SE528280C2 - Förfarande och anordning för djupdragning - Google Patents

Description

TEKNISKT OMRÅDE Den föreliggande uppfinningen avser ett förfarande för djupdragning, varvid förfarandet innefattar stegen att ett arbetsstycke av plåt spännes mellan en första dragdyna och ett verktygsmothåll, att en första stämpel för arbetsstycket genom den första dragdynan under en relativ formningsrörelse mellan stämpeln och dragdynan så att arbetsstycket överförs till bägarform, att arbetsstyckets tvärmått reduceras och dess längdmått ökas i minst ett reduceringssteg genom att arbetsstycket under inverkan av en andra stämpel med mindre tvärmått än den första föres genom den andra dragdynan i en relativ formningsrörelse mellan stämpeln och dragdynan och att reduceringssteget eventuellt upprepas, varvid används en tredje, en fjärde o.s.v. stämpel med mindre tvärmått än den föregående och en tredje, en fjärde o.s.v. dragdyna.

Uppfinningen avser också en anordning för djupdragning, vilken anordning innefattar en första dragdyna och ett därmed samverkande verktygsmothåll för klämning av ett arbetsstycke däremellan, en första stämpel för pressning av arbetsstycket genom den första dragdynan, minst en andra stämpel med mindre tvärmått än den första och en därtill hörande, andra dragdyna för reducering av arbetsstyckets tvärmått och ökning av dess längdmått, eventuellt en tredje, en fjärde o.s.v. stämpel med mindre tvärmått än den föregående och en tredje, en fjärde o.s.v. dragdyna för ytterligare reducering av arbetsstyckets tvärmått och ökning av dess längdmått och en rörelseapparat för försättning av stämplarna i relativa formningsrörelser relativt sina respektive dragdynor. ÄLDRE TEKNIK Det är tidigare känt att genomföra djupdragning i en press av typen transferpress. En sådan press har ett antal arbetsstationer anordnade i följd efter var-andra i en riktning, längs vilken det under bearbetning varande arbetsstycket matas genom transferpressen.

I den första arbetsstationen placeras ett plant, av plåt tillverkat arbetsstycke mellan en dragdyna och ett verktygsmothåll samt klämmes fast däremellan. När fastklämningen är fullbordad driver en stämpel arbetsstycket genom den första dragdynan så att arbetsstycket överförs till bägarform.

I den andra arbetsstationen finns en ny dragdyna och en ny stämpel, varvid dessa båda har mindre tvärmått än vad som gäller i den första arbetsstationen. För genomförande av ett arbetssteg i den andra arbetsstationen tages arbetsstycket ur den första arbetsstationen, transporteras till den andra och placeras i rätt läge däri.

Sedan ett arbetssteg genomförts även i den andra arbetsstationen, som genomför en reducering, kan ytterligare reduceringssteg följa, ofta åtminstone ytterligare ett. I ett sådant fall finns i den tredje arbetsstationen ytterligare en dragdyna och en stämpel, vilken båda har mindre tvärmått än vad som gäller i det föregående arbetssteget.

Eventuellt kan efter det sista reduceringssteget finnas ett steg, vari det färdiga, djupdragna arbetsstycket renskärs längs sin periferi.

I samtliga arbetssteg finns i dragdynan en utstötare, medelst vilken arbetsstycket efter genomförd arbetsoperation pressas tillbaka genom dragdynan för att därefter kunna förflyttas medelst något slags mekanisk matningsanordning fram till nästa steg i transferpressen.

En transferpress kan ge fullgott tekniskt resultat när det gäller djupdragning men tidsåtgången är alldeles för stor vid långa serier eftersom dels rörelse-längden mellan dragdynorna och motsvarande verktygsmothåll måste vara långa för att medge uttagning av det bearbetade arbetsstycket och dels därför att arbetsstycket måste förflyttas mekaniskt från ett arbetssteg till nästa.

Det är också tidigare känt att genomföra djupdragning enligt en metod som skulle kunna kallas "vändning, dragning och reducering". En maskin för genomförande av sådan djupdragning har en första dragdyna och ett därtill hörande verktygsmothåll samt en på verktygshållets sida anordnad första stämpel. Efter slutning av ett sådant verktyg, så att arbetsstycket sitter fast-spänt mellan verktygsmothållet och den första dragdynan dragés arbetsstycket "i fel riktning" under inverkan av den första stämpeln. Samtidigt härmed kommer en andra stämpel att träffa arbetsstyckets mittområde, dock i mottsatt riktning. Arbetsstycket har efter detta arbetssteg en central utbuktning i ena riktningen och ett omkring gående kantparti åt andra hållet.

Sedan arbetsstycket överförts till denna komplicerade form fungerar den första stämpeln som verktygsmothåll medan den inre koncentriskt i den andra stämpeln genomför en andra djupdragningsprocess, vilken överför arbetsstycket till bägarform. Denna andra dragningsprocess sker "i rätt riktning". Efter denna andra dragningsprocess "i rätt riktning" kan följa en reducering, vilken genomförs av en tredje stämpel. Även vid djupdragning enligt denna process krävs utstötare för att trycka ut arbetsstycket sedan detta är slutformat. Detta innebär att öppningsgraden för anordningen måste vara stor, så att arbetsstycket kan tagas ut mellan den första dragdynan och verktygsmothållet.

Processen enligt ovan har också stora nackdelar genom att ytflnishen på de framställda detaljerna blir undermålig.

PROBLEMSTÄLLNING Den föreliggande uppfinningen har till ändamål att så utforma det inlednings-vis antydda förfarandet och anordningen för genomförande av detta, att nack-delarna hos äldre, känd teknik elimineras. Speciellt avser uppfinningen att så utforma förfarandet och anordningen att tidsåtgången för en komplett djup-dragningscykel kraftigt kan minskas, samtidigt som kvalitén och ytfinishen på den djupdragna produkten kan förbättras.

PROBLEMLÖSNING Den till grund för uppfinningen liggande målsättningen uppnås beträffande förfarandet om detta kännetecknas därav, att de relativa formningsrörelserna mellan stämplarna och dragdynorna genomförs längs rörelsebanor, som sträcker sig utefter en gemensam, rät linje och att det djupdragna, färdiga arbetsstycket tages ut på den sida av den sista dragdynan, vilken sida är vänd bort från verktygsmothållet.

Den till grund för uppfinningen liggande målsättningen uppnås beträffande anordningen om denna kännetecknas därav, att samtliga stämplar och dragdynor är anordnade koncentriskt omkring en gemensam, rät linje och att den sista dragdynan på sin bort från verktygsmothållet vända sida är öppen för utmatning av djupdragna, färdiga arbetsstycken på denna utmatningssida av den sista dragdynan.

Genom detta förfarande och denna anordning uppnås den stora fördelen att tiden för utstötning av en färdig produkt från den sista reduceringsstationen baklänges tillbaka till den första dragningsstationen helt och hållet undviks. Vidare undviks den stora öppning mellan den första dragdynan och verktygsmothållet, som skulle krävas för uttagning av den färdiga produkten mellan dessa båda komponenter. Fördelaktigt är också att materialflödet under djup-dragningsprocessen sker i en och samma riktning och att oscillerande rörelse hos tunga massor har minimerats. Fördelaktigt är slutligen också att forflytt-ning av under bearbetning varande arbetsstycken från en arbetsstation till en andra helt har eliminerats.

SAMMANSTÄLLNING ÖVER RITNINGSFIGURER Uppfinningen skall beskrivas närmare nedan under hänvisning till bifogade ritningar. På dessa visar: fig 1 ett schematiskt, vertikalt tvärsnitt genom en vertikalt arbetande anord ning för genomförande av djupdragriingsfbrfarandet enligt uppfinningen; fig 2 ett tvärsnitt motsvarande fig 1, varvid ingående komponenter bringats till ett läge, där ett arbetsstycke är fastklämt mellan en första dragdyna och ett verktygsmothåll; fig 3 ett snitt motsvarande fig 1, varvid det första dragningsöfrloppet är avslutat; Fig 4 ett snitt motsvarande fig 1, varvid det första reduceringssteget är avslutat; fig 5 ett snitt motsvarande fig 1, varvid det sista reduceringssteget är slut-fört och det bearbetade arbetsstycket är under returslaget färdigt för utmatning.

FÖREDRAGEN UTFÖRINGSFORM 1 fig 1 avser hänvisningsbeteckningen 1 ett i en press anordnat pressbord, vilket vid normal drift är stationärt. Den streckade linjen 2 antyder en presslid, vilken vid normal drift är rörlig mot och från pressbordet 1.1 fig 1 visas pressliden i ett utgångsläge före genomförande av ett arbetsslag.

Fig 1 avser ett vertikalt snitt genom en vertikal arbetande press men uppfinningen kan precis lika väl tillämpas i en liggande press, där i så fall pressliden 2 skulle röra sig mot och från pressbordet 1 längs en horisontell rörelsebana i stället för, såsom i fig 1, via en vertikal rörelsebana. Ett verktygsmothåll 3 är anordnat på en platta, vilken via ett antal ringformigt, koncentriskt kring en centrumaxel anordnade stötstänger 5 är förbunden med en mothållsplatta 6, vilken i sin tur via en stång 7 är förbunden med ett mothållsorgan 8 i form av en hydraulisk cylinder, där stången 7 kan vara cylinderns kolvstång eller en förlängning av denna.

I det i fig 1 visade tillståndet befinner sig cylindrarnas 8 undre ändar under tryck, vilket innebär att det råder en uppåtriktad kraft mot mothållsplattan 6, vilken i sin tur via stötstängema 5 lyfter plattan 4 med det därpå anordnade verktygsmothållet 3 till det i figuren visade läget mot tyngdkraftens inverkan. Kraften från cylindrarna 8, såsom beskrives ovan ligger på en miniminivå, som endast garanterar det inbördes läget för komponenterna och inställes med lämpligt mottryck under drift.

En första stämpel 9 är anordnad på en platta 10, vilken via ringformigt placerade stötstänger 11 är kopplad till en mothållsplatta 12, vilken i sin tur via ett antal stänger 13 är förbunden med mothållsorgan 14. Anordningen av mothållsplattan 12, stängerna 13 och mothållsorganen 14 är helt och hållet analog med anordningen av mothållsplattan 6, stängerna 7 och mothållsorganen 8.

En andra stämpel 15 befinner sig koncentriskt invändigt i den första stämpeln 9, vilken är rörformad och vilar på en platta 16. Plattan 16 är via ett antal stötstänger 17 förbunden med en mothållsplatta 18, vilken i sin tur via ringformigt placerade stänger 19 är förbunden med mothållsorgan 20.

Anordningen av den andra stämpeln 15, dennas platta 16, dess stötstänger 17, mothållsplattan 18 och stängerna 19, som förbinder mothållsplattan med mothållsorganen 20, är helt och hållet analog med vad som beskrivs ovan.

Av fig 1 framgår att stängerna 5,11 och 17 mellan plattorna 4,10 och 16 och mothållsplattorna 6,12 respektive 18 sträcker sig frigående genom pressbordet 1. På motsvarande sätt sträcker sig stängerna 7,13 och 19 mellan mothållsplattorna 6,12 och 18 frigående genom pressbordet upp till mothållsorganen 8, 14 respektive 20. Därutöver sträcker sig stängerna 7 genom de båda mothållsplattorna 12 och 18 och stängerna 13 genom mothållsplattan 18.

På pressens slid 2 är det anordnat en stel enhet med en första dragdyna 22, en andra dragdyna 23 och en tredje dragdyna 24. Dragdynorna 22-24 är anordnade med inbördes axiellt avstånd och avståndet emellan den översta eller sista dragdynan 24 och pressliden är tillräckligt stort för att ett färdigbearbetat arbetsstycke 25 skall kunna få plats däremellan och matas ut i sidled. Mellan dragdynorna 22-24 är det anordnat lämpliga distansringar och mellan den översta dragdynan och pressliden är det anordnat distanser 26 med erforderlig höjd.

Vidare finns på ovansidan av den tredje eller sista dragdynan 24 en gripanord-ning 27, som är avsedd att gripa omkring periferin på ett färdigbearbetat arbetsstycke och hålla kvar detta i därför avsett läge åtminstone under returslaget hos den stämpel 21, som genomfört slutformningen av arbetstycket.

De ovan nämnda distansringarna mellan dragdynorna 22-24 har cirkulära öppningar, där det över den första dragdynan 22 bildas ett utrymme 28, vilket är tillräckligt stort för att i sig kunna inrymma den första stämpeln 9 och ett därpå sittande, bägarformat arbetsstycke 32 (fig 3). På motsvarande sätt finns mellan den andra dragdynan 23 och den tredje dragdynan 24 ett utrymme 29, vilket är dimensionerat för upptagning av den andra stämpeln 15 med ett därpå sittande arbetsstycke efter det att denna stämpel genomfört sitt reduce-rande arbetslag.

Nedan skall ges en beskrivning hur den på ritningarna visade anordningen arbetar. 1 fig 1 visas anordningen i ett utgångsläge före ett arbetsslag. I detta tillstånd införs ett plant arbetsstycke av plåt mellan verktygsmothållet 3 och den första dragdynan 22, varefter den stela enheten, som bland annat innefattar dragdynorna 22-24, distansringarna och distanserna 26 under inverkan av pressliden 2 förflyttas i riktning nedåt, så att det plana arbetsstycket kläms fast mellan den första dragdynan 22 och verktygsmothållet 3. Detta tillstånd visas i fig 2 trots att i denna figur verktygsmothållet 3 är utelämnat. Arbetsstycket har i denna figur hänvisningsbeteckningen 30.1 detta tillstånd regleras fastklämningen av arbetsstycket av mothållsorganen 8.

Från det i fig 2 visade tillståndet till det i fig 3 visade tillståndet har pressliden 2 förflyttats en sträcka nedåt mot pressbordet 1 och har härvid tryckt ner den stela enheten omkring den första stämpeln 9, så att denna och arbetsstycket nu befinner sig i utrymmet 28 och dess Övre ände befinner sig omedelbart framför den andra dragdynan 23.1 detta tillstånd har arbetsstycket hänvisningsbeteckningen 32 och har överförts till bägarform.

Det ovan genomförda rörelsemönstret har genomförts genom att plattan 4, stängerna 5, trycks nedåt mot pressbordet 1 mot inverkan av mothållsorganen 8.1 fig 3 framgår att mothållsorganens 8 kolvar 31 förflyttats en sträcka nedåt mot pressbordet 1. Härvid har trycket i mothållsorganen 8 på kolvarnas 31 undersida anpassats på ett sådant sätt att lämpligt tryck har rått mot arbetsstycket för att reglera dettas radiella indragning under det genomförda djupdragningssteget. Härvid har arbetsstycket glidit mellan undersidan på den första dragdynan 22 och ovansidan på verktygsmothållet 3.

I fig 3 är alltså det första djupdragningssteget genomfört och arbetsstycket 32, har, såsom ovan nämnts, överförts till en bägarliknande form och är upptaget i utrymmet 28.

När pressens slid 2 fortsätter sin rörelse nedåt från det i fig 3 visade läget till det i fig 4 visade läget kommer den första stämpeln 9 och den därtill hörande plattan 4 att fortsätta sin nedåtriktade rörelse mot pressbordet 1. Samtidigt härmed kommer den andre stämpeln 15 att föra arbetsstycket genom den andra dragdynan 23 till dess arbetsstycket helt befinner sig på ovansidan av den andra dragdynan 23 och alltså finns i utrymmet 29 mellan den andra dragdynan 23 och den tredje och, i denna utföringsform, sista dragdynan 24. Under den sista delen av detta rörelseförlopp har den andra stämpelns 15 tillhörande platta 16 pressats nedåt eftersom den första stämpelns 9 tillhörande platta 10 kommit till anliggning mot dess ovansida. Detta avspeglas i fig 4 med det faktum att mothållsplattan 12 förflyttats nedåt i fig 4 jämfört med i fig 3. Denna förflyttning av mothållsplattan 12 har skett mot verkan av en mothållande kraft från mothållsorganen 14 och det framgår att dessas kolvar 31 förflyttats sig en sträcka nedåt, varvid trycket på undersidan av kolvarna åstadkommit ett lämpligt mothållstryck till den andra stämpeln 15. Ett första reduceringssteg har nu genomförts, varvid arbetsstyckets tvärmått minskats samtidigt som dess längdmått ökats.

Vid en jämförelse mellan fig 4 och 5 framgår, att den stela enheten förflyttats ytterligare nedåt under inverkan av pressliden 2. Härvid har den tredje stämpeln 21, som är stelt förenad med pressbordet 1, fört arbetsstyckets framför sig och genom den översta och i denna utföringsform sista dragdynan 24, så att stämpelns övre ändparti befinner sig invändigt i det färdigformade arbetsstycket 35 och detta i sin tur befinner sig på ovansidan av den övre dragdynan 24. Under denna rörelsefas har plattorna 4,10 och 16, såsom en enhet, förflyttats i riktning mot pressbordet 1 genom att det skjutits av den stela enheten i denna riktning. Samma förhållande gäller med mothållsplattorna 6,12 respektive 18. Denna förskjutning har skett mot inverkan av mothållsorganen 8, 14 respektive 20. 1 det i fig 5 visade tillståndet har ett andra reduceringssteg genomförts (detta kan dock också utelämnas). Enligt uppfinningen är det emellertid ingenting som hindrar att ytterligare ett reduceringssteg kan tillgripas om så skulle vara önskvärt. I sådant fall finns invändigt i den tredje stämpeln 21 ytterligare en stämpel och på ovansidan om den tredje dragdyna 24 finns ytterligare en dragdyna. I övrigt är anordningen och förfarandet helt analogt med vad som beskrivits nedan.

När den stela enheten åter lyftes från det i fig 5 visade läget, håller gripanordningen 27 kvar det färdiga arbetsstycket 35, när den tredje stämpeln 21 dragés ut. Efter frigöring av gripanordningen matas arbetsstycket 35 ut i sidled. Detta kan eventuellt ske samtidigt med att den stela enheten höjes under inverkan av pressliden 2.

För att återställa anordningen till det i fig 1 visade tillståndet lyftes pressliden 2 och därmed även den stela enheten med dragdynorna 22-24. Det tryck, som råder på undersidan av kolvarna 31,33 och 34 i mothållsorganen 8,14 respektive 20 lyfter mothållsplattorna 6,12 respektive 18 till de i fig 1 visade, upplyfta lägena. Därmed är anordningen redo för införing av ett nytt, plant arbetsstycke 30 mellan den första dragdynan 22 och verktygsmothållet 3 så att en ny arbetscykel kan genomföras.

Av det ovan sagda framgår att ett arbetsstycke, som matas in i ena änden av ett "tredelat verktyg", förflyttas i en enda riktning stegvis genom detta, då in-matningen sker i ena änden medan utmatningen sker vid den motsatta änden. Det framgår också att stämplarnas rörelse eller deras delrörelser sker i en och samma riktning relativt den stela enheten. Någon omkastning av rörelserikt-ningen för någon av stämplarna sker således inte under ett arbetsförlopp.

Claims (15)

1. Förfarande för djupdragning innefattande stegen: att ett arbetsstycke (30) av plåt spännes mellan en första dragdyna (22) och ett verktygsmothåll (3), att en första stämpel (9) för arbetsstycket genom den första dragdynan (22) under en relativ formningsrörelse mellan stämpeln och dragdynan, så att arbetsstycket överförs till bägarform (32), att arbetsstyckets tvärmått reduceras och dess längdmått ökas i minst ett reduceringsssteg genom att arbetsstycket under inverkan av en andra stämpel (15) med mindre tvärmått än den första, föres genom en andra dragdyna (23) i en relativ formningsrörelse mellan stämpeln och dragdynan och att reduceringssteget eventuellt upprepas, varvid används en tredje (21), en fjärde o.s.v. stämpel med mindre tvärmått än den föregående och en tredje (24), en fjärde o.s.v. dragdyna, kännetecknat därav, att de relativa formningsrörelserna mellan stämplarna (9,15,21) och dragdynorna (22,23, 24) genomförs längs rörelsebanor, som sträcker sig utefter en gemensam, rät linje, och att det djupdragna, färdiga arbetsstycket (33) tages ut på den sida av den sista dragdynan (24), vilken sida är vänd bort från verktygsmothållet (3).

2. Förfarande enligt kravet 1, kännetecknat därav, att alla de relativa formningsrörelserna mellan stämplarna (9,15,21) och dragdynorna (22, 23, 24) sker i en och samma riktning.

3. Förfarande enligt kravet 1 eller 2, kännetecknat därav, att de relativa formningsrörelserna mellan stämplarna (9,15,21) och dragdynorna (22, 23, 24) genomföres genom att de senare förflyttas tillsammans såsom en stel enhet.

4. Förfarande enligt något av kraven 1-3, kännetecknat därav, att den första stämpeln (9), efter att ha passerat igenom den första dragdynan (22), lämnas kvar i ett läge framför den andra dragdynan (23), att den andra stämpeln (15), efter att ha passerat genom den andra dragdynan (23), lämnas kvar i ett läge framför den tredje dragdynan (24), o.s.v.

5. Förfarande enligt något av kraven 1-4, kännetecknat därav, att det djupdragna, färdiga arbetsstycket (35), efter att ha förts igenom den sista dragdynan (24) hålles kvar i detta utmatningsläge, medan den sista stämpeln (21) i en returrörelse relativt den sista dragdynan föres tillbaka genom denna.

6. Förfarande enligt något av kT aven 3-5, kännetecknat därav, att den bland annat av dragdynorna (22,23,24) bildade stela enheten förflyttas under inverkan av en presslid (2) i en press, medan stämplarna (9,15,21) stegvis förflyttas relativt ett pressbord (1) i pressen genom att skjutas på av den stela enheten samtidigt som de påverkas av mothållande krafter.

7. Förfarande enligt kravet 6, kännetecknat därav, att de mothållande krafterna avpassas individuellt.

8. Anordning för djupdragning innefattande: en första dragdyna (22) och ett därmed samverkande verktygsmothåll (3) för klämning av ett arbetsstycke (30) däremellan, en första stämpel (9) för pressning av arbetsstycket genom den första dragdynan (22), minst en andra stämpel (15) med mindre tvärmått än den första (9) och en därtill hörande, andra dragdyna (23) för reducering av arbetsstyckets (32) tvärmått och ökning av dess längdmått, eventuellt en tredje (21), en fjärde o.s.v. stämpel med mindre tvärmått än den föregående och en tredje, en fjärde o.s.v. dragdyna (24) för ytterligare reducering av arbetsstyckets tvärmått och ökning av dess längdmått, och en rörelseapparat (8, 6; 14,12; 20, 18) för försättning av stämplarna (9, 15, 21) i relativa formningsrörelser relativt sina respektive tillhörande dragdynor (22, 23, 24), kännetecknad därav, att samtliga stämplar (9,15, 21) och dragdynor (22, 23, 24) är anordnade koncentriskt omkring en gemensam, rät linje och att den sista dragdynan (24) på sin bort från verktygsmothållet (3) vända sida är öppen för utmatning av djupdragna, färdiga arbetsstycken (35) på denna utmatningssida av den sista dragdynan.

9. Anordning enligt kravet 8, kännetecknad därav, att rörelse-apparaten (8,6; 14,12; 20,18) är anordnad att genomföra samtliga relativa forrnningsrörelser mellan stämplarna (9,15, 21) och de tillhörande dragdynorna (22, 23, 24) i en och samma riktning.

10. Anordning enligt kravet 8 eller 9, kännetecknad därav, att dragdynorna (22, 23, 24) är anordnade tillsammans såsom en stel enhet och är rörliga som en sådan.

11. Anordning enligt kravet 10, kännetecknad därav, att den stela enheten är förbunden med en presslid (2) i en press och rörlig under inverkan av denna.

12. Anordning enligt något av kraven 8-11, kännetecknad därav, att den sista stämpeln (21) är stelt förbunden med ett pressbord (1) i en press.

13. Anordning enligt något av kraven 8-12, kännetecknad därav, att verktygsmothållet (3) är anordnat rörligt relativt ett pressbord i en press och att det är förbundet med detta via ett mothållsorgan (8).

14. Anordning enligt något av kraven 8-13, kännetecknad därav, att stämplarna (9,15), utom den sista, är rörliga relativt ett pressbord (1) i en press och att de är förbundna med detta via mothållsorgan (14,20).

15. Anordning enligt något av kraven 8-14, kännetecknad därav, att det på den sista dragdynans (24) utmatningssida är anordnat en hållaranord-ning (27) för fasthållning av det djupdragna, färdiga arbetsstycket (35) vid en returrörelse för den sista stämpeln (21).