NL1021738C2 - Werkwijze en inrichting voor het reduceren van plooivorming bij dieptrekken. - Google Patents

Werkwijze en inrichting voor het reduceren van plooivorming bij dieptrekken. Download PDF

Info

Publication number
NL1021738C2
NL1021738C2 NL1021738A NL1021738A NL1021738C2 NL 1021738 C2 NL1021738 C2 NL 1021738C2 NL 1021738 A NL1021738 A NL 1021738A NL 1021738 A NL1021738 A NL 1021738A NL 1021738 C2 NL1021738 C2 NL 1021738C2
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
downholder
opening
critical value
deep
edge
Prior art date
Application number
NL1021738A
Other languages
English (en)
Inventor
Jan Willem Gunnink
Pieter Jan Bolt
Jacobus Franciscus Cos Leeuwen
Margriet De Nooij
Robert Jan Werkhoven
Original Assignee
Tno
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 Tno filed Critical Tno
Priority to NL1021738A priority Critical patent/NL1021738C2/nl
Priority to EP03759078A priority patent/EP1554067B1/en
Priority to AT03759078T priority patent/ATE408465T1/de
Priority to DE60323658T priority patent/DE60323658D1/de
Priority to US10/532,360 priority patent/US20050268685A1/en
Priority to AU2003275734A priority patent/AU2003275734A1/en
Priority to PCT/NL2003/000720 priority patent/WO2004037460A1/en
Application granted granted Critical
Publication of NL1021738C2 publication Critical patent/NL1021738C2/nl

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D22/00Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/20Deep-drawing
    • B21D22/21Deep-drawing without fixing the border of the blank
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D24/00Special deep-drawing arrangements in, or in connection with, presses
    • B21D24/10Devices controlling or operating blank holders independently, or in conjunction with dies
    • B21D24/14Devices controlling or operating blank holders independently, or in conjunction with dies pneumatically or hydraulically

Description

I Titel: Werkwijze en inrichting voor het reduceren van plooivorming bij I dieptrekken.
I De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het dieptrekken van producten uit een platine. Meer in het bijzonder heeft de I uitvinding betrekking op een verbeterde werkwijze voor het verhinderen, althans reduceren van plooivorming in de platine tijdens het dieptrekken.
I 5 Tijdens dieptrekken van een platine tussen een matrijs en een I daarmee samenwerkend stempel, worden de randen van de platine met I behulp van een neerhouder vastgehouden tegen een met deze neerhouder I samenwerkende matrijsring. Het is daarbij van belang de neerhouder zodanig in te stellen dat een op de randen van de platine uitgeoefende 10 neerhouderkracht enerzijds voldoende groot is om plooivorming in de randen te verhinderen, doch anderzijds niet groter is dan nodig, omdat dit I scheurvorming in de hand werkt en bovendien tot hoge wrijvingskrachten I tussen de platine en de neerhouder en matrijsring leidt. Dergelijke I wrijvingskrachten vergen een zware uitvoering van de inrichting, kosten I 15 onnodig veel energie tijdens het dieptrekken, leiden tot slijtage en verkorten I de levensduur van de inrichting.
Bij de bekende werkwijzen wordt de benodigde neerhouderkracht vaak door 'trial and error' bepaald tijdens een serie proefnemingen voorafgaand aan het eigenlijke dieptrekproces. De gevonden 20 neerhouderkracht wordt vervolgens vermenigvuldigd met een veiligheidsfactor, in verband met mogelijke variaties in het uitgangsmateriaal, zoals spreiding in de dikte en samenstelling. Hierdoor is de toegepaste neerhouderkracht uiteindelijk hoger dan absoluut noodzakelijk, met alle hiervoor genoemde nadelen van dien. Bovendien 25 kosten de proefnemingen tijd, materiaal en geld en is de uitkomst afhankelijk van het vakmanschap van degene die de proefnemingen verricht.
Λ r, r- ..
I 2
Uit DE 4038864 is een werkwijze bekend, waarbij de I neerhouderkracht (Fn) bij aanvang van het dieptrekken preventief zodanig hoog wordt gekozen dat deze kracht groter is dan een in de platine te verwachten tegenkracht (Fs). Tijdens het dieptrekken wordt de 5 neerhouderkracht geleidelijk verlaagd totdat een begin van plooivorming I wordt waargenomen. Alsdan wordt de neerhouderkracht verhoogd tot boven I de op dat moment in de platine verwachte tegenkracht. Dit wordt herhaald, totdat de neerhouderkracht, aan het eind van het dieptrekproces, gelijk is aan nul. De plooivorming wordt gedetecteerd met behulp van meetmiddelen 10 die de afstand tussen de neerhouder en de matrijs meten. De nawerkbaarheid van deze publicatie ontbreekt omdat niet op voor de vakman duidelijke wijze uiteen wordt gezet hoe de te verwachten tegenkracht moet worden bepaald. Merkwaardig is bovendien dat bij het bekende voorstel de uitgeoefende neerhouderkracht afneemt terwijl, zoals H 15 hierna zal blijken, bij het voorstel volgens de uitvinding de neerhouderkracht in de loop van het proces juist toeneemt.
H Ook bij deze bekende werkwijze is de neerhouderkracht derhalve H hoger dan noodzakelijk, omdat deze bij aanvang van de werkwijze en H telkens wanneer plooivorming optreedt wordt verhoogd tot boven de in de 20 platine te verwachten tegenkracht. Bovendien is de hoogte van de neerhouderkracht en de goede werking daarvan sterk afhankelijk van de nauwkeurigheid waarmee de tegenkracht kan worden voorspeld.
De uitvinding beoogt een werkwijze te verschaffen, waarbij althans een aantal van de aan de bekende werkwijzen klevende nadelen zijn 25 opgeheven. Daartoe wordt een werkwijze volgens de uitvinding gekenmerkt door de maatregelen volgens conclusie 1.
Bij een werkwijze volgens de uitvinding wordt de neerhouderkracht aanvankelijk relatief laag gehouden en pas opgevoerd wanneer dit nodig is, namelijk bij beginnende plooivorming. Daarbij is het van belang dat deze 30 plooivorming in een vroeg stadium kan worden herkend. Dit wordt bij een I werkwijze volgens de uitvinding bereikt, doordat rekening wordt gehouden met het dikteverloop van de rand van de platine tijdens het dieptrekken of een van dit dikteverloop afgeleide grootheid, zoals bijvoorbeeld de snelheid van het dikteverloop. De dikte van de platinerand neemt tijdens het 5 dieptrekken geleidelijk toe, omdat de diameter van de platine geleidelijk afneemt en derhalve materiaal in de platinerand op een steeds kleiner oppervlak moet worden onder gebracht. Zou met deze diktetoename geen rekening worden gehouden, dan zou elke diktetoename als beginnende plooivorming worden gezien en de neerhouder ten onrechte worden 10 aangestuurd, waarbij niet alleen plooien maar ook genoemde diktetoename zou worden onderdrukt, hetgeen leidt tot een onnodig hoge neerhouderkracht.
Bij een werkwijze volgens de uitvinding wordt de neerhouderkracht tijdens het dieptrekken geleidelijk verhoogd vanaf een relatief lage waarde 15 in plaats van verlaagd vanaf een preventief hoge waarde. Hierdoor zal de neerhouderkracht steeds een zo laag mogelijke waarde hebben, resulterend in lage wrijvingskrachten tussen de inrichting en de platine. De inrichting kan hierdoor met relatief lage krachten en relatief weinig energie worden bediend en daardoor relatief licht worden uitgevoerd. Bovendien zal bij 20 dergelijke lage krachten de kans op scheuren van de platine minimaal zijn. Hierdoor kunnen minder strenge eisen worden gesteld aan het uitgangsmateriaal ten aanzien van bijvoorbeeld de homogeniteit van het materiaal, het aantal imperfecties in het materiaalrooster per volume-eenheid en dikte variaties in de platine. Aldus kan met kwalitatief minder 25 uitgangsmateriaal en navenant lagere materiaalkosten toch een kwalitatief goed eindproduct worden gerealiseerd. Bovendien neemt hierdoor de vrijheid in toe te passen materialen toe, waardoor eenvoudiger met nieuwe materialen kan worden gewerkt.
Nog een voordeel ten opzichte van de bekende werkwijzen is dat 30 een in de platine te verwachten tegenkracht niet voorafgaand aan het I dieptrekken hoeft te worden bepaald. Evenmin hoeven tijdrovende en kostbare testen te worden uitgevoerd om een geschikte I aanvangsneerhouderkracht te bepalen, hetgeen met name voor relatief I kleine productseries van groot voordeel is.
5 Uit testen van aanvraagster is gebleken dat wanneer tijdens het I dieptrekken plooivorming in de rand van de platine op hiervoor beschreven H wijze wordt verhinderd, hierdoor zowel plooien in de flens van het diep getrokken eindproduct (zogenaamde primaire plooien) als plooien in de wand van het diepgetrokken eindproduct (zogenaamde secundaire plooien) 10 effectief kunnen worden voorkomen. Onder de 'rand van de platine' wordt in deze beschrijving verstaan het deel van de platine dat zich tussen de neerhouder en de matrijsring bevindt.
In een eerste voorkeursuitvoeringsvorm wordt een werkwijze volgens de uitvinding gekenmerkt door de maatregelen volgens conclusie 2.
H 15 Bij deze uitvoeringsvorm wordt een voor plooivorming relevante H parameter gemeten en wordt de neerhouderkracht verhoogd, wanneer deze H gemeten parameter een vooraf bepaald kritisch traject of kritische waarde H overschrijdt, welk traject of welke waarde is gebaseerd op, althans rekening H houdt met de hiervoor besproken diktetoename van de platine, of een van H 20 deze diktetoename afgeleide grootheid.
De neerhouderkracht kan stapsgewijs worden verhoogd, met een vooraf ingestelde stapgrootte, doch kan bijvoorbeeld ook door middel van op zichzelf bekende regelalgoritmes, zoals bijvoorbeeld een proportioneel, integrerend en/of differentiërend werkende regeling, naar een gewenste 25 waarde worden geregeld, waarbij de gemeten parameter zich weer onder de genoemde kritische grootheden (traject of waarde) bevindt.
In een nadere uitwerking van de eerste voorkeursuitvoeringsvorm wordt een werkwijze volgens de uitvinding gekenmerkt door de maatregelen volgens conclusie 3.
H De voor plooivorming relevante parameter kan bijvoorbeeld de neerhouderopening zijn, gedefinieerd als de loodrechte afstand tussen de H neerhouder en de matrijsring. In dat geval kan het dikteverloop of de maximale diktetoename van de platinerand als kritische traject, 5 respectievelijk kritische waarde worden ingevoerd. Immers, wanneer de neerhouderopening tijdens het dieptrekken groter wordt dan de momentane dikte, of de uiteindelijke maximale dikte van de platinerand, dan duidt dit op plooivorming. Het dikteverloop kan theoretisch worden bepaald, met behulp van geschikte simulatie programma's, doch kan ook eenmalig, 10 voorafgaand aan het dieptrekken van een nieuwe serie producten worden I gemeten. Daartoe wordt een constante neerhouderkracht ingesteld, waarbij I plooi- noch scheurvorming optreedt en wordt tijdens het dieptrekken de I neerhouderopening gemeten. Aangezien er geen plooivorming optreedt, mag I worden aangenomen dat de gemeten neerhouderopening in hoofdzaak gelijk 15 is aan de diktetoename van de platine. Daarbij is aangenomen dat de I gemeten diktetoename onafhankelijk is van de ingestelde neerhouderkracht, of althans dat de invloed van de hoogte van de neerhouderkracht op de gemeten diktetoename verwaarloosbaar klein is, I binnen het voor de onderhavige toepassing van belang zijnde werkgebied 20 van de neerhouderkracht.
In een verdere uitwerking van de eerste voorkeursuitvoeringsvorm wordt een werkwijze volgens de uitvinding gekenmerkt door de maatregelen volgens conclusie 4.
In plaats van of naast de neerhouderopening kan ook de snelheid 25 waarmee deze opening verandert als kritische grootheid fungeren. Ook deze snelheid kan door simulatie of een proefmeting, op de hiervoor beschreven wijze, worden bepaald. Daarbij kan het snelheidsverloop als kritisch traject of een tijdens dit verloop hoogst gemeten snelheidswaarde als kritische waarde fungeren. Het neerhouderopeningssnelheidverloop is gevoeliger dan I het neerhouderopeningverloop, waardoor plooivorming in een nog eerder I stadium kan worden herkend.
H Uiteraard kunnen beide signalen, het neerhouderopeningverloop I en het neerhouderopeningssnelheidverloop, ook naast elkaar worden I 5 gebruikt, waarbij de kritische waarde, respectievelijk het kritische traject I dat als eerste wordt overschreden maatgevend is voor de aansturing van de neerhouder.
H In een tweede voorkeursuitvoeringsvorm wordt een werkwijze volgens de uitvinding gekenmerkt door de maatregelen volgens conclusie 7.
10 Bij deze werkwijze wordt niet de neerhouderkracht maar de neerhouderpositie geregeld, gebaseerd op een vooraf bepaald dikteverloop van de platine. Dit dikteverloop kan, op eenzelfde wijze als hiervoor H besproken, worden gesimuleerd of gemeten. Op grond van dit dikteverloop H kan de neerhouder tijdens het dieptrekken steeds zodanig worden ingesteld, H 15 dat de neerhouderopening in hoofdzaak gelijk is aan de vooraf bepaalde, H momentane dikte van de platine. Een dergelijke werkwijze volgens de H uitvinding biedt het voordeel dat tijdens het dieptrekken de H neerhouderopening en -snelheid niet gemeten en vergeleken hoeven te worden met een vooraf bepaalde kritische waarde. Bovendien zal ook bij 20 deze uitvoeringsvorm de neerhouderkracht minimaal zijn, althans niet groter dan nodig, met alle hiervoor genoemde voordelen van dien.
Uiteraard is ook een combinatievorm van beide voorkeursuitvoeringsvormen volgens de uitvinding mogelijk, waarbij primair de positie van de neerhouder wordt geregeld op grond van een 25 vooraf bepaald dikteverloop van de platine en secundair het neerhouderopeningverloop en/of het neerhouderopeningssnelheidverloop H worden gemeten zodat, wanneer het vooraf bepaalde dikteverloop niet geheel overeenkomt met het werkelijke dikteverloop (bijvoorbeeld wegens H variaties in het uitgangsmateriaal of hysterese in de neerhouderbeweging) H 30 corrigerend kan worden opgetreden door de neerhouderkracht te verhogen.
I De uitvinding heeft voorts betrekking op een inrichting voor het diep trekken van een product uit een platine, geschikt voor toepassing van een werkwijze volgens de uitvinding.
In de verdere volgconclusies worden nadere voordelige 5 uitvoeringsvormen van een werkwijze en inrichting volgens de uitvinding beschreven.
Ter verduidelijking van de uitvinding zal een uitvoeringsvoorbeeld van een dieptrekinrichting en een werkwijze volgens de uitvinding nader worden toegelicht aan de hand van de tekening. Daarin toont: 10 Fig. 1 schematisch een dieptrekinrichting volgens de uitvinding;
Fig. 2 een diagram waarin schematisch het verloop van de onderen bovengrens van de toelaatbare neerhouderkracht zijn uitgezet als functie van de dieptrekratio;
Fig. 3 een testmeting met een neerhouderkracht, voor het bepalen 15 van een kritische waarde en/of traject waarbij plooivorming optreedt;
Fig. 4 een meting waarin de neerhouderopening en de neerhouderkracht zijn uitgezet tegen de tijd, met en zonder regeling volgens de uitvinding;
Fig. 5A een simulatie van het snelheidsverloop van de 20 neerhouderopening (v0) tijdens het dieptrekken;
Fig. 5B een simulatie van de neerhouderkracht (Fn), geregeld op basis van de snelheid uit figuur 5A;
Fig. 6 een foto van een diepgetrokken product, met en zonder regeling volgens de uitvinding; en 25 Fig. 7 een diepgetrokken product met primaire en secundaire plooien.
Figuur 1 toont een inrichting 1 voor het dieptrekken van producten, waarmee plooivorming in die producten kan worden gereduceerd en bij voorkeur geheel worden onderdrukt. In deze beschrijving wordt onder 30 plooivorming verstaan de vorming van zowel primaire plooien 21 in een
* f " Λ 7 Q O
flens 6 van het diepgetrokken product 15, als secundaire plooien 22 in I wanddelen 25 van het product 15, als geïllustreerd in figuur 7. De inrichting en werkwijze volgens de uitvinding richt zich op het onderdrukken van I beide typen plooien.
H 5 De inrichting 1 omvat een matrijs 2 voorzien van een matrijsopening 3 en een boven deze matrijsopening 3 opgestelde stempel 4.
Deze stempel 4 kan met behulp van geschikte positioneermiddelen 7 tot in de opening 3 worden bewogen, als getoond in figuur 1 ter rechter zijde.
Daarbij wordt een over de opening 3 geplaatste platine 5 van 10 uitgangsmateriaal in de opening 3 gedwongen en tussen de wanden van deze opening 3 en de stempel 4 vervormd tot een gewenst eindproduct 15.
Zoals blijkt uit vergelijking van de linker en rechter helft van figuur 1, neemt tijdens dit dieptrekken de uitgangsdiameter D0 van de platine 5 geleidelijk af, hetgeen gepaard gaat met een toename in de dikte d van de 15 rand 6 en voorts tot plooivorming kan leiden.
Teneinde te verhinderen dat de rand 6 tijdens het dieptrekken plooit en omhoog komt is rond de stempel 4 een ringvormige neerhouder 8 opgesteld, welke met geschikte positioneermiddelen 9 richting een zich rond de matrijsopening 3 uitstrekkende matrijsring 10 kan worden bewogen H 20 onder inklemming van de rand 6 van de platine 5. Daarbij zal een door de H neerhouder 8 op de rand 6 uitgeoefende neerhouderkracht Fn toenemen H naarmate de neerhouderopening s0, gedefinieerd als de loodrechte afstand tussen de neerhouder 8 en de matrijsring 10, toeneemt.
De neerhouderkracht Fn dient tijdens het dieptrekken tussen twee 25 uiterste grenzen, een ondergrens FN.min en een bovengrens Fornax, te blijven. Deze grenzen zijn in figuur 2 grafisch weergegeven, als functie van de dieptrekratio. Wanneer de neerhouderkracht Fn onder de minimumgrens FN.min komt zullen plooien in het product ontstaan, terwijl bij overschrijding van de maximumgrens FN.max scheuren in het product 15 zullen ontstaan. In 30 de praktijk wordt de neerhouderkracht Fn daarom op een 'veilige' afstand 9 tussen beide grenzen ingesteld, zodat een zekere veiligheidsmarge aanwezig is, in verband met mogelijke spreiding in het uitgangsmateriaal (samenstelling, dikte, etc).
Bij een werkwijze volgens de uitvinding wordt de neerhouderkracht 5 Fn daarentegen juist zo dicht mogelijk tegen de ondergrens FN.min gehouden. Hierdoor zal de kans op scheurvorming tot een minimum zijn beperkt. Bovendien zullen hierdoor wrijvingskrachten Fw die tijdens het dieptrekken tussen de platine 5 en de neerhouder 8 en de matrijsring 10 optreden, eveneens beperkt zijn, aangezien deze wrijvingskrachten evenredig zijn met 10 de neerhouderkracht Fn. Lagere wrijvingskrachten zorgen ervoor dat met minder smeermiddel kan worden volstaan, dat het dieptrekproces onder lagere krachten, met minder arbeid kan plaatsvinden en dat de gehele opstelling lichter kan worden uitgevoerd.
Teneinde de neerhouderkracht Fn zo laag mogelijk te houden, 15 wordt deze volgens de uitvinding bij aan vang van het dieptrekken op een lage waarde ingesteld en pas verhoogd wanneer plooivorming optreedt. Alsdan wordt de neerhouderkracht verhoogd tot een waarde die nodig is om de gedetecteerde plooien te onderdrukken. Aldus zal de neerhouderkracht Fn steeds niet groter zijn dan nodig om de momentane plooivorming te 20 onderdrukken.
Voor het goed functioneren van deze werkwijze is van belang plooivorming in een vroeg stadium te kunnen detecteren. Gebleken is dat zowel het neerhouderopeningverloop s0 als de afgeleide daarvan in de tijd, het neerhouderopeningssnelheidverloop v0, daarvoor bruikbare 25 meetsignalen zijn. Voor deze signalen, s0 en v0, kan op nog nader te beschrijven wijze een kritische waarde worden bepaald, bij overschrijding waarvan sprake is van plooivorming.
De dieptrekinrichting 1 van figuur 1 is daarom voorzien van meetmiddelen 11 waarmee genoemd neerhouderopeningverloop s0 en/of 30 neerhouderopeningssnelheidverloop v0 kunnen worden gemeten. Deze I 10 I meetmiddelen 11 kunnen bijvoorbeeld een optische, capacitieve of I magnetische sensor omvatten. De meetmiddelen 11 zijn aangesloten op een I besturing 12, welke van middelen is voorzien om de meetsignalen te I vergelijken met een voor die signalen ingestelde kritische waarde of kritisch I 5 traject en welke besturing 12 voorts is ingericht om bij overschrijding van I genoemde kritische grootheden de neerhouder 8 richting de matrijs 2 te verplaatsen met behulp van de positioneermiddelen 9. Deze I positioneermiddelen 9 kunnen bijvoorbeeld een zuigercilindersamenstel omvatten, een elektrisch aangedreven schroefspindel, een piëzo-elektrisch 10 element of dergelijke.
De kritische waarden kunnen voorafgaand aan het dieptrekken H van een nieuwe productserie tijdens een proefmeting worden bepaald, door tijdens deze proef het neerhouderopeningverloop s0 te meten als weergegeven in figuur (3). Duidelijk is te zien dat de neerhouderopening s0 15 aanvankelijk een in hoofdzaak constante waarde heeft (traject I-II) en vervolgens geleidelijk toeneemt met een constante helling (traject II-III) corresponderend met een constante neerhouderopeningssnelheid v0. Vanaf punt III vertoont het gemeten neerhouderopeningverloop s0 een knik en neemt dit verloop sneller toe, hetgeen op plooivorming P duidt. Op grond 20 van deze meting kan derhalve het traject I-III als het gezochte kritische neerhouderopeningtraject in de besturing 12 worden geïmplementeerd. In plaats daarvan kan ook knikpunt III als kritische H neerhouderopeningwaarde worden ingevoerd. Wanneer nu een tijdens het H dieptrekken gemeten neerhouderopeningverloop s0 het kritische traject of de H 25 kritische waarde overschrijdt, dan is de diktetoename groter dan op grond H van de proefmeting mag worden verwacht, hetgeen duidt op plooivorming.
In een enigszins gemodificeerde variant op de hierboven beschreven werkwijze om de kritische waarden te bepalen, kan de dieptrekproefmeting ook worden uitgevoerd met een zodanig hoge 30 neerhouderkracht Fn dat plooi- noch scheurvorming zal optreden. Hierdoor I mag er vanuit worden gegaan dat een tijdens deze proef gemeten I neerhouderopeningverloop s0 volledig correspondeert met de diktetoename I van de rand 6 van de platine 5. Dit gemeten neerhouderopeningverloop kan derhalve als kritisch traject in de besturing 12 worden geïmplementeerd. In I 5 plaats daarvan kan ook de maximaal gemeten diktetoename als kritische I waarde worden ingevoerd.
Op vergelijkbare wijze kan tijdens genoemde proefmeting naast of in plaats van de neerhouderopening ook de snelheid v0 worden gemeten waarmee deze neerhouderopening verandert. Dit gemeten snelheidsverloop 10 of een tijdens deze meting hoogst gemeten snelheidswaarde kunnen als kritische traject, respectievelijk kritische waarde voor het neerhouderopeningssnelheidverloop worden ingevoerd in de besturing 12.
Wanneer een tijdens het dieptrekken gemeten neerhouderopeningssnelheid v0 boven dit kritische traject of deze kritische 15 waarde komt, wijst dit op plooivorming, aangezien de neerhouderopening sneller toeneemt dan op grond van de normale diktetoename mag worden verwacht.
Overigens zij er op gewezen dat het kritische snelheidswaarde ook kan worden bepaald door de helling van traject II-III in figuur 3 te bepalen. 20 Figuur 4 toont een meting van de neerhouderopening s0 en de neerhouderkracht Fn in de tijd, waarbij de dungetrokken lijnen het verloop weergeven zonder regeling volgens de uitvinding, terwijl de dikgetrokken lijnen het verloop weergeven wanneer de neerhouderkracht Fn wordt aangestuurd op grond van de in figuur 3 bepaalde kritische 25 neerhouderopening. Duidelijk is te zien, dat de neerhouderkracht Fn vanaf de in figuur 3 bepaalde kritische waarde (knikpunt III) stapsgewijs wordt verhoogd en aldus plooivorming (zie dungetrokken s0-lijn) effectief onderdrukt (zie dikgetrokken s0-lijn).
Uit figuur 4 blijkt voorts duidelijk, dat de neerhouderkracht 30 aanvankelijk relatief laag begint en pas wordt verhoogd wanneer dit I 12 I daadwerkelijk nodig is. De kracht kan stapsgewijs worden verhoogd, met I vooraf bepaalde stapgrootte of proportioneel met de gemeten afwijking I worden verhoogd. Ook andere op zichzelf bekende regeltechnieken zijn I mogelijk, waarbij bijvoorbeeld gebruik wordt gemaakt van integrerende 5 en/of differentiërende acties. Ook kan de inrichting zijn voorzien van een H zelflerende regeling, waarbij de stapgrootte van de kracht Fn initieel door I een operator wordt ingesteld en de regeling zelf deze waarde in de loop van het proces aanpast, op grond van teruggekoppelde meetgegevens.
In figuur 5A,B is een simulatie getoond, waarbij de 10 neerhouderkracht is geregeld op grond van de gemeten openingssnelheid v0 en een vooraf op hiervoor beschreven wijze bepaalde kritische snelheidswaarde, welke in het getoonde geval ongeveer 1 x 10'4 bedroeg.
Duidelijk is te zien, hoe de neerhouderkracht Fn stapsgewijs wordt verhoogd, telkens wanneer de neerhouderopeningssnelheid boven de 15 kritische waarde komt. Tevens is te zien dat de toename van de H neerhouderkracht Fn groter is naarmate de overschrijding van de kritische waarde groter is.
Figuur 6 toont ter linker zijde een flens 6' van een product 15', H vervaardigd met een conventionele dieptrekmethode (zie de dungetrokken 20 lijnen in figuur 4), terwijl daarnaast, ter rechter zijde, een product 15 is getoond dat is vervaardigd met een werkwijze volgens de uitvinding (zie de dikgetrokken lijnen in figuur 4). Duidelijk blijkt dat het product volgens de onderhavige werkwijze nagenoeg geen plooien heeft.
Het zal duidelijk zijn dat de kritische waarden voor de 25 neerhouderopening en de openingssnelheid afhangen van het uitgangsmateriaal en het gewenste eindproduct. Deze waarden worden daarom bij voorkeur voorafgaand aan iedere nieuwe productserie opnieuw bepaald. Dit kan door middel van een proefmeting, zoals hierboven beschreven. Bij voldoende materiaal- en procesgegevens, kunnen deze 30 waarden ook met behulp van op zichzelf bekende softwarepakketten worden I 13 I gesimuleerd, waardoor helemaal geen testmetingen meer hoeven te worden verricht.
I In een alternatieve uitvoeringsvorm van een werkwijze volgens de uitvinding, wordt niet de neerhouderkracht geregeld op grond van een I 5 gemeten begin van plooivorming (terugkoppel regeling), doch wordt de I positie van de neerhouder en daarmee de neerhouderopening geregeld I volgens een vooraf bepaald traject, zodanig dat genoemde neerhouderopening overeenkomt met het te verwachten dikteverloop van de platine 5 (voorwaarts regeling). Daarbij kan het te verwachten dikteverloop 10 op eenzelfde manier zijn bepaald als hiervoor beschreven aan de hand van fig. 3. Een dergelijke voorwaarts regeling heeft het voordeel dat tijdens het dieptrekken zelf geen neerhouderopening of snelheid hoeven te worden gemeten, zodat met een zeer eenvoudige inrichting, zonder meetmiddelen en zonder geavanceerde besturing kan worden volstaan.
15 De uitvinding is geenszins beperkt tot de in de beschrijving en de tekening getoonde uitvoeringsvoorbeelden. Vele variaties daarop zijn mogelijk binnen het door de conclusies geschetste raam van de uitvinding.
Zo kan het dieptrekken afhankelijk van onder andere de afstand waarover wordt diepgetrokken en de dikte van de uitgangsplatine, in één of 20 meerdere stappen plaatsvinden. Voorts kunnen de voorwaartse positieregeling en teruggekoppelde krachtregeling worden gecombineerd, waarbij de krachtregeling corrigerend op de positieregeling kan werken.
Deze en vele variaties worden geacht binnen het door de conclusies geschetste raam van de uitvinding te vallen.
25

Claims (11)

1. Werkwijze voor het diep trekken van een product uit een platine, I waarbij de platine tijdens het dieptrekken nabij zijn rand door een I neerhouder tegen een met de neerhouder samenwerkende matrijsring wordt I vastgehouden, waarbij plooivorming in de platine wordt verhinderd, althans H 5 gereduceerd, door aansturing van de neerhouder, met het kenmerk dat de I neerhouder (8) bij aanvang van het dieptrekken zodanig wordt ingesteld dat I een door de neerhouder (8) op de rand (6) van de platine (5) uitgeoefende I neerhouderkracht (Fn) relatief gering is en de verdere aansturing van de I neerhouder (3) geschiedt op basis van een vooraf bepaald dikteverloop van I 10 genoemde rand (6) tijdens het dieptrekken en/of een uit dit dikteverloop afgeleid verloop of kritische waarde.
2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat tijdens het H dieptrekken een voor de plooivorming relevante parameter wordt gemeten H en vergeleken met een kritische waarde waarbij plooivorming optreedt, 15 welke kritische waarde vooraf is bepaald, gebaseerd op het dikteverloop van de platinerand (6) en/of een van dit dikteverloop afgeleid signaal, en waarbij, wanneer de gemeten parameter deze kritische waarde overschrijdt of dreigt te overschrijden de neerhouder (8) zodanig wordt aangestuurd, dat een door de neerhouder (8) op de rand (6) uitgeoefende neerhouderkracht 20 (Fn) toeneemt en de gemeten parameter onder de kritische waarde komt.
3. Werkwijze volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de voor plooivorming relevante parameter de neerhouderopening (s0) is, gedefinieerd als de loodrechte afstand tussen de neerhouder (8) en de matrijsring (10), en de kritische waarde het vooraf bepaalde dikteverloop of de vooraf bepaalde 25 maximale diktetoename is van de rand (6).
4. Werkwijze volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de voor plooivorming relevante parameter de snelheid (v0) is waarmee de neerhouderopening verandert, en de kritische waarde het vooraf bepaalde snelheidsverloop of de vooraf bepaalde maximale snelheid is waarmee de platinerand tijdens het dieptrekken in dikte toeneemt.
5. Werkwijze volgens een van de conclusies 2-4, met het kenmerk, dat 5 de kritische waarde wordt gemeten tijdens een proefsessie, voorafgaand aan het dieptrekken.
6. Werkwijze volgens een van de conclusies 2-4, met het kenmerk, dat de kritische waarde wordt gesimuleerd met behulp van een dynamisch model van de platine (5) en het dieptrekproces.
7. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij de positie van de neerhouder (8) wordt gestuurd volgens een vooraf bepaald traject, zodanig dat de neerhouderopening (s0), gedefinieerd als de loodrechte afstand tussen de neerhouder (8) en de matrijsring (10), tijdens het dieptrekken in hoofdzaak overeenkomt met een vooraf bepaald, tijdens het dieptrekken te 15 verwachten dikteverloop van de rand (6).
8. Inrichting voor het dieptrekken van een product uit een platine (5), omvattende een neerhouder (8), een daarmee samenwerkende matrijsring (10) voor het vasthouden van een rand (6) van de platine (5) tijdens het dieptrekken, een besturing (12) voorzien van middelen voor het daarin 20 opslaan van een gewenst neerhouderopeningverloop (s0), neerhouderopeningssnelheidverloop (v0) en/of een daaruit afgeleide kritische waarde, en positioneermiddelen (9) voor het verplaatsen van de neerhouder (8), waarbij de besturing (12) is ingericht voor het zodanig aansturen van de positioneermiddelen (9) dat de verplaatsing van de neerhouder (8) in 25 overeenstemming is met het opgeslagen neerhouderopeningverloop (s0), neerhouderopeningssnelheidverloop (v0) en/of een daaruit afgeleide kritische waarde.
9. Inrichting volgens conclusie 8, waarbij de besturing (12) is ingericht voor het zodanig aansturen van de positioneermiddelen (9) dat een 30 afstand tussen de neerhouder (8) en de matrijsring (10) in overeenstemming I 16 I is met het opgeslagen neerhouderopeningverloop (s0) of een daaruit I afgeleide kritische waarde.
10. Inrichting volgens conclusie 8 of 9, waarbij meetmiddelen (11) zijn I voorzien voor het meten van het neerhouderopeningverloop (s0), het 5 neerhouderopeningssnelheidverloop (v0) en/of een daaruit afgeleide kritische waarde en waarbij de besturing (12) middelen omvat voor het vergelijken I van met de meetmiddelen (11) gemeten signalen met een in de besturing (12) opgeslagen neerhouderopeningverloop (s0), neerhouderopeningssnelheidverloop (v0) en/of een daaruit afgeleide kritische 10 waarde, en waarbij de besturing (12) is ingericht om op grond daarvan de neerhouder (8) zodanig aan te sturen dat de verplaatsing, snelheid of daaruit afgeleide kritische waarde van de neerhouder (8) in overeenstemming is met het opgeslagen neerhouderopeningverloop, neerhouderopeningssnelheidverloop en/of de daaruit afgeleide kritische 15 waarde.
11. Inrichting volgens een van de conclusies 8-10, met het kenmerk, dat de meetmiddelen (11) een contactloze sensor omvatten, bijvoorbeeld een optische, capacitieve of magnetische sensor.
NL1021738A 2002-10-24 2002-10-24 Werkwijze en inrichting voor het reduceren van plooivorming bij dieptrekken. NL1021738C2 (nl)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1021738A NL1021738C2 (nl) 2002-10-24 2002-10-24 Werkwijze en inrichting voor het reduceren van plooivorming bij dieptrekken.
EP03759078A EP1554067B1 (en) 2002-10-24 2003-10-23 Method and apparatus for reducing wrinkle formation in deep drawing
AT03759078T ATE408465T1 (de) 2002-10-24 2003-10-23 Verfahren und vorrichtung zum reduzieren von faltenbildung beim tiefziehen
DE60323658T DE60323658D1 (de) 2002-10-24 2003-10-23 Verfahren und vorrichtung zum reduzieren von faltenbildung beim tiefziehen
US10/532,360 US20050268685A1 (en) 2002-10-24 2003-10-23 Method and apparatus for reducing wrinkle formation in deep drawing
AU2003275734A AU2003275734A1 (en) 2002-10-24 2003-10-23 Method and apparatus for reducing wrinkle formation in deep drawing
PCT/NL2003/000720 WO2004037460A1 (en) 2002-10-24 2003-10-23 Method and apparatus for reducing wrinkle formation in deep drawing

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1021738 2002-10-24
NL1021738A NL1021738C2 (nl) 2002-10-24 2002-10-24 Werkwijze en inrichting voor het reduceren van plooivorming bij dieptrekken.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL1021738C2 true NL1021738C2 (nl) 2004-04-27

Family

ID=32171726

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL1021738A NL1021738C2 (nl) 2002-10-24 2002-10-24 Werkwijze en inrichting voor het reduceren van plooivorming bij dieptrekken.

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20050268685A1 (nl)
EP (1) EP1554067B1 (nl)
AT (1) ATE408465T1 (nl)
AU (1) AU2003275734A1 (nl)
DE (1) DE60323658D1 (nl)
NL (1) NL1021738C2 (nl)
WO (1) WO2004037460A1 (nl)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6075304B2 (ja) * 2013-03-28 2017-02-08 株式会社豊田中央研究所 熱間プレス成形方法および熱間プレス成形装置
JP6265196B2 (ja) * 2015-11-06 2018-01-24 株式会社山王 シート状被検物のしなやかさの評価方法及び評価装置
DE102016118418A1 (de) 2016-09-29 2018-03-29 Thyssenkrupp Ag Verfahren zur Herstellung eines geformten Bauteils mit einem maßhaltigen Zargenbereich
US11833567B2 (en) * 2022-04-26 2023-12-05 GM Global Technology Operations LLC Die adjustment systems and methods with draw in sensors

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2525514A1 (de) * 1974-06-11 1976-01-15 Luwa Ag Tiefziehverfahren
US4470287A (en) * 1978-12-21 1984-09-11 Antonov Evgeny A Method of producing hollow articles by deep drawing
EP0312809A2 (de) * 1987-10-21 1989-04-26 Daimler-Benz Aktiengesellschaft Doppeltwirkende Presse zum Ziehen von Blechteilen
DE4038864A1 (de) * 1989-12-05 1991-09-19 Forschungszentrum Fuer Umform Verfahren zur erhoehung des grenztiefziehverhaeltnisses
EP0703018A1 (de) * 1994-09-26 1996-03-27 Maschinenfabrik Müller-Weingarten Ag Mechanische oder hydraulische Presse
EP0806256A2 (de) * 1996-05-06 1997-11-12 Müller-Weingarten AG Verfahren zur Materialflusssteuerung beim Ziehen von Blechformteilen sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4316379A (en) * 1978-09-12 1982-02-23 Mts Systems Corporation Deep drawing press with blanking and draw pad pressure control
BE1004564A3 (fr) * 1990-08-30 1992-12-15 Cockerill Rech & Dev Dispositif de regulation de la force de serre-flan dans une presse.
WO2002090875A2 (en) * 2001-05-07 2002-11-14 Northwestern University Real-time draw-in sensors and methods of fabrication

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2525514A1 (de) * 1974-06-11 1976-01-15 Luwa Ag Tiefziehverfahren
US4470287A (en) * 1978-12-21 1984-09-11 Antonov Evgeny A Method of producing hollow articles by deep drawing
EP0312809A2 (de) * 1987-10-21 1989-04-26 Daimler-Benz Aktiengesellschaft Doppeltwirkende Presse zum Ziehen von Blechteilen
DE4038864A1 (de) * 1989-12-05 1991-09-19 Forschungszentrum Fuer Umform Verfahren zur erhoehung des grenztiefziehverhaeltnisses
EP0703018A1 (de) * 1994-09-26 1996-03-27 Maschinenfabrik Müller-Weingarten Ag Mechanische oder hydraulische Presse
EP0806256A2 (de) * 1996-05-06 1997-11-12 Müller-Weingarten AG Verfahren zur Materialflusssteuerung beim Ziehen von Blechformteilen sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Also Published As

Publication number Publication date
ATE408465T1 (de) 2008-10-15
AU2003275734A1 (en) 2004-05-13
US20050268685A1 (en) 2005-12-08
DE60323658D1 (de) 2008-10-30
EP1554067A1 (en) 2005-07-20
EP1554067B1 (en) 2008-09-17
WO2004037460A1 (en) 2004-05-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL1021738C2 (nl) Werkwijze en inrichting voor het reduceren van plooivorming bij dieptrekken.
JP3559288B2 (ja) 工作物を折り曲げるための方法及び加工機械
DE102012109867B4 (de) Steuerungsvorrichtung für eine Laserstrahlbearbeitung
DE102011079083A1 (de) Verfahren zum Bearbeiten eines Werkstücks und Bearbeitungsvorrichtung
CN104858545B (zh) 控制激光加工机的数值控制装置
EP2827115A1 (en) Combination weighing device
DE10247113A1 (de) Berührungsfühler
WO2010115661A1 (de) Vorrichtung und verfahren zum bearbeiten eines packstoffs mittels ultraschall
CN109747652B (zh) 一种车辆控制方法、装置及系统
JP3574218B2 (ja) 摩擦摩耗試験法及び試験機
DE102015216858A1 (de) Laserbearbeitungsvorrichtung
DE60018150T2 (de) Blockierschutz-Bremsregelsystem für Kraftfahrzeuge
EP2769949B1 (de) Verfahren zum messtechnischen Unterscheiden von Materialbereichen eines blatt-, bahn- oder bogenartigen Materials sowie Vorrichtung hierzu
US20230405710A1 (en) Method, computer program and laser cutting system for smart corner cutting
EP2458320B1 (en) Contact type shape measuring apparatus
DE102017111546B4 (de) Motorsteuervorrichtung
JP2009530649A (ja) 探針顕微鏡の自動ランディング方法及びそれを用いる自動ランディング装置
JPS62259795A (ja) ギロチン形切断機のプレスビ−ムの加圧力の制御方法及び装置
CN110248764B (zh) 线性摩擦接合装置以及线性摩擦接合方法
JP2006224144A (ja) 板材折曲げ加工方法及び板材折曲げ加工機
IT201900009657A1 (it) Macchina piegatrice per lamiere e metodo di piegatura di lamiere
JP7180506B2 (ja) 材料試験機、及び材料試験機の制御方法
JP7234736B2 (ja) 同定装置、材料試験機、同定装置の制御方法、及び制御プログラム
EP3652498A1 (en) Methods and systems for real-time, in-process measurement of coatings on metal substrates using optical systems
KR950013243B1 (ko) 압연기 제어방법 및 장치

Legal Events

Date Code Title Description
PD2B A search report has been drawn up
V1 Lapsed because of non-payment of the annual fee

Effective date: 20100501