpiece is fixed and a press workpiece is twisted for this purpose. It is particularly efficient according to the invention that between the two press steps, the sheet metal workpiece is rotated, wherein a first stroke direction is rectified in a first pressing step to a stroke direction in the second press step.
  • the same press tool with the two press tool halves is used for the first press step and the second press step. In this case, only one press tool is needed.
  • the press tool halves for the first press step in a first press tool and the press tool halves for the second press step be located in a second press tool, the sheet metal workpiece being transported from the first press tool to the press tool. In this transport step between the two juxtaposed and rectified press tools rotation of the sheet metal workpiece can be done.
  • a particularly economical production results according to the invention in that the two press tools are arranged in a transfer line of a press.
  • a transfer line according to the invention is a concatenation of press tools in a press, wherein after each processing step, the workpiece in the transfer road a station is further promoted.
  • a plurality of grooves are formed simultaneously.
  • the grooves may have different groove cross-sectional shapes or preferably the same shapes.
  • the workpiece may be cylindrical, rotationally symmetric or even angular or other polygonal shape.
  • a second press step is carried out for the final forming of a first groove with a press tool, by which a preforming of a second groove takes place simultaneously.
  • a preforming of the first groove this may preferably not yet be fully formed. Rather, a final molding to the final desired shape of the groove would be done only in the second or a further pressing step.
  • FIG. 1 An inventive cup-shaped sheet metal workpiece 10 is shown in an enlarged view in Fig. 1 shown.
  • This sheet metal workpiece 10 which may have a diameter of about 4 cm and below, comprises a disc-shaped hub 12. Along the outer periphery of the hub 12, which has a pre-stamping, concentric with a central axis 11 extends a drum-shaped peripheral wall 14. In the outside of the Circumferential wall 14 are formed two annular grooves 16 without cutting.
  • Fig. 1 is a cross section according to the section AA of Fig. 2 ,
  • Such sheet metal workpieces 10 with a relatively small diameter of a few cm are not or hardly economically by conventional rotary forming process, such as pressing method produced.
  • a forming or lifting press is used with a press tool, of which a first press tool half 31 in Fig. 3 is shown.
  • the block-shaped first press tool half 31 has in its central region a trough-shaped, semi-cylindrical mold recess 34, on which accordingly the grooves 16 are formed semi-annular projections 36 are formed.
  • the trough-shaped mold recess 34 is bounded laterally by the abutment surfaces 38, at which corresponding abutment surfaces of the second opposing press tool half come to a stop.
  • the two press tool halves enclose the sheet metal workpiece 10 and thus give an outer contour of the cup-shaped sheet metal workpiece 10 with the formation of the grooves 16.
  • the joint between the two press tool halves is usually detected as a small but noticeable line-shaped Pressengrat on the sheet metal workpiece 10.
  • the axial lifting movement, which along guide pins, not shown, which engage in guide holes 39, due to a certain elastic resilience of the metallic sheet material lead to deviation from the rotational symmetry.
  • a first pressing step takes place on the sheet metal workpiece 10 in a first press tool 30, which has a first press tool half 31 and a second press tool half 32.
  • the two press tool halves 31, 32 are preferably identical or mirror-symmetrical.
  • By closing the two press tool halves 31, 32 in a first stroke direction H1 an intermediate shape of the sheet metal workpiece 10 is formed.
  • the sheet metal workpiece 10 is transported laterally to a second press tool 40. In this linear transport process, the sheet metal workpiece 10 is rotated, preferably by 90 °.
  • the sheet metal workpiece 10 is inserted into the second press tool 40. Subsequently, the first press tool half 41 and the second press tool half 42 of the second press tool 40 are moved together in the stroke direction H2 and the second press tool 40 is closed.
  • the second pressing step is performed on the sheet workpiece 10.
  • the two lifting axes or lifting directions H1 and H2 are parallel and rectified.
  • grooves 16 on the outer circumference of a preferably rotationally symmetrical sheet metal workpiece 10 can thus be produced without cutting, even in the case of simple and relatively small workpieces, in an economically efficient manner.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)

Abstract

The method involves sending two press mold halves (31,32) having a semi-annular projection along a first stroke axis of the peripheral wall, for shaping groove in first pressing step, so as to form a preform of the groove. Two press mold halves (41,42) having a semi-annular projection on the peripheral wall are sent along a second lifting axis in second press step relative to peripheral wall rotated around angle of rotation to the first lifting axis.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines topfförmigen Blechwerkstückes mit einer Nabe, an welcher eine ringförmige Umfangswand vorsteht, wobei an einer Außenseite der Umfangwand wenigstens eine Rille spanlos eingeformt wird, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a method for producing a cup-shaped sheet metal work piece with a hub, on which an annular peripheral wall protrudes, wherein on an outer side of the peripheral wall at least one groove is formed without cutting, according to the preamble of patent claim 1.

Topfförmige Blechwerkstücke mit an der Außenseite eingeformten Rillen sind hinlänglich bekannt, etwa bei der Herstellung sogenannter Poly-V-Riemenscheiben. Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise in der EP 2 339 217 A1 beschrieben.Cup-shaped sheet metal workpieces with grooves formed on the outside are well known, for example in the production of so-called poly-V pulleys. Such a method is for example in the EP 2 339 217 A1 described.

Es ist bekannt, in ein topfförmiges Ausgangswerkstück die außenliegenden Rillen durch sogenanntes Drückwalzen einzuformen. Dabei wird das Werkstück in Rotation versetzt und eine entsprechend profilierte Drückrolle an die Außenseite zugestellt. Für dieses Verfahren ist ein zentrisches Einspannen des Werkstückes an der Spindel der Drückmaschine notwendig, wozu das Bauteil eine bestimmte Mindestgröße aufweisen muss. Für das Zustellen, Spannen, Anlaufen der Rotation sowie Zustellen der Drückrollen werden bestimmte Rüstzeiten benötigt, so dass dieses Verfahren für kleinere Bauteile kaum wirtschaftlich ist.It is known to mold the outer grooves into a pot-shaped starting workpiece by means of so-called spinning rolls. The workpiece is set in rotation and delivered a correspondingly profiled spinning roller to the outside. For this method, a centric clamping of the workpiece on the spindle of the spinning machine is necessary, for which the component must have a certain minimum size. For set-up, clamping, start-up of the rotation and infeed of the spinning rollers, certain set-up times are required, so that this method is hardly economical for smaller components.

Bei der Fertigung auf Pressen besteht die Problematik der Ausbildung von Hinterschnitten. Zudem können sich beim Pressen Pressgrate und elastische Rückformungen ausbilden, so dass die Formgenauigkeit und Rotationssymmetrie des Werkstückes beeinträchtigt ist.When manufacturing on presses, the problem is the formation of undercuts. In addition, pressing burrs and elastic deformations may form during pressing, so that the dimensional accuracy and rotational symmetry of the workpiece is impaired.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit welchem derartige Blechwerkstücke auch bei kleineren Bauteilgrößen wirtschaftlich und mit guter Formgenauigkeit hergestellt werden können.The invention has for its object to provide a method by which such sheet metal workpieces can be produced economically and with good dimensional accuracy, even with smaller component sizes.

Die Aufgabe wird nach der Erfindung durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.The object is achieved according to the invention by a method having the features of claim 1. Preferred embodiments of the invention are specified in the dependent claims.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass zum Einformen der Rille in einem ersten Pressenschritt zwei Pressenwerkzeughälften mit jeweils einem halbringförmigen Vorsprung entlang einer ersten Hubachse an die Umfangswand zugestellt werden, wobei eine Vorform der Rille gebildet wird, und dass anschließend in einem zweiten Pressenschritt zwei Pressenwerkzeughälften mit jeweils einem halbringförmigen Vorsprung an die Umfangswand entlang einer zweiten Hubachse zugestellt werden, welche bezogen auf die Umfangswand um einen Verdrehwinkel verdreht zur ersten Hubachse ist.The inventive method is characterized in that for forming the groove in a first press step two press tool halves are each provided with a semi-annular projection along a first stroke axis to the peripheral wall, wherein a preform of the groove is formed, and then in a second press step two press tool halves are each delivered with a semi-annular projection on the peripheral wall along a second stroke axis, which is based on the peripheral wall rotated by a twist angle to the first stroke axis.

Ein Grundgedanke der Erfindung besteht darin, derartige topfförmige Blechwerkstücke in einer Umformpresse zwischen zwei Pressenwerkzeughälften herzustellen. Vorzugsweise ist dabei eine Mitten- oder Rotationsachse des topfförmigen Blechwerkstückes quer und insbesondere rechtwinklig zur Hubrichtung der beiden Pressenwerkzeughälften angeordnet. Im zusammengefahrenen Zustand umschließen die Pressenwerkzeughälften einen Raum, durch welchen eine Außenkontur des topfförmigen Blechwerkstückes definiert ist. Dabei weist jede Pressenwerkzeughälfte mindestens einen halbringförmigen Vorsprung auf, welche zum Bilden der ringförmigen Rille in die Umfangswand des Blechwerkstückes eingedrückt werden.A basic idea of the invention is to produce such cup-shaped sheet metal workpieces in a forming press between two press tool halves. Preferably, a center or rotational axis of the cup-shaped sheet metal workpiece is arranged transversely and in particular at right angles to the stroke direction of the two press tool halves. In the contracted state, the press tool halves enclose a space through which an outer contour of the cup-shaped sheet metal workpiece is defined. In this case, each press tool half has at least one semi-annular projection, which are pressed to form the annular groove in the peripheral wall of the sheet metal workpiece.

Um gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung eine möglichst gute Formgenauigkeit des Werkstückes unter weitgehender Vermeidung von Pressgraten an den Werkzeugfugen und elastische Rückverformungen des Materials zu vermeiden, wird ein zweiter Pressenschritt durchgeführt. Dabei wird eine relative Verdrehung des Werkstückes durchgeführt, dass bei diesem zweiten Pressenschritt die Pressenwerkzeughälften so versetzt zu dem ersten Pressenschritt an der Umfangswand angreifen, dass sich bildende Pressgrate an den Trennfugen der Werkzeughälften nicht aufeinanderliegen.In order to avoid the best possible dimensional accuracy of the workpiece according to a further aspect of the invention while largely avoiding burrs on the tool joints and elastic recovery of the material, a second press step is performed. In this case, a relative rotation of the workpiece is carried out that engage in this second pressing step, the press tool halves so offset from the first press step on the peripheral wall that forming burrs do not rest on the joints of the tool halves.

Auf diese Weise werden ein sich eventuell im ersten Pressenschritt ausgebildeter Fugengrad wieder eingeebnet und eine Formgebung des Blechwerkstückes, insbesondere bei zylindrischen oder rotationssymmetrischen Formen, durch zumindest teilweise Kompensation elastischer Rückverformungen verbessert. Auch die Ausformung der mindestens einen Rille wird form- und dimensionsgenauer.In this way, a degree of joint that may have been formed in the first pressing step is leveled again and a shaping of the sheet metal workpiece, in particular in the case of cylindrical or rotationally symmetrical shapes, is achieved by at least partially compensated elastic recovery deformed. The shape of the at least one groove is dimensionally and dimensionally accurate.

Das erfindungsgemäße Verfahren lässt sich in besonders effizienter Weise auf einer Umformpresse durchführen, welche mit einem Bearbeitungstakt von bis zu unter 1 Sekunde gefahren werden kann. Es lassen sich so ein hoher Ausstoß und damit eine besonders wirtschaftliche Fertigung erzielen.The inventive method can be carried out in a particularly efficient manner on a forming press, which can be driven with a processing cycle of up to less than 1 second. It can thus achieve a high output and thus a particularly economical production.

Grundsätzlich kann die relative Verdrehung des Werkstückes zwischen den beiden Pressenschritten gegenüber den Pressenwerkzeughälften nur wenige Winkelgrade betragen. Eine besonders hohe Formgenauigkeit lässt sich nach der Erfindung in bevorzugter Weise dadurch erzielen, dass der Verdrehwinkel 90° oder annähernd 90° beträgt.In principle, the relative rotation of the workpiece between the two press steps relative to the press tool halves can be only a few angular degrees. A particularly high dimensional accuracy can be achieved according to the invention in a preferred manner in that the angle of rotation is 90 ° or approximately 90 °.

Die relative Verdrehung kann grundsätzlich dadurch erfolgen, dass das Blechwerkstück feststeht und ein Pressenwerkstück hierzu verdreht wird. Besonders effizient ist es nach der Erfindung, dass zwischen den beiden Pressenschritten das Blechwerkstück gedreht wird, wobei eine erste Hubrichtung in einem ersten Pressenschritt gleichgerichtet zu einer Hubrichtung im zweiten Pressenschritt ist.The relative rotation can in principle be effected by the fact that the sheet metal workpiece is fixed and a press workpiece is twisted for this purpose. It is particularly efficient according to the invention that between the two press steps, the sheet metal workpiece is rotated, wherein a first stroke direction is rectified in a first pressing step to a stroke direction in the second press step.

Dabei kann nach einer vorteilhaften Variante der Erfindung vorgesehen sein, dass für den ersten Pressenschritt und den zweiten Pressenschritt dasselbe Pressenwerkzeug mit den zwei Pressenwerkzeughälften eingesetzt wird. Hierbei wird also lediglich ein Pressenwerkzeug benötigt.It can be provided according to an advantageous variant of the invention that the same press tool with the two press tool halves is used for the first press step and the second press step. In this case, only one press tool is needed.

Für eine Fertigung in großen Stückzahlen ist es nach der Erfindung bevorzugt, dass die Pressenwerkzeughälften für den ersten Pressenschritt in einem ersten Pressenwerkzeug und die Pressenwerkzeughälften für den zweiten Pressenschritt in einem zweiten Pressenwerkzeug angeordnet sind, wobei das Blechwerkstück von dem ersten Pressenwerkzeug zum Pressenwerkzeug transportiert wird. Bei diesem Transportschritt zwischen den beiden nebeneinander angeordneten und gleichgerichteten Pressenwerkzeugen kann die Drehung des Blechwerkstückes erfolgen.For high volume production, it is preferred in the invention that the press tool halves for the first press step in a first press tool and the press tool halves for the second press step be located in a second press tool, the sheet metal workpiece being transported from the first press tool to the press tool. In this transport step between the two juxtaposed and rectified press tools rotation of the sheet metal workpiece can be done.

Eine besonders wirtschaftliche Fertigung ergibt sich nach der Erfindung dadurch, dass die beiden Pressenwerkzeuge in einer Transferstraße einer Presse angeordnet sind. Eine Transferstraße im Sinne der Erfindung ist dabei eine Verkettung von Pressenwerkzeugen in einer Presse, wobei nach jedem Bearbeitungsschritt das Werkstück in der Transferstraße eine Station weitergefördert wird. Somit lässt sich die erfindungsgemäße Herstellung des topfförmigen Blechwerkstückes mit mindestens einer Rille in der Umfangswand in einfacher Weise mit weiteren Stanz-, Biege-, Tiefzieh- oder sonstigen Umformschritten kombinieren, die in einer Hubpresse ausführbar sind.A particularly economical production results according to the invention in that the two press tools are arranged in a transfer line of a press. A transfer line according to the invention is a concatenation of press tools in a press, wherein after each processing step, the workpiece in the transfer road a station is further promoted. Thus, the inventive production of the cup-shaped sheet metal workpiece with at least one groove in the peripheral wall in a simple manner with other punching, bending, deep drawing or other forming steps can be combined, which are executable in a lifting press.

Nach einer bevorzugten Variante der Erfindung ist vorgesehen, dass mehrere Rillen gleichzeitig eingeformt werden. Die Rillen können dabei unterschiedliche Rillenquerschnittsformen oder vorzugsweise gleiche Formen aufweisen. Das Werkstück kann zylindrisch, rotationssymmetrisch oder auch eine eckige oder sonstige polygonale Form besitzen.According to a preferred variant of the invention it is provided that a plurality of grooves are formed simultaneously. The grooves may have different groove cross-sectional shapes or preferably the same shapes. The workpiece may be cylindrical, rotationally symmetric or even angular or other polygonal shape.

Weiterhin ist es nach der Erfindung bevorzugt, dass für jede Einzelform der Rille zwei Pressenschritte vorgesehen werden, wobei ein zweiter Pressenschritt zum Endformen einer ersten Rille mit einem Pressenwerkzeug ausgeführt wird, durch welches gleichzeitig ein Vorformen einer zweiten Rille erfolgt. Bei einem Vorformen der ersten Rille kann diese vorzugsweise noch nicht vollständig ausgeformt werden. Vielmehr würde ein Endformen zu der endgültigen gewünschten Form der Rille erst in dem zweiten oder einem weiteren Pressenschritt erfolgen. Durch dieses stufenweise Ausformen wird eine besonders hohe Formgenauigkeit erreicht, da für das Material im Werkstück mehr Zeit zum Fließen gewährt wird.Furthermore, it is preferred according to the invention that two press steps are provided for each individual form of the groove, wherein a second press step is carried out for the final forming of a first groove with a press tool, by which a preforming of a second groove takes place simultaneously. In a preforming of the first groove, this may preferably not yet be fully formed. Rather, a final molding to the final desired shape of the groove would be done only in the second or a further pressing step. By this stepwise molding a particularly high dimensional accuracy is achieved because the material in the workpiece more time is granted to flow.

Besonders wirtschaftlich ist es nach der Erfindung, dass aus einem Blech eine topfförmige Zwischenform geformt, insbesondere tiefgezogen wird.It is particularly economical according to the invention that formed from a sheet, a cup-shaped intermediate form, in particular deep-drawn.

Dies kann insbesondere dadurch geschehen, dass ausgehend von einem Blechcoil in einer Presse in einer Transferstraße die Zwischenform geformt und das topfförmige Blechwerkstück endgefertigt werden. Ausgehend von dem aufgespulten Blechband wird diese von dem Coil in die Transferstraße einer Presse geleitet. Das Blech wird dabei abgelängt und zu der topfförmigen Zwischenform mit einer sich radial erstreckenden Nabenfläche und einer in axialer Richtung verlaufenden Umfangswand gebildet. In diese insbesondere durch Tiefziehen hergestellte Umfangswand kann dann das Einformen der Rille oder der Rillen gemäß der Erfindung erfolgen. Weiterhin können in die Nabenfläche ein Lochbild eingestanzt oder Einprägungen vorgenommen werden.This can be done in particular by forming the intermediate mold from a sheet metal coil in a press in a transfer line and then finishing the cup-shaped sheet metal workpiece. Starting from the wound sheet metal strip, it is guided by the coil into the transfer line of a press. The sheet is cut to length and formed into the cup-shaped intermediate shape with a radially extending hub surface and a circumferential wall running in the axial direction. In this produced in particular by thermoforming peripheral wall then the molding of the groove or grooves can be carried out according to the invention. Furthermore, a hole pattern can be punched or imprints are made in the hub surface.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen weiter erläutert, welche schematisch in den beigefügten Zeichnungen dargestellt sind. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1
eine Querschnittsansicht durch ein erfindungsgemäß hergestelltes Blechwerkstück;
Fig. 2
eine Draufsicht auf das Blechwerkstück gemäß Fig. 1;
Fig. 3
eine perspektivische Ansicht auf eine Pressenwerkzeughälfte zur Herstellung eines Blechwerkstückes nach der Erfindung; und
Fig. 4
eine schematische Darstellung eines Fertigungsablaufes nach dem erfindungsgemäßen Verfahren.
The invention will be further elucidated on the basis of preferred exemplary embodiments, which are illustrated schematically in the attached drawings. In the drawings show:
Fig. 1
a cross-sectional view through a sheet metal workpiece produced according to the invention;
Fig. 2
a plan view of the sheet metal workpiece according to Fig. 1 ;
Fig. 3
a perspective view of a press tool half for producing a sheet metal workpiece according to the invention; and
Fig. 4
a schematic representation of a production process according to the inventive method.

Ein erfindungsgemäß hergestelltes topfförmiges Blechwerkstück 10 ist in vergrößerter Darstellung in Fig. 1 gezeigt. Dieses Blechwerkstück 10, welches etwa einen Durchmesser von 4 cm und darunter aufweisen kann, umfasst eine scheibenförmige Nabe 12. Entlang des Außenumfanges der Nabe 12, welche eine Vorprägung aufweist, erstreckt sich konzentrisch zu einer Mittenachse 11 eine trommelförmige Umfangswand 14. In der Außenseite der Umfangswand 14 sind zwei kreisringförmige Rillen 16 spanlos eingeformt.An inventive cup-shaped sheet metal workpiece 10 is shown in an enlarged view in Fig. 1 shown. This sheet metal workpiece 10, which may have a diameter of about 4 cm and below, comprises a disc-shaped hub 12. Along the outer periphery of the hub 12, which has a pre-stamping, concentric with a central axis 11 extends a drum-shaped peripheral wall 14. In the outside of the Circumferential wall 14 are formed two annular grooves 16 without cutting.

Wie der Darstellung gemäß Fig. 2 zu entnehmen ist, ist das Blechwerkstück 10 zylindrisch und rotationssymmetrisch zur Mittenachse 11 ausgebildet. Die Darstellung von Fig. 1 ist ein Querschnitt gemäß dem Schnitt A-A von Fig. 2.As shown in the illustration Fig. 2 can be seen, the sheet metal workpiece 10 is cylindrical and rotationally symmetrical to the center axis 11 is formed. The representation of Fig. 1 is a cross section according to the section AA of Fig. 2 ,

Derartige Blechwerkstücke 10 mit einem relativ kleinen Durchmesser von wenigen cm sind nicht oder kaum wirtschaftlich durch herkömmliche Rotationsumformverfahren, wie etwa Drückverfahren, herstellbar. Gemäß der Erfindung wird zur Herstellung eines derartigen Blechwerkstückes 10 eine Umform- oder Hubpresse mit einem Pressenwerkzeug eingesetzt, von welchem eine erste Pressenwerkzeughälfte 31 in Fig. 3 gezeigt ist.Such sheet metal workpieces 10 with a relatively small diameter of a few cm are not or hardly economically by conventional rotary forming process, such as pressing method produced. According to the invention, a forming or lifting press is used with a press tool, of which a first press tool half 31 in Fig. 3 is shown.

Die blockförmige erste Pressenwerkzeughälfte 31 weist in ihrem Mittenbereich eine wannenförmige, halbzylindrische Formausnehmung 34 auf, an welcher entsprechend den einzuformenden Rillen 16 halbringförmige Vorsprünge 36 ausgebildet sind. Die wannenförmige Formausnehmung 34 wird seitlich durch die Anschlagsflächen 38 begrenzt, an welchen entsprechende Anschlagflächen der zweiten gegenüberliegenden Pressenwerkzeughälfte zum Anschlag kommen.The block-shaped first press tool half 31 has in its central region a trough-shaped, semi-cylindrical mold recess 34, on which accordingly the grooves 16 are formed semi-annular projections 36 are formed. The trough-shaped mold recess 34 is bounded laterally by the abutment surfaces 38, at which corresponding abutment surfaces of the second opposing press tool half come to a stop.

Im geschlossenen Zustand umschließen die beiden Pressenwerkzeughälften das Blechwerkstück 10 und geben so eine Außenkontur des topfförmigen Blechwerkstückes 10 unter Einformung der Rillen 16 vor. Bei einem solchen Pressenvorgang ist die Stoßstelle zwischen den beiden Pressenwerkzeughälften in der Regel als ein kleiner aber merklicher linienförmiger Pressengrat an dem Blechwerkstück 10 feststellbar. Auch kann die axiale Hubbewegung, welche entlang nicht dargestellter Führungsbolzen, die in Führungsbohrungen 39 eingreifen, aufgrund einer gewissen elastischen Rückfederung des metallischen Blechmaterials zur Abweichung von der Rotationssymmetrie führen.In the closed state, the two press tool halves enclose the sheet metal workpiece 10 and thus give an outer contour of the cup-shaped sheet metal workpiece 10 with the formation of the grooves 16. In such a pressing operation, the joint between the two press tool halves is usually detected as a small but noticeable line-shaped Pressengrat on the sheet metal workpiece 10. Also, the axial lifting movement, which along guide pins, not shown, which engage in guide holes 39, due to a certain elastic resilience of the metallic sheet material lead to deviation from the rotational symmetry.

Nach der Erfindung wird dies durch einen beispielhaft dargestellten Verfahrensablauf nach Fig. 4 weitgehend vermieden. Gemäß diesem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt ein erster Pressenschritt an dem Blechwerkstück 10 in einem ersten Pressenwerkzeug 30, welches eine erste Pressenwerkzeughälfte 31 und eine zweite Pressenwerkzeughälfte 32 aufweist. Die beiden Pressenwerkzeughälften 31, 32 sind vorzugsweise gleich beziehungsweise spiegelsymmetrisch ausgebildet. Durch Schließen der beiden Pressenwerkzeughälften 31, 32 in einer ersten Hubrichtung H1 wird eine Zwischenform des Blechwerkstückes 10 gebildet. Nach dem Öffnen des Pressenwerkzeuges 30 wird das Blechwerkstück 10 seitlich zu einem zweiten Pressenwerkzeug 40 transportiert. Bei diesem linearen Transportvorgang wird das Blechwerkstück 10 verdreht, vorzugsweise um 90°.According to the invention, this is demonstrated by a process flow shown by way of example Fig. 4 largely avoided. According to this method according to the invention, a first pressing step takes place on the sheet metal workpiece 10 in a first press tool 30, which has a first press tool half 31 and a second press tool half 32. The two press tool halves 31, 32 are preferably identical or mirror-symmetrical. By closing the two press tool halves 31, 32 in a first stroke direction H1, an intermediate shape of the sheet metal workpiece 10 is formed. After opening the press tool 30, the sheet metal workpiece 10 is transported laterally to a second press tool 40. In this linear transport process, the sheet metal workpiece 10 is rotated, preferably by 90 °.

In dieser gedrehten Position wird das Blechwerkstück 10 in das zweite Pressenwerkzeug 40 eingesetzt. Anschließend werden die erste Pressenwerkzeughälfte 41 und die zweite Pressenwerkzeughälfte 42 des zweiten Pressenwerkzeuges 40 in Hubrichtung H2 zusammengefahren und das zweite Pressenwerkzeug 40 geschlossen. Hierbei wird der zweite Pressenschritt an dem Blechwerkstück 10 durchgeführt. Bei dieser Ausführung sind die beiden Hubachsen oder Hubrichtungen H1 und H2 parallel und gleichgerichtet.In this rotated position, the sheet metal workpiece 10 is inserted into the second press tool 40. Subsequently, the first press tool half 41 and the second press tool half 42 of the second press tool 40 are moved together in the stroke direction H2 and the second press tool 40 is closed. Here, the second pressing step is performed on the sheet workpiece 10. In this embodiment, the two lifting axes or lifting directions H1 and H2 are parallel and rectified.

Aufgrund der Verdrehung des Blechwerkstückes 10 um 90° gegenüber dem ersten Pressenschritt kann so ein gebildeter Pressengrat am Blechwerkstück 10 wieder eingeebnet werden. Aufgrund der Vorformung im ersten Pressenschritt bildet sich praktisch kein weiterer Pressengrat beim zweiten Pressenschritt aus. Zudem wird eine gewisse Unrundheit, welche sich bei der linearen Umformbewegung im ersten Pressenschritt am Blechwerkstück 10 ausbildet, aufgrund der Verdrehung des Blechwerkstückes 10 in dem zweiten Pressenschritt weitgehend kompensiert.Due to the rotation of the sheet metal workpiece 10 by 90 ° relative to the first press step so a formed Pressengrat be braced on the sheet metal workpiece 10 again. Due to the preforming in the first press step, virtually no further press ridge forms during the second press step. In addition, a certain out-of-roundness, which is formed during the linear forming movement in the first pressing step on the sheet metal workpiece 10, due to the rotation of the sheet metal workpiece 10 in the second pressing step is largely compensated.

Nach der Erfindung können so auch bei einfachen und relativ kleinen Werkstücken in wirtschaftlich effizienter Weise Rillen 16 am Außenumfang eines vorzugsweise rotationssymmetrischen Blechwerkstückes 10 spanlos hergestellt werden.According to the invention, grooves 16 on the outer circumference of a preferably rotationally symmetrical sheet metal workpiece 10 can thus be produced without cutting, even in the case of simple and relatively small workpieces, in an economically efficient manner.

Claims (10)

Verfahren zum Herstellen eines topfförmigen Blechwerkstückes (10) mit einer Nabe (12), an welcher eine ringförmige Umfangswand (14) vorsteht, wobei an einer Außenseite der Umfangswand (14) wenigstens eine Rille (16) spanlos eingeformt wird,
dadurch gekennzeichnet,
dass zum Einformen der Rille (16) in einem ersten Pressenschritt zwei Pressenwerkzeughälften (31, 32) mit jeweils einem halbringförmigen Vorsprung (36) entlang einer ersten Hubachse an die Umfangswand (14) zugestellt werden, wobei eine Vorform der Rille (16) gebildet wird, und
dass anschließend in einem zweiten Pressenschritt zwei Pressenwerkzeughälften (41, 42) mit jeweils einem halbringförmigen Vorsprung (36) an die Umfangswand (14) entlang einer zweiten Hubachse zugestellt werden, welche bezogen auf die Umfangswand (14) um einen Verdrehwinkel verdreht zur ersten Hubachse ist.Method for producing a cup-shaped sheet metal workpiece (10) having a hub (12) on which an annular peripheral wall (14) projects, wherein at least one groove (16) is formed without cutting on an outer side of the peripheral wall (14),
characterized,
that the forming of the groove (16) in a first press step two press tool halves (31, 32) each having a semi-annular projection (36) are delivered along a first stroke axis to the peripheral wall (14), wherein a preform of the groove (16) is formed , and
that then in a second press step two press tool halves (41, 42) are each provided with a semi-annular projection (36) to the peripheral wall (14) along a second stroke axis, which is based on the peripheral wall (14) rotated by a twist angle to the first stroke axis , Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Verdrehwinkel 90° oder annähernd 90° beträgt.Method according to claim 1,
characterized,
that the twist angle is 90 ° or approximately 90 °. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass zwischen den beiden Pressenschritten das Blechwerkstück (10) gedreht wird, wobei eine erste Hubrichtung im ersten Pressenschritt gleichgerichtet zu einer Hubrichtung im zweiten Pressenschritt ist.Method according to claim 1 or 2,
characterized,
in that the sheet metal workpiece (10) is rotated between the two press steps, wherein a first stroke direction in the first press step is rectified to a stroke direction in the second press step. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass für den ersten Pressenschritt und den zweiten Pressenschritt dasselbe Pressenwerkzeug mit den zwei Pressenwerkzeughälften (31, 32) eingesetzt wird.Method according to one of claims 1 to 3,
characterized,
in that the same press tool with the two press tool halves (31, 32) is used for the first press step and the second press step. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Pressenwerkzeughälften (31, 32) für den ersten Pressenschritt in einem ersten Pressenwerkzeug (30) und die Pressenwerkzeughälften (41, 42) für den zweiten Pressenschritt in einem zweiten Pressenwerkzeug (40) angeordnet sind, wobei das Blechwerkstück (10) von dem ersten Pressenwerkzeug (30) zum zweiten Pressenwerkzeug (40) transportiert wird.Method according to one of claims 1 to 4,
characterized,
in that the press tool halves (31, 32) for the first press step in a first press tool (30) and the press tool halves (41, 42) for the second press step are arranged in a second press tool (40), the sheet metal workpiece (10) from the first press tool Press tool (30) to the second press tool (40) is transported. Verfahren nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass die beiden Pressenwerkzeuge (30, 40) in einer Transferstraße einer Presse angeordnet werden.Method according to claim 5,
characterized,
that the two press tools (30, 40) are arranged in a transfer line of a press. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass mehrere Rillen (16) gleichzeitig eingeformt werden.Method according to one of claims 1 to 6,
characterized,
that a plurality of grooves (16) are formed simultaneously. Verfahren nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass für jede Einzelform der Rille (16) zwei Pressenschritte vorgesehen werden, wobei ein zweiter Pressenschritt zum Endformen einer ersten Rille (16a) mit dem Pressenwerkzeug (30, 40) ausgeführt wird, durch welches gleichzeitig ein Vorformen einer zweiten Rille (16b) erfolgt.Method according to claim 7,
characterized,
in that two press steps are provided for each individual shape of the groove (16), wherein a second pressing step is carried out for the final forming of a first groove (16a) with the press tool (30, 40) by which a preforming of a second groove (16b) takes place simultaneously. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass aus einem Blech eine topfförmige Zwischenform geformt, insbesondere tiefgezogen, wird.Method according to one of claims 1 to 8,
characterized,
that formed from a sheet, a cup-shaped intermediate form, in particular deep-drawn, is. Verfahren nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass ausgehend von einem Blechcoil in einer Presse in einer Transferstraße die Zwischenform geformt und das topfförmige Blechwerkstück (10) endgefertigt werden.Method according to claim 9,
characterized,
in that, starting from a sheet metal coil in a press, the intermediate shape is formed in a transfer line and the pot-shaped sheet metal workpiece (10) is finished.
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