WO1992007672A1 - Metal-drawing process - Google Patents

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WO1992007672A1
WO1992007672A1 PCT/EP1991/002053 EP9102053W WO9207672A1 WO 1992007672 A1 WO1992007672 A1 WO 1992007672A1 EP 9102053 W EP9102053 W EP 9102053W WO 9207672 A1 WO9207672 A1 WO 9207672A1
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stamp
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tool
die tool
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PCT/EP1991/002053
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Inventor
Eckart Doege
Michael Huck
Jens-Uwe Kruska
Jürgen NEUBERT
Thorsten Schulze
Original Assignee
Eckart Doege
Michael Huck
Kruska Jens Uwe
Neubert Juergen
Thorsten Schulze
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    • 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
    • B21D22/00—Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/14—Spinning
    • B21D22/18—Spinning using tools guided to produce the required profile
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)

Abstract

In the drawing process proposed, the sheet (10) to be drawn is controlled to move relative to a locally acting punch head (15) and its associated die (19). The punch head (15) executes a vertical motion so that drawing proceeds as a function of the motion of the blank. With suitable control, drawings of any shape can be produced without a specially shaped punch.

Description

Ziehverfahren Drawing process
Die Erfindung betrifft ein Ziehverfahren der im Oberbe¬ griff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art sowie eine Vorrichtung zur Werkstückbearbeitung im Ziehverfahren der im Oberbegriff des Patentanspruchs 7 angegebenen Art.The invention relates to a drawing process of the type specified in the preamble of claim 1 and a device for workpiece machining in the drawing process of the type specified in the preamble of claim 7.
Bei der Blechbearbeitung unterscheidet man zwischen Streckziehen und Tiefziehen. Bei beiden Verfahren wird das auszuformende Blech an seinem Umfang eingespannt und durch einen quer zur Einspannebene bewegten Werk¬ zeugstempel verformt. Während beim Tiefziehen der Blechrand so eingespannt ist, daß Blechmaterial aus dem Randbereich heraus in den Verformungsbereich nach¬ fließen kann, ist beim Streckziehverfahren die Rand¬ einspannung fest. Bei beiden Verfahren wird außer dem Werkzeugstempel eine Matrizenform mit Ziehkante be¬ nutzt. Die beiden Werkzeuge, nämlich der Werkzeug- Stempel und die Matrizenform sind formgebundene Werk¬ zeuge, d.h. sie müssen der herzustellenden Ausformung angepaßt sein. Dies bedeutet, daß für jedes Ziehteil entsprechende Werkzeuge hergestellt werden müssen. Da solche Werkzeuge sehr teuer sind, eignen sich die be¬ kannten Ziehverfahren wegen des hohen Werkzeugauf ändes ausschließlich für die Serienfertigung.When processing sheet metal, a distinction is made between stretch drawing and deep drawing. In both methods, the sheet to be formed is clamped on its circumference and deformed by a tool stamp moved transversely to the clamping plane. While the sheet metal edge is clamped during deep drawing so that sheet metal material can flow out of the edge area into the deformation area, the edge clamping is fixed in the stretch-drawing method. In both methods, a die shape with a drawing edge is used in addition to the tool stamp. The two tools, namely the tool The stamp and the die form are shape-related tools, ie they have to be adapted to the shape to be produced. This means that appropriate tools must be produced for each drawn part. Since such tools are very expensive, the known drawing methods are only suitable for series production because of the high number of tools.
Aus der Stanztechnik ist ferner ein Stanznibbler be¬ kannt, bei dem ein eingespanntes Blech örtlich der Ein¬ wirkung eines Stanzwerkzeugs und eines Matrizenwerk¬ zeugs ausgesetzt wird, die in dem Blech einen kleinen Schlitz erzeugen. Durch eine Bahnsteuerung wird das Blech entsprechend einer vorgegebenen Stanzkontur der¬ art bewegt, daß der Schlitz fortlaufend verlängert wird. Auf diese Weise können beliebige Werkstück¬ konturen schrittweise ausgestanzt werden, wobei das Ausstanzen in einem einmaligen Umlauf des Bleches rela¬ tiv zu den Werkzeugen erfolgt.A punching nibbler is also known from stamping technology, in which a clamped sheet metal is locally exposed to the action of a punching tool and a die tool, which create a small slot in the sheet metal. The sheet is moved by a path control in accordance with a predetermined punching contour in such a way that the slot is continuously lengthened. In this way, any workpiece contours can be punched out step by step, the punching out taking place in a single circulation of the sheet relative to the tools.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Ziehver¬ fahren der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 ange¬ gebenen Art derart weiterzubilden, daß zur Herstellung von Ausformungen keine werkstückspezifischen formge¬ bundenen Werkzeuge benötigt werden, so daß mit einem Werkzeugpaar Ausformungen von unterschiedlicher Form und Größe hergestellt werden können.The invention is based on the object of further developing the drawing method of the type specified in the preamble of patent claim 1 in such a way that no workpiece-specific form-bound tools are required for producing moldings, so that molds of different shape and size are produced with a pair of tools can be.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 an¬ gegebenen Merkmalen.This object is achieved according to the invention with the features specified in the characterizing part of patent claim 1.
Bei dem erfindungsgemäßen Ziehverfahren erfolgt eine örtliche Verformung des Blechs durch den sich relativ zur Ziehkante bewegenden Stempelkopf, dessen Größe viel kleiner ist als diejenige der herzustellenden Ausfor¬ mung. Die örtliche Bearbeitung kann entlang der herzu¬ stellenden Werkstückkontur fortschreiten, so daß das Ziehen mit Werkzeugen erfolgt, die nur lokal die Geo¬ metrie der Ausformung bestimmen und in vielen kleinen Schritten weitergeführt werden. Hierbei kann der Stem¬ pelkopf Schwingungen senkrecht zum Werkstück ausführen, also in Richtung der herzustellenden Ausformung, während die Ziehkante sich seitlich vom Stempelkopf befindet und das Matrizenwerkzeug den die Ausformung umgebenden Rand abstützt. Eine spezielle Eigenart dieses Ziehverfahren ist es, daß das Ziehen nicht in einem einzigen Schritt oder einem einzigen Umlauf durchgeführt werden kann.In the drawing method according to the invention, the sheet metal is locally deformed by the relative stamp head moving to the drawing edge, the size of which is much smaller than that of the shape to be produced. The local machining can proceed along the workpiece contour to be produced, so that the drawing takes place with tools which only locally determine the geometry of the formation and are continued in many small steps. Here, the stamping head can execute vibrations perpendicular to the workpiece, that is, in the direction of the formation to be produced, while the drawing edge is located to the side of the stamping head and the die tool supports the edge surrounding the formation. A special peculiarity of this pulling process is that the pulling cannot be carried out in a single step or in a single revolution.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich zur Um¬ formung tafelförmiger Werkstücke, d.h. von Werkstücken, die aus Blech oder einem anderen Flächenmaterial, auch aus Kunststoff bestehen. Das Verfahren kann als Tief¬ ziehverfahren oder als Streckziehverfahren ausgeführt werden.The method according to the invention is suitable for forming tabular workpieces, i.e. of workpieces made of sheet metal or another surface material, including plastic. The process can be carried out as a deep-drawing process or as a stretch-drawing process.
Bei Vertikalbewegung des Stempelkopfes ist der Stempel¬ weg dadurch begrenzt, daß bei zu großem Weg das Werk¬ stück überbeansprucht wird. Derartig kleine Bewegungs¬ amplituden reichen zur Herstellung der Ausformung in aller Regel nicht aus, so daß das Ziehverfahren in mehreren Stufen durchgeführt wird, bei denen die Aus¬ formung zunehmend vervollständigt wird. Diese Stufen können entweder dadurch ausgeführt werden, daß zwischen zwei aufeinanderfolgenden Umläufen die Ausformung ver¬ tieft wird, oder dadurch, daß die Vertiefung der Aus¬ formung kontinuierlich erfolgt, indem die Absenkung des Stempelkopfes kontinuierlich erfolgt, so daß eine schraubenförmige Bewegung des Stempelkopfes erfolgt. Ferner kann die Ausformung auch ohne hin- und her¬ gehende Bewegung des Stempelkopfes ausgeführt werden, wobei Stempelkopf und Matrizenwerkzeug relativ zu¬ einander festgehalten werden und der Spannrahmen relativ zu diesen beiden Teilen bewegt wird.When the stamp head moves vertically, the stamp path is limited in that the workpiece is overstressed if the path is too long. Such small movement amplitudes are generally not sufficient to produce the formation, so that the drawing process is carried out in several stages, in which the formation is increasingly being completed. These stages can either be carried out by deepening the formation between two successive revolutions, or by continuously deepening the formation by continuously lowering the stamp head so that a helical movement of the stamp head takes place. In addition, the shaping can also be carried out without a reciprocating movement of the stamp head, the stamp head and die tool being held relative to one another and the clamping frame being moved relative to these two parts.
Zweckmäßigerweise erfolgt die Kontursteuerung dadurch, daß ein Spannrahmen, in den das Werkstück eingespannt ist, entsprechend der Form der herzustellenden Aus¬ formung in der Spannrahmenebene unter Steuerung durch ein Kontursteuergerät bewegt wird. Dabei werden der Stempelkopf und ggf. das Matrizenwerkzeug quer zur Spannrahmenebene verstellt, um die Tiefe des jeweiligen Ausformungsschritts zu verändern. Es ist aber auch mög¬ lich, den Spannrahmen feststehend anzuordnen und die beiden Werkzeuge mit einer 'KonturSteuerung zu bewegen. Schließlich kann auch der Spannrahmen die vertikalen Bewegungen ausführen. Wichtig ist in jedem Fall nur, daß Relativbewegungen zwischen dem Spannrahmen und den beiden Werkzeugen (Stempelkopf und Matrizenwerkzeug) zur fortlaufenden Veränderung des Bearbeitungsortes am Werkstück ausgeführt werden. Wenn Bewegungen des Stempelkopfes relativ zum Werkstück ausgeführt werden, sorgt die Kontursteuerung dafür, daß der Stempelkopf bei zwei aufeinanderfolgenden Bewegungen auf unter¬ schiedliche Stellen des Werkstücks örtlich einwirkt.The contour control is expediently carried out by moving a clamping frame, in which the workpiece is clamped, in accordance with the shape of the shape to be produced in the clamping frame plane under the control of a contour control device. The punch head and, if applicable, the die tool are adjusted transversely to the clamping frame level in order to change the depth of the respective shaping step. But it is also mög¬ Lich to arrange the clamping frame fixed and move the two tools with a 'contour control. Finally, the stenter can also perform the vertical movements. It is only important in any case that relative movements between the clamping frame and the two tools (punch head and die tool) are carried out to continuously change the machining location on the workpiece. If movements of the stamp head are carried out relative to the workpiece, the contour control ensures that the stamp head acts locally on two different positions of the workpiece during two successive movements.
Obwohl bei dem erfindungsgemäßen Verfahren in Abhängig¬ keit von den jeweiligen Anforderungen, wie Material¬ stärke, Materialbeschaffenheit und Kontur der her¬ zustellenden Ausformung, unterschiedliche Stempelköpfe und Matrizenwerkzeuge eingesetzt werden können, ist keine spezielle Anpassung der jeweiligen Werkzeuge an die Form der Ausformung erforderlich. Es ist daher nicht erforderlich, Werkzeuge anzufertigen, die speziell der Kontur der Ausformung entsprechen und nur für eine derartige Ausformung geeignet sind. Das Ver¬ fahren eignet sich daher besonders für Kleinserien oder für die Bearbeitung von Einzelstücken, wobei lediglich in die Steuerung die herzustellende Werkstückkontur übergeben werden muß und die Steuerung dann eine ge¬ steuerte Werkzeugmaschine, die den Spannrahmen und die Werkzeuge bewegt, derart steuert, daß die Werkstück¬ bearbeitung in zahlreichen kleinen Schritten aufein¬ anderfolgend durchgeführt wird. Das Ziehverfahren arbeitet mit Werkzeugen, die nur lokal die Werkstück¬ geometrie bestimmen und die Werkstückbearbeitung in zahlreichen kleinen Schritten ohne Werkzeugwechsel durchführen. Das Verfahren ermöglicht die Herstellung von Ziehteilen ohne Benδtigung eines produktspezi¬ fischen Werkzeugs.Although different punch heads and die tools can be used in the method according to the invention, depending on the respective requirements, such as material thickness, material quality and contour of the shape to be produced, no special adaptation of the respective tools to the shape of the shape is required. It is therefore it is not necessary to manufacture tools that correspond specifically to the contour of the shape and are only suitable for such shape. The method is therefore particularly suitable for small series or for machining individual pieces, the workpiece contour to be produced merely having to be transferred to the control and the control then controlling a controlled machine tool which moves the clamping frame and the tools in such a way that the workpiece machining is carried out in numerous small steps in succession. The drawing process works with tools that only determine the workpiece geometry locally and carry out the workpiece machining in numerous small steps without changing tools. The method enables the production of drawn parts without the need for a product-specific tool.
Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ein Ausführungεbeispiel der Erfindung näher erläutert.An exemplary embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to the drawings.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 eine schematische Darstellung des Verfahrens und der dazu benötigten Komponenten, undFig. 1 is a schematic representation of the method and the components required for it, and
Fign. 2 und 3r zwei Stufen eines mehrstufigen Bearbeitungs¬ verfahrens,FIGS. 2 and 3 r two stages of a multi-stage processing method,
Bei den in den Zeichnungen dargestellten Verfahren handelt es sich um ein Streckziehverfahren, bei dem der Werkstückrand fest eingespannt wird, jedoch ist hierauf die Erfindung nicht beschränkt.The method shown in the drawings is a stretch-drawing method in which the workpiece edge is firmly clamped, but the invention is not restricted to this.
Gemäß Fig. 1 ist das zu bearbeitende Werkstück, nämlich ein aus Metall bestehendes ebenes Blech 10, mit seinem Rand in einen Spannrahmen 11 eingespannt, der ein Unterteil 12 und ein Oberteil 13 aufweist, welche unter Einschluß des Blechrandes so fest gegeneinandergedrückt sind, daß das Blechmaterial aus dem Spalt des Spann¬ rahmens heraus nicht nachfließen kann. Der Spannrahmen 11 kann unter Steuerung durch ein Steuergerät 14 in seiner Ebene in X- und Y-Richtung bewegt werden.1, the workpiece to be machined, namely a flat sheet 10 made of metal, with its Edge clamped in a clamping frame 11, which has a lower part 12 and an upper part 13, which are pressed together so tightly, including the sheet metal edge, that the sheet metal material cannot flow out of the gap of the clamping frame. The clamping frame 11 can be moved in its plane in the X and Y directions under the control of a control device 14.
Über dem in dem Spannrahmen 11 befindlichen Blech 10 ist ein Stempelkopf 15 angeordnet, der das Oberwerkzeug bildet und bei dem hier beschriebenen Ausführungsbei¬ spiel einen Kugelkopf 16 aufweist. Der Durchmesser des Kugelkopfes 16 ist wesentlich kleiner als der Durch¬ messer der herzustellenden Ausformung des Bleches 10. Der Stempelkopf 15 ist von einem Schwingantrieb 17 in der Weise angetrieben, daß er Schwingbewegungen recht¬ winklig zur XY-Ebene ausführen kann. Der Schwingantrieb 17 ist für den Bearbeitungsvorgang nicht unbedingt er¬ forderlich, da die Bewegung des Stempelkofes 15 auch ausschließlich von einer nichtschwingenden Antriebs¬ einrichtung 18 durchgeführt werden kann.A punch head 15, which forms the upper tool and has a ball head 16 in the exemplary embodiment described here, is arranged above the sheet metal 10 located in the clamping frame 11. The diameter of the ball head 16 is substantially smaller than the diameter of the shape of the sheet 10 to be produced. The punch head 15 is driven by an oscillating drive 17 in such a way that it can execute oscillating movements at right angles to the XY plane. The oscillating drive 17 is not absolutely necessary for the machining process, since the movement of the stamping head 15 can also be carried out exclusively by a non-oscillating drive device 18.
Unter dem Spannrahmen 11 ist das Matrizenwerkzeug 19 angeordnet, das ein aufragendes Matrizenelement 20 mit einer abgerundeten Ziehkante 21 aufweist. Das Matrizen¬ element 20 ist an einem Halter 22 in Richtung des Doppelpfeiles 27 verschiebbar befestigt, der um eine Achse 23 schwenkbar ist, welche sich in axialer Aus¬ richtung mit der Stempelkopfachse befindet. Der Schwenkantrieb wird ebenfalls von dem Steuergerät 14 entsprechend einem vorgegebenen Programm gesteuert, ebenso wie die Hδhenverstellung des Matrizenwerkzeugs 19 in Richtung des Doppelpfeiles 27. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel hat die abge¬ rundete Ziehkante 21 einen geradlinigen Verlauf. Es kann auch ein Matrizenelement 20 benutzt werden, dessen Ziehkante gekrümmt ist. Wichtig ist, daß sowohl die Ziehkante 21 als auch der Stempelkopf 15 jeweils eine Abrundung aufweist, da im Falle scharfer Kanten Ein¬ schnitte im Blech 10 erzeugt würden. Die Ziehkante 21 hat von der Achse 23 einen seitlichen Abstand, der in der Regel mindestens gleich der Blechstärke ist. Als Stempelkopf oder als Matrizenwerkzeug können auch dreh¬ baren Rollen benutzt werden.Arranged under the clamping frame 11 is the die tool 19, which has a protruding die element 20 with a rounded drawing edge 21. The matrix element 20 is fastened to a holder 22 so as to be displaceable in the direction of the double arrow 27, which can be pivoted about an axis 23 which is located in the axial direction with the punch head axis. The swivel drive is also controlled by the control unit 14 in accordance with a predetermined program, as is the height adjustment of the die tool 19 in the direction of the double arrow 27. In the present exemplary embodiment, the rounded drawing edge 21 has a straight course. A die element 20 can also be used, the drawing edge of which is curved. It is important that both the drawing edge 21 and the stamp head 15 each have a rounding, since incisions in the sheet 10 would be produced in the case of sharp edges. The drawing edge 21 is at a lateral distance from the axis 23, which is generally at least equal to the sheet thickness. Rotatable rollers can also be used as the punch head or as the die tool.
Gemäß Fig. 2 erfolgt eine gezielte Vorstreckung des mit seinem Flansch 25 im Spannrahmen 11 fest eingespannten Werkstücks 10 mit Stempelkopf 15 und dem Matrizenwerk¬ zeug 19. Dabei wird das Matrizenelement 20 mit seiner Oberseite von unten her gegen das Werkstück gelegt und der Stempelkopf 15 zieht bei seiner vertikalen Bewegung das Blech 10 über die Ziehkante 21, wobei der Spann¬ rahmen 11 in dem ortsfesten XY-Koordinatensystem ge¬ steuert so bewegt wird, daß der Ziehspalt entsprechend der Seitenkontur der zu bildenden Ausformung bewegt wird. Dies bedeutet, daß der Stempelkopf 15 entlang der inneren Hüllkurve der Ausformung und das Matrizenwerk¬ zeug 19 entlang der äußeren Hüllkurve der Ausformung (relativ zum Spannrahmen 11) bewegt wird. Dabei werden zahlreiche Umläufe, d.h. Umdrehungen, durchgeführt, wobei während jedes Umlaufs nur eine weitere Tiefe im Blech 10 ausgeformt wird.According to FIG. 2, the workpiece 10 with the stamp head 15 and the die tool 19 is firmly pre-stretched with its flange 25 in the clamping frame 11. The upper side of the die element 20 is placed against the workpiece and the punch head 15 is pulled during its vertical movement, the sheet 10 over the drawing edge 21, the clamping frame 11 being moved in the fixed XY coordinate system in such a way that the drawing gap is moved in accordance with the side contour of the formation to be formed. This means that the punch head 15 is moved along the inner envelope of the formation and the die tool 19 along the outer envelope of the formation (relative to the clamping frame 11). Numerous round trips, i.e. Revolutions, carried out, wherein only a further depth is formed in the sheet 10 during each revolution.
Fig. 2 zeigt einen Zustand, in dem bereits zahlreiche Umläufe stattgefunden haben, wobei der Stempelkopf 15 nach jedem Umlauf oder Ziehschritt weiter abgesenkt wird, um den nächsten Ziehschritt auszuführen. Würde bei einem Ziehschritt eine zu große Verformung statt- finden, würde die Gefahr bestehen, daß sich der in Fig. 2 bereits verformte (rechte) Teil des Blechs 10 zu¬ rückbildet und daß das Blech somit nicht über die Zieh¬ kante 21 gestreckt wird. Da sich der Werkstoff durch seine plastische Verformung verfestigt, kann durch ge¬ zielt lokal eingebrachte Verformung eine solche Ver¬ festigung erreicht werden, daß bei fortschreitender Bearbeitung Formrückbildungen verhindert werden.Fig. 2 shows a state in which numerous revolutions have already taken place, the stamp head 15 being lowered further after each revolution or drawing step in order to carry out the next drawing step. Would a too large deformation take place during a there would be the danger that the (right) part of the sheet 10 already deformed in FIG. 2 would recede and that the sheet would not be stretched over the drawing edge 21. Since the material solidifies as a result of its plastic deformation, such a consolidation can be achieved by targeted locally introduced deformation that shape regressions are prevented as processing continues.
Es sei angenommen, daß die herzustellende Ausformung rotationssymmetriεch ist und daß beispielsweise eine Schale oder Schüssel hergestellt werden soll. In diesem Fall verläuft die Vertikalachse des Stempelkopfes 15 außermittig zum Spannrahmen 11 und der Spannrahmen wird kontinuierlich gedreht, wobei die Ziehkante 21 stets tangential zur Ausformung verläuft. Die Ausformung muß aber nicht rotationssymmetrisch sein. Vielmehr kann durch entsprechende BewegungsSteuerung des Spannrahmens 11 auch erreicht werden, daß rechteckige oder anders¬ geformte Ausformungen entstehen.It is assumed that the shape to be produced is rotationally symmetrical and that, for example, a bowl or bowl is to be produced. In this case, the vertical axis of the punch head 15 runs eccentrically to the clamping frame 11 and the clamping frame is rotated continuously, the drawing edge 21 always running tangentially to the shape. The shape does not have to be rotationally symmetrical. Rather, it can also be achieved by appropriate movement control of the clamping frame 11 that rectangular or other shapes are formed.
Fig. 3 zeigt den Zustand der Endbearbeitung des Werk¬ stücks, wobei der Stempelkopf 15 durch einen Stempel¬ kopf 15a mit geringerem Arbeitsdurchmesser und kleinerem Stempelkantenradius ersetzt ist und das Matrizenwerkzeug 19 durch ein Matrizenwerkzeug 19a mit einer Arbeitskante 21a von kleinerem Krümmungsradius ersetzt ist. Die generelle Regel besagt, daß Stempel¬ kopf und Ziehkante zunächst mit relativ großen Krüm¬ mungsradien verwendet werden und daß bei der End¬ bearbeitung mit Werkzeugen mit immer kleineren Krüm¬ mungsradien gearbeitet werden sollte. Auch bei der Bearbeitungsstufe von Fig. 3 führt der Stempelkopf 15a vertikale Bewegungen aus, während der Spannrahmen 11 der XY-Ebene so bewegt wird, daß die gesamte Umfangs- fläche des Werkstücks den Ziehspalt zwischen Stempel- köpf und Matrizenwerkzeug durchläuft. Auch die in Fig. 3 gezeigte Bearbeitung kann sich über zahlreiche Um¬ läufe des Spannrahmens 11 erstrecken.3 shows the state of the finishing of the workpiece, the stamp head 15 being replaced by a stamp head 15a with a smaller working diameter and a smaller stamp edge radius and the die tool 19 being replaced by a die tool 19a having a working edge 21a having a smaller radius of curvature. The general rule states that the punch head and the drawing edge are initially used with relatively large radii of curvature and that, in the final machining, tools with ever smaller radii of curvature should be used. 3, the stamp head 15a executes vertical movements, while the clamping frame 11 of the XY plane is moved in such a way that the entire circumferential surface of the workpiece extends the drawing gap between the stamping through the head and die tool. The machining shown in FIG. 3 can also extend over numerous rotations of the clamping frame 11.
Dadurch, daß Stempelkopf 15 und Ziehkante 21 seitlich gegeneinander versetzt sind, erfolgt die Krafteinlei¬ tung in das Werkstück indirekt, d.h. an anderer Stelle als die Umformung erfolgt. Because the punch head 15 and the drawing edge 21 are laterally offset from one another, the force is introduced into the workpiece indirectly, i.e. elsewhere than the forming.

Claims

PATENTANSPRÜCHE PATENT CLAIMS
1. Ziehverfahren, bei dem ein an seinem Umfang ein¬ gespanntes tafelförmiges Werkstück (10) durch einen Werkzeugstempel aus der Einspannebene heraus verformt wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß als Werkzeugstempel ein Stempelkopf (15) be¬ nutzt wird, dessen Ausdehnung parallel zur Ein¬ spannebene viel kleiner ist als die Größe der her¬ zustellenden Ausformung, daß auf der dem Stempel¬ kopf (15) gegenüberliegenden Seite ein Matrizen¬ werkzeug (19) angeordnet wird, das seitlich neben dem Stempelkopf (15) eine abgerundete Ziehkante (21) aufweist, und daß Stempelkopf (15) und Matrizenwerkzeug (19) relativ zu dem Werkstück (10) bewegt werden, derart, daß die an nur einem Teilbereich des Werkstücks erfolgende örtliche Be¬ arbeitung entlang einer durch eine Steuerung be¬ stimmten Bahn fortschreitet.1. Drawing method in which a plate-shaped workpiece (10) clamped on its circumference is deformed out of the clamping plane by a tool stamp, characterized in that a stamp head (15) is used as the tool stamp, the extension of which is parallel to the clamping plane it is much smaller than the size of the shape to be produced that a die tool (19) is arranged on the side opposite the stamp head (15) and has a rounded drawing edge (21) laterally next to the stamp head (15), and that the punch head (15) and die tool (19) are moved relative to the workpiece (10) in such a way that the local machining on only a partial area of the workpiece proceeds along a path determined by a control.
2. Ziehverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß der Stempelkopf (15) relativ zum Matrizenwerkzeug (19) hin- und hergehende Ver¬ tikalbewegungen ausführt.2. Drawing method according to claim 1, characterized gekenn¬ characterized in that the stamp head (15) relative to the die tool (19) reciprocating vertical movements.
3. Ziehverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß das Werkstück (10) an seinem Umfang in einen Spannrahmen (11) eingespannt wird und daß der Spannrahmen (11) , der Stempelkopf (15) und das Matrizenwerkzeug (19) relativ zueinander in einem Koordinatensystem gesteuert bewegt werden. 3. Drawing method according to claim 1 or 2, characterized ge indicates that the workpiece (10) is clamped on its circumference in a clamping frame (11) and that the clamping frame (11), the punch head (15) and the die tool (19) are moved relative to one another in a controlled manner in a coordinate system.
4. Ziehverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die örtliche Blechbe¬ arbeitung in mehreren Stufen in aufeinanderfolgend größer werdender Tiefe erfolgt.4. Drawing method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the local Blechbe¬ processing takes place in several stages in successively increasing depth.
5. Ziehverfahren nach Anspruch 4, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß der seitliche Abstand des Matrizen¬ werkzeugs von dem Stempelkopf zwischen den oder während der Stufen verändert wird.5. drawing method according to claim 4, characterized gekenn¬ characterized in that the lateral distance of the Matrizen¬ tool from the punch head is changed between or during the steps.
6. Ziehverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Matrizenwerkzeug (19) derart gesteuert um seine Vertikalachse gedreht wird, daß seine Ziehkante (21) stets tangential zu der Seitenwand der herzustellenden Ausformung verläuft.6. Drawing method according to one of claims 1 to 5, characterized in that the die tool (19) is rotated in a controlled manner about its vertical axis in such a way that its drawing edge (21) always runs tangentially to the side wall of the formation to be produced.
7. Ziehverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß den Vertikalbewegungen des Stempelkopfes (15) eine Schwingung überlagert wird.7. Drawing method according to one of claims 1 to 6, characterized in that a vibration is superimposed on the vertical movements of the stamp head (15).
8. Vorrichtung zur Bearbeitung tafelförmiger Werk¬ stücke im Ziehverfahren, mit einer Einspannvor¬ richtung für das Werkstück und einem auf das ein¬ gespannte Werkstück einwirkenden Werkzeugstempel, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Einspannvorrichtung ein Spannrahmen (11) ist, der den Werkstückrand einspannt, daß der Werkzeugstempel ein Stempelkopf (15) ist, dessen Ausdehnung parallel zur Einspannebene viel kleiner ist als die Größe der herzustellenden Ausformung, daß dem Stempelkopf gegenüber ein Matrizenwerkzeug (19) angeordnet ist, das seitlich neben dem Stempelkopf eine abgerundete Ziehkante (21) auf¬ weist, und daß eine Steuerung vorgesehen ist, die eine Relativbewegung zwischen Stempelkopf (15) und Matrizenwerkzeug (19) einerseits und Spannrahmen (11) andererseits zur Veränderung des Bear¬ beitungsortes am Werkstück bewirkt.8. Device for processing tabular workpieces in the drawing process, with a clamping device for the workpiece and a tool stamp acting on the clamped workpiece, characterized in that the clamping device is a clamping frame (11) which clamps the workpiece edge so that the Tool stamp is a stamp head (15), the extent of which parallel to the clamping plane is much smaller than the size of the shape to be produced, that a die tool (19) is arranged opposite the stamp head, which has a rounded drawing edge (21) to the side of the stamp head, and that a controller is provided which a relative movement between the punch head (15) and the die tool (19) on the one hand and the clamping frame (11) on the other hand brings about a change in the machining location on the workpiece.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß eine Schwingvorrichtung (17) den Stempelkopf (15) relativ zum Spannrahmen (11) in Schwingungen versetzt.9. The device according to claim 8, characterized gekenn¬ characterized in that an oscillating device (17) sets the punch head (15) relative to the clamping frame (11) in vibration.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß der Stempelkopf (15) und/oder das Matrizenwerkzeug einen Kugelkopf oder eine Rolle (16) aufweist.10. The device according to claim 8 or 9, characterized ge indicates that the stamp head (15) and / or the die tool has a ball head or a roller (16).
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, da¬ durch gekennzeichnet, daß das Matrizenwerkzeug (19) gesteuert um die Längsachse des Stempelkopfes (15) drehbar und zur Veränderung der Ziehspalt¬ weite verschiebbar ist.11. Device according to one of claims 8 to 10, da¬ characterized in that the die tool (19) is rotatably controlled about the longitudinal axis of the punch head (15) and displaceable to change the Ziehspalt¬ width.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, da¬ durch gekennzeichnet, daß Stempelkopf (15) und Matrizenwerkzeug (19) gemeinsam in der Höhe rela¬ tiv zum Spannrahmen (11) verstellbar sind. 12. Device according to one of claims 8 to 11, characterized in that the punch head (15) and die tool (19) are rela¬ tively adjustable in height relative to the clamping frame (11).
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