WO2001087511A1 - Tiefziehverfahren und tiefziehwerkzeug - Google Patents

Tiefziehverfahren und tiefziehwerkzeug Download PDF

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WO2001087511A1
WO2001087511A1 PCT/EP2001/002795 EP0102795W WO0187511A1 WO 2001087511 A1 WO2001087511 A1 WO 2001087511A1 EP 0102795 W EP0102795 W EP 0102795W WO 0187511 A1 WO0187511 A1 WO 0187511A1
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deep
pressure
drawing tool
section
tool
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WO2001087511A8 (de
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Josef Hautzinger
Torsten Krachhudel
Franz Kaderabek
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Blanco Gmbh + Co Kg
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    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
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    • B21D22/20—Deep-drawing
    • B21D22/26—Deep-drawing for making peculiarly, e.g. irregularly, shaped articles

Definitions

  • the present invention relates to a deep-drawing method in which a drawing part is arranged in a deep-drawing tool between a first deep-drawing tool part and a second deep-drawing tool part and is formed by relative movement of the deep-drawing tool parts to one another.
  • the material of the drawn part is steel, martensite is formed in particular during the first drawing process, which reduces the deformability of the drawn part in a further deep-drawing process.
  • the required deformability of the drawn part after the first deep-drawing process is therefore restored by annealing the drawn part at a temperature of approximately 1050 ° C., in particular the martensite that formed during the first deep-drawing process, in a more easily deformable manner Austenite is converted.
  • the annealing of the drawn part may have to be repeated after each deep-drawing process.
  • the present invention is therefore based on the object of providing a deep-drawing method of the type mentioned at the outset, which - in particular when carrying out several successive drawing processes - is more time and energy-saving than the known deep-drawing methods.
  • This object is achieved according to the invention in a deep-drawing process with the features of preamble 1 in that, at a limited pressure section of one of the deep-drawing tool parts, a time-varying pressure is selectively generated during the drawing process, which pressure rests against a section of the drawn part against the respective other deep drawing tool part presses.
  • the solution according to the invention is based on the concept of achieving a flow of the material of the drawn part sufficient for the deformation by targeted application of a limited area of the drawn part during the drawing process even if the flowability of the material of the drawn part itself is due to the history of the material, for example due to a previous previous pulling operation.
  • the desired deformability of the drawn part can also be ensured with the deep-drawing method according to the invention if the drawn part contains martensite due to a previous drawing process.
  • An annealing process and the cooling and washing processes associated with the annealing process can also be omitted in the deep-drawing process according to the invention if the deep-drawing process is carried out in multiple passes.
  • the deep-drawing process according to the invention allows a particularly large drawing ratio to be achieved and leads to high dimensional stability of the drawn parts.
  • the pressure at the pressure section is generated hydraulically or pneumatically by means of a pressure fluid.
  • the hydraulic generation of a pressure on one of the deep-drawing tool parts is known per se from the so-called hydroforming process, in which the drawing body is provided with a membrane which is formed during the forming process. is put under water pressure.
  • the drawing punch presses the drawing part against the membrane on the drawing body, the drawing part being deformed by the counteracting water pressure.
  • the entire drawn part is exposed to the same water pressure during the drawing process, while in the deep-drawing method according to the invention, only a limited pressure section of one of the deep-drawing tool parts is used to selectively generate a pressure which presses the limited section of the drawn part against the other deep-drawing unit - part presses.
  • the water pressure acting on the drawn part is constant during the drawing process.
  • a variant of the hydroforming process is the so-called Hydro-Mec process, in which the drawing part is pressed into pressurized water by a descending drawing punch without a membrane being provided on the drawing body.
  • Hydro-Mec process in which the drawing part is pressed into pressurized water by a descending drawing punch without a membrane being provided on the drawing body.
  • the aim is to distribute the hydraulic pressure evenly over the surface of the drawn part, which is exactly the opposite of the inventive concept of selectively applying an increased pressure to a limited section of the drawn part.
  • the pressure on the Pressure section is controlled and / or regulated according to a predetermined temporal pressure curve.
  • This pressure curve can provide, for example, that the pressure section is depressurized during a first deformation phase and that an increased pressure that is constant over the second deformation phase is generated on the pressure section during a second deformation phase.
  • Such a pressure curve is particularly easy to control and / or regulate.
  • any other temporal pressure curve can also be controlled and / or regulated.
  • the deformability of the drawn part during the drawing process is particularly increased if the pressure section is aligned essentially parallel to the drawing direction along which the deep-drawing tool parts are moved relative to one another.
  • areas of the drawn part aligned essentially parallel to the direction of drawing can be pressed in a targeted manner onto areas of the other deep-drawing tool part aligned essentially parallel to the drawing direction, which is not possible with the conventional deep-drawing method.
  • side wall regions of the drawn part that are oriented essentially parallel to the direction of drawing can be formed particularly precisely.
  • the deep-drawing method according to the invention is particularly useful when only the frame of the drawn part is subjected to the time-varying pressure on the pressure section during the drawing process.
  • Such a deep-drawing process is particularly suitable for the production of Gastronorm food containers, which have a large depth. sen and tend to form unwanted bulges in the frame area, which can lead to poor stackability of the food containers.
  • Such a bulging can be prevented or a bulge generated in a previous deep-drawing process can be eliminated by the targeted application of the time-varying pressure on the pressure section to the frame of the Gastronorm food container during the drawing process.
  • the pressure section is annular.
  • the time-varying pressure is generated by means of a pressure generating device which comprises a chamber for receiving a pressurized fluid and an elastically deformable chamber wall for transmitting the pressure from the pressurized fluid to the drawn part.
  • Such a chamber can in particular be annular.
  • Such a chamber is particularly easy to manufacture if it is delimited partly by the elastically deformable chamber wall and partly by a chamber boundary wall made of a material different from the material of the elastically deformable chamber wall, preferably a metallic material, in particular aluminum.
  • the pressure section can be arranged on the first deep-drawing tool part or on the second deep-drawing tool part. Furthermore, it can be provided that both the first deep-drawing tool part and the second deep-drawing tool part each have one or more pressure sections, on which a time-varying pressure is generated during the drawing process.
  • the first deep-drawing tool part is designed as a drawing body and the second deep-drawing tool part is designed as a punch and that the pressure section is arranged on the drawing body.
  • the relative movement between the drawing die and the drawing body required for the deformation of the drawing part can be generated both by a movement of the drawing die and a movement of the drawing body or also by a movement of both deep-drawing tool parts.
  • the drawing punch is stationary during the drawing process and the drawing body is moved towards the drawing punch.
  • the deep-drawing method according to the invention is particularly advantageous if the drawing part is preformed in a first drawing process and is deformed in a second drawing process in which the time-varying pressure is generated at the printing section.
  • the two drawing processes can be carried out in the same deep-drawing tool, it usually being necessary to replace the deep-drawing tool parts between the drawing processes, or the two drawing processes are carried out in different deep-drawing tools, which is recommended for series production, since in this case the one for the deep-drawing tool parts required for each drawing process can remain in the respective deep-drawing tool.
  • the present invention further relates to a deep-drawing tool, comprising a first deep-drawing tool part and a second deep-drawing tool part, in which a drawing part can be deformed by relative movement of the deep-drawing tool parts.
  • the present invention is based on the further object of creating such a deep-drawing tool, with the aid of which drawn parts - in particular in the context of a multi-pass deep-drawing process - can be deformed in a time- and energy-saving manner than with known deep-drawing tools.
  • a deep-drawing tool with the features of the preamble of claim 13 in that one of the deep-drawing tool parts has a limited pressure section, on which a time-variable pressure can be selectively generated during the drawing process, which pressure counteracts a section of the drawing part that is in contact with the pressure section presses the other deep-drawing tool part.
  • FIG. 1 shows a schematic perspective illustration of a deep-drawing tool
  • FIG. 2 - 5 are schematic cross sections through the deep-drawing tool from FIG. 1 in four different phases of a conventional deep-drawing process
  • 6 - 9 are schematic cross sections through a deep-drawing tool, which comprises a pressure bubble ring, in four different phases of a deep-drawing process according to the invention.
  • 10 shows a schematic perspective illustration of a drawn part after two deep-drawing processes
  • 11 is a plan view of a pressure bubble ring
  • FIG. 12 shows a cross section through the pressure bubble ring from FIG. 11 along the line 12-12 in FIG. 11;
  • FIG. 13 shows a cross section through the pressure bubble ring from FIG. 11 along the line 13-13 in FIG. 11.
  • 1 to 5 shown in its entirety as 100 as a whole, comprises a base plate 102, a pulling die 104 arranged stationary on the upper side of the base plate 102, a sheet metal holder 106 which surrounds the pulling die 104 in an annular manner and which also has the pulling die on one 104 annularly surrounding support plate 108 is arranged, which is supported by sleeves 110 which can be moved vertically by means of a hydraulic movement device (not shown), so that the support plate 108 with the sheet holder 106 arranged thereon can be moved along the vertical direction of pull 112.
  • the deep-drawing tool 100 comprises a drawing body 114 which is arranged above the drawing die 104 and the sheet metal holder 106 and which in turn comprises an annular drawing ring base 116 and a drawing ring 118 held on the underside thereof.
  • the drawing ring base 116 is held on its upper side on a holding plate 120 which is moved along the drawing plate by means of a hydraulic movement device (not shown).
  • direction 112 is movable relative to the punch 104 and the lead holder 106.
  • the drawing body 114 forms the first deep-drawing tool part 122 of the deep-drawing tool 100; the drawing die 104 forms the second deep-drawing tool part 124 of the deep-drawing tool 100.
  • a first deep-drawing process is carried out as follows:
  • the drawing body 114 and the sheet metal holder 106 are moved into their respective upper starting positions by means of the respective hydraulic movement devices (not shown).
  • the essentially flat upper side of the sheet metal holder 106 is arranged above the upper side of the drawing die 104.
  • a sheet metal blank or a blank 126 from which the drawn part is to be produced, is inserted into the deep-drawing tool 100 in such a way that the edge of the blank 126 rests on the blank holder 106 (see FIG. 2).
  • the deep-drawing tool 100 is then closed by moving the drawing body downwards along the direction of drawing 112 from its upper starting position by means of the hydraulic movement device (not shown) until the underside of the drawing ring 118 rests against the top of the board 126 and the edge of the Board 126 is clamped between the drawing ring 118 and the sheet metal holder 106 (see FIG. 3).
  • the plate 126 is formed into a drawing part 128 by using the hydraulic movement device (not shown) to remove the sleeves 110 with the support plate 108 and the sheet metal holder 106 arranged thereon, and the drawing body 114 along the drawing direction 112 relative to the drawing punch 104 Drawing depth are moved downward, the plate 126 held at its edge between the drawing ring 118 and the sheet metal holder 106 nestling against the outer contours of the drawing ring 118 and the drawing punch 104 (see FIG. 4).
  • the sleeves 110 with the support plate 108 and the sheet metal holder 106 arranged thereon are moved back into their upper starting position and the deep-drawing tool 100 is opened by pulling the drawing body 114 further upward in the upper direction in the drawing direction 112 Starting position is moved (see Fig. 5).
  • the drawn part 128 formed in the first deep-drawing process is accessible from outside the deep-drawing tool 100 and can be removed therefrom.
  • the deep-drawn part 128 has not yet got the desired final shape.
  • the finished drawn part is to have the shape of a Gastronorm food container, which is provided with a stacking shoulder 132 running around its upper edge 130.
  • the depth of the finished food container should be greater than the depth of the drawn part 128 after the first deep-drawing process, while the length and the The width of the finished food container should be smaller in the frame area than in the drawn part 128 obtained by the first drawing process.
  • the basic structure of the second deep-drawing tool 100 ' corresponds to that of the first deep-drawing tool 100 described above, the drawing die 104 and the drawing body 114' being shaped accordingly in order to obtain the desired deformations of the drawing part 128.
  • the drawing body 114 'of the second deep-drawing tool 100' comprises a pressure generating device, designated as a whole by 134, for generating a variable pressure.
  • the device 134 in turn comprises a pressure bubble ring 136, which is received in an annular recess 138 on the inside of the drawing ring base 116 and has an annular pressure bubble chamber 140 which is enclosed by a chamber wall 142 made of an elastically deformable material, for example of a polyurethane.
  • Fluid supply lines 144 lead through the chamber wall 142 into the pressure bubble chamber 140, via which a pressure fluid, for example a hydraulic oil, can be fed to the pressure bubble chamber 140 from a fluid pressure pump (not shown).
  • a pressure fluid for example a hydraulic oil
  • the second deep-drawing tool 100 ' is opened by bringing the drawing body 114' and the sheet metal holder 106 into their upper starting positions (see FIG. 6). Since the drawing part 128 is already pre-deformed by the first deep-drawing process, the top of the sheet metal holder 106 can be arranged in its upper starting position below the top of the drawing die 104.
  • the deep-drawn part 128 obtained from the first deep-drawing process is then inserted into the deep-drawing tool 100 ′ and placed on the sheet metal holder 106.
  • the second deep-drawing tool 100 ' is then closed by moving the drawing body 114' downward in the drawing direction 112 until the underside of the drawing ring 118 bears against the underside of the edge 130 of the drawing part 128 and the edge of the drawing part 128 between the drawing ring 118 and the sheet holder 106 is clamped.
  • a first deformation phase is then carried out by moving the quills 110 with the support plate 108 arranged thereon and the sheet metal holder 106 together with the drawing body 114 ′ along the drawing direction 112 relative to the drawing punch 104 until the remaining drawing path is a distance h (see Fig. 7).
  • the pressure bubble ring 136 is depressurized, that is to say the fluid pressure pump is switched off or the fluid supply lines 144 are separated from the fluid pressure pump by a check valve (not shown) that the fluid in the pressure bubble chamber 140 is not at a pressure higher than atmospheric pressure.
  • the fluid in the pressure bubble chamber 140 is subjected to an increased pressure p by starting the fluid pressure pump and / or opening the shutoff valve between the fluid pressure pump and the fluid supply lines 144.
  • the elastically deformable chamber wall 142 of the pressure bubble ring 136 transmits the increased pressure of the fluid in the pressure bubble chamber 140 to the section of the frame 146 of the drawing part 128 which bears against the pressure bubble ring 136 and which is formed by the side walls of the drawing part 128 which are oriented essentially parallel to the direction of drawing 112 so that this section of the frame 146 is pressed against the punch 104 under increased pressure.
  • the inside of the pressure bubble ring 136 facing the drawing part 128 serves as a pressure section 148 of the drawing body 114 ', by means of which a section of the drawing part 128 which is in contact with the pressure section 148 can be pressed selectively against the drawing punch 104 under a pressure which changes over time during the drawing process.
  • the drawing part 128 is finished by moving the quills 110 with the support plate 108 arranged thereon and the sheet metal holder 106 together with the drawing body 114 ′ along the drawing direction 112 relative to the drawing punch 104 until the desired drawing depth for the second deep-drawing process is reached (see Fig. 8).
  • the pressure p to the frame 146 of the drawing part 128 through the pressure section 148 of the drawing body 114 ', a sufficient amount of material flows downward along the drawing direction 112 when the drawing part 128 is deformed in order to form the stacking step 132 without Cracks occur on the drawn part 128.
  • the pressure bubble ring 136 is depressurized again by switching off the fluid pressure pump and / or closing the shutoff valve between the fluid pressure pump and the fluid supply lines 144 to the pressure bubble ring 136.
  • the second deep-drawing tool 100 ' is then opened by moving the quills 110 with the support plate 108 arranged thereon and the sheet metal holder 106 into the upper starting position and then moving the drawing body 114' further upwards in the drawing direction 112 into its upper starting position, so that the drawn part 128 is accessible from outside the deep-drawing tool 100 'and can be removed from the deep-drawing tool 100' (see FIG. 9).
  • the pulling part 128 now has the desired final shape of a Gastronorm food container (see FIG. 10).
  • 11 to 13 show in detail a preferred embodiment of a pressure bubble ring 136, as can be used in the deep-drawing process according to the invention.
  • the pressure bubble ring 136 comprises an outer ring 150 made of an elastically deformable material, for example made of polyurethane, in which a chamber delimitation ring 152, which consists for example of a metallic material, in particular aluminum can, is embedded.
  • the outer ring 150 is produced by introducing the chamber delimitation ring 152 into a casting mold, the inner contours of which correspond to the outer contours of the outer ring 150, and the space between the casting mold and the chamber delimiting ring 152 is filled with polyurethane.
  • the inside of the chamber delimitation ring 152 is provided with a release agent so that the outer ring 150 made of polyurethane only adheres to the outside of the chamber delimitation ring 152, while on the inside of the chamber delimitation ring 152 the material of the outer ring 150 can be lifted off the chamber delimitation ring 152.
  • the chamber limiting ring 152 is penetrated by a connecting piece 154, for example made of steel, which leads from the chamber limiting ring 152 to the outside of the outer ring 150 and can be connected at its outer end to a fluid supply line 144 ,
  • a connecting piece 154 for example made of steel, which leads from the chamber limiting ring 152 to the outside of the outer ring 150 and can be connected at its outer end to a fluid supply line 144 .
  • fluid supplied through the fluid supply line 144 can enter the space between the outer ring 150 and the chamber limiting ring 152 on the inside of the chamber limiting ring 152 and lift the material of the outer ring 150 from the chamber limiting ring 152, so that between the chamber limiting ring 152 and the outer ring 150 a pressure bubble chamber 140 is formed, the volume of which is dependent on the pressure under which the fluid is.
  • the pressure bubble chamber 140 has only a small volume (corresponding to the solid boundary line in FIGS. 12 and 13). If the pressure of the fluid is high, the volume of the pressure bubble chamber 140 increases accordingly (compare the broken boundary lines in FIGS. 12 and 13).
  • a hydraulic oil can be used as the pressure fluid for filling the pressure bubble chamber 140.
  • the outer ring 150 of the pressure bubble ring 136 is made of natural rubber, castor oil, for example, should be used instead as the pressure fluid, since natural rubber is attacked by hydraulic oil.

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Abstract

Um ein Tiefziehverfahren, bei dem ein Ziehteil (128) in einem Tiefziehwerkzeug (100) zwischen einem ersten Tiefziehwerkzeugteil (122) und einem zweiten Tiefziehwerkzeugteil (124) angeordnet und durch Relativbewegung der Tiefziehwerkzeugteile (122, 124) zueinander umgeformt wird, zu schaffen, welches - insbesondere bei Durchführung mehrerer aufeinanderfolgender Ziehvorgänge - zeit- und energiesparender ist als die bekannten Tiefziehverfahren, wird vorgeschlagen, daß an einem begrenzten Druckabschnitt (148) eines der Tiefziehwerkzeugteile (122, 124) selektiv ein während des Ziehvorgangs zeitlich veränderlicher Druck erzeugt wird, welcher einen an dem Druckabschnitt (148) anliegenden Abschnitt des Ziehteils (128) gegen das jeweils andere Tiefziehwerkzeugteil (122, 124) preßt.

Description

TIEFZIEHVERFÄHREN UND TIEFZIEHWERKZEUG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Tiefziehverfahren, bei dem ein Ziehteil in einem Tiefziehwerkzeug zwischen einem ersten Tiefziehwerkzeugteil und einem zweiten Tiefziehwerkzeugteil angeordnet und durch Relativbewegung der Tiefziehwerkzeugteile zueinander umgeformt wird.
Solche Tiefziehverfahren sind aus dem Stand der Technik bekannt.
Insbesondere sind Tiefziehverfahren mit starren Tiefziehwerkzeugteilen bekannt, bei denen das Ziehteil von einem Ziehstempel in einen Ziehkörper (auch Matrize genannt) hineingezogen wird, wobei der Rand des Ziehteils mittels eines Ziehrings festgehalten werden kann.
Zur Erzielung der gewünschten endgültigen Gestalt des Ziehteils ist es häufig erforderlich, das Ziehteil in mehreren aufeinanderfolgenden Ziehvorgängen (auch Züge genannt) zu verformen.
Dabei tritt jedoch das Problem auf, daß sich das Gefüge des Ziehteil-Materials beim ersten Ziehvorgang so verfestigt, daß es für einen weiteren Ziehvorgang keine ausreichende Fließfähigkeit aufweist, was zur Ausbildung von Rissen bei dem weiteren Ziehvorgang führen kann.
Handelt es sich bei dem Material des Ziehteils um Stahl, so wird insbesondere beim ersten Ziehvorgang Martensit gebildet, welcher die Verformbarkeit des Ziehteils bei einem weiteren Tiefziehvorgang vermindert.
Bei den bekannten mehrzügigen Tiefziehverfahren wird daher die erforderliche Verformbarkeit des Ziehteils nach dem ersten Tiefziehvorgang dadurch wieder hergestellt, daß das Ziehteil bei einer Temperatur von ungefähr 1050°C geglüht wird, wobei insbesondere der Martensit, welcher sich beim ersten Tiefziehvorgang gebildet hat, in leichter verformbaren Austenit umgewandelt wird.
Folgen mehr als zwei Tiefziehvorgänge aufeinander, so muß das Glühen des Ziehteils nach jedem Tiefziehvorgang eventuell wiederholt werden.
Wegen der vor jedem weiteren Ziehvorgang erforderlichen Glüh-, Abkühl- und Waschvorgänge sind die bekannten mehrzügigen Tiefziehverfahren sehr zeit- und energieaufwendig.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Tiefziehverfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, welches - insbesondere bei Durchführung mehrerer aufeinanderfolgender Ziehvorgänge - zeit- und energiesparender ist als die bekannten Tiefziehverfahren.
Diese Aufgabe wird bei einem Tiefziehve fahren mit den Merkmalen des Oberbegriffs 1 erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an einem begrenzten Druckabschnitt eines der Tiefziehwerk- zeugteile selektiv ein während des Ziehvorgangs zeitlich veränderlicher Druck erzeugt wird, welcher einen an dem Druckabschnitt anliegenden Abschnitt des Ziehteils gegen das jeweils andere Tiefziehwerkzeugteil preßt. Der erfindungsgemäßen Lösung liegt das Konzept zugrunde, durch gezielte Beaufschlagung eines begrenzten Bereichs des Ziehteils während des Ziehvorgangs ein für die Verformung ausreichendes Fließen des Materials des Ziehteils auch dann zu erzielen, wenn die Fließfähigkeit des Materials des Ziehteils an sich aufgrund der Vorgeschichte des Materials, beispielsweise aufgrund eines vorausgehenden früheren Ziehvorgangs, vermindert ist.
Insbesondere kann mit dem erfindungsgemäßen Tiefziehverfahren die gewünschte Verformbarkeit des Ziehteils auch dann gewährleistet werden, wenn das Ziehteil aufgrund eines vorhergehenden Ziehvorgangs Martensit enthält.
Ein Glühvorgang und die mit dem Glühvorgang verbundenen Abkühl- und Waschvorgänge können bei dem erfindungsgemäßen Tiefziehve fahren auch dann entfallen, wenn das Tiefziehverfahren mehrzügig durchgeführt wird.
Das erfindungsgemäße Tiefziehverfahren erlaubt es, ein besonders großes Ziehverhältnis zu erzielen, und führt zu hoher Formstabilität der gezogenen Ziehteile.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, daß der Druck an dem Druckabschnitt mittels eines Druckfluids hydraulisch oder pneumatisch erzeugt wird.
Die hydraulische Erzeugung eines Drucks an einem der Tiefziehwerkzeugteile ist an sich bereits von dem sogenannten Hydroformverfahren her bekannt, bei welchem der Ziehkörper mit einer Membran versehen ist, die während des Umformvorgan- ges unter Wasserdruck gesetzt wird. Der Ziehstempel preßt bei diesem Verfahren das Ziehteil gegen die Membrane am Ziehkörper, wobei das Ziehteil durch den gegenwirkenden Wasserdruck umgeformt wird. Bei diesem Verfahren wird jedoch das gesamte Ziehteil während des Ziehvorganges demselben Wasserdruck ausgesetzt, während bei dem erfindungsgemäßen Tiefziehverfahren nur an einem begrenzten Druckabschnitt eines der Tiefziehwerkzeugteile selektiv ein Druck erzeugt wird, welcher den jeweils an dem Druckabschnitt anliegenden begrenzten Abschnitt des Ziehteils gegen das jeweils andere Tiefziehwerk- zeugteil preßt. Außerdem ist bei dem Hydroformverfahren der auf das Ziehteil wirkende Wasserdruck während des Ziehvorgangs konstant.
Eine Variante des Hydroformverfahrens ist das sogenannte Hydro-Mec-Verfahren, bei welchem das Ziehteil durch einen niedergehenden Ziehstempel in unter Druck gesetztes Wasser hineingedrückt wird, ohne daß an dem Ziehkörper eine Membran vorgesehen ist. Auch bei diesem Verfahren ist keine selektive Beaufschlagung eines begrenzten Abschnitts des Ziehteils mit einem während des Ziehvorgangs zeitlich veränderlichen Druck vorgesehen.
Sowohl beim Hydroformverfahren als auch beim Hydro-Mec-Ver- fahren wird eine gleichmäßige Verteilung des hydraulischen Druckes auf die Oberfläche des Ziehteils angestrebt, was dem erfindungsgemäßen Konzept, einen begrenzten Abschnitt des Ziehteils selektiv mit einem erhöhten Druck zu beaufschlagen, gerade entgegengesetzt ist.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Tiefziehverfahrens ist vorgesehen, daß der Druck an dem Druckabschnitt gemäß einem vorgegebenen zeitlichen Druckverlauf gesteuert und/oder geregelt wird.
Dieser Druckverlauf kann beispielsweise vorsehen, daß der Druckabschnitt während einer ersten Verformungsphase drucklos geschaltet ist und daß während einer zweiten Verformungsphase an dem Druckabschnitt ein erhöhter, über die zweite Verformungsphase hinweg konstanter Druck erzeugt wird. Ein solcher Druckverlauf ist besonders einfach Steuer- und/oder regelbar.
Je nach Art des Ziehteils und der erwünschten Umformung des Ziehteils kann aber auch jeder beliebige andere zeitliche Druckverlauf gesteuert und/oder geregelt werden.
Die Verformbarkeit des Ziehteils während des Ziehvorgangs wird besonders erhöht, wenn der Druckabschnitt im wesentlichen parallel zu der Ziehrichtung, längs welcher die Tief- ziehwerkzeugteile relativ zueinander bewegt werden, ausgerichtet ist. In diesem Fall können im wesentlichen parallel zu der Ziehrichtung ausgerichtete Bereiche des Ziehteils gezielt auf im wesentlichen parallel zu der Ziehrichtung ausgerichtete Bereiche des jeweils anderen Tiefziehwerkzeugteils gepreßt werden, was bei den herkömmlichen Tiefziehverfahren nicht möglich ist. So können insbesondere im wesentlichen parallel zu der Ziehrichtung ausgerichtete Seitenwandbereiche des Ziehteils besonders exakt umgeformt werden.
So bewährt sich das erfindungsgemäße Tiefziehverfahren besonders dann, wenn ausschließlich die Zarge des Ziehteils während des Ziehvorgangs mit dem zeitlich veränderlichen Druck an dem Druckabschnitt beaufschlagt wird. Ein solches Tief- ziehverfahren eignet sich insbesondere zur Herstellung von Gastronorm-Speisenbehältern, welche eine große Tiefe aufwei- sen und dazu neigen, im Zargenbereich unerwünschte Ausbauchungen auszubilden, welche zu einer schlechten Stapelbarkeit der Speisenbehälter führen können. Durch das gezielte Beaufschlagen der Zarge des Gastronorm-Speisenbehälters während des Ziehvorgangs mit dem zeitlich veränderlichen Druck an dem Druckabschnitt kann ein solches Ausbauchen verhindert oder eine bei einem vorangehenden Tiefziehvorgang erzeugte Ausbauchung beseitigt werden.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Tiefziehverfahrens ist vorgesehen, daß der Druckabschnitt ringförmig ausgebildet ist.
Zur Art der Erzeugung des zeitlich veränderlichen Drucks an dem Druckabschnitt wurden bislang keine näheren Angaben gemacht.
So kann vorgesehen sein, daß der zeitlich veränderliche Druck mittels einer Druckerzeugungseinrichtung erzeugt wird, die eine Kammer zur Aufnahme eines unter Druck stehenden Druck- fluids und eine elastisch verformbare Kammerwand zur Übertragung des Drucks von dem Druckfluid auf das Ziehteil umfaßt.
Eine solche Kammer kann insbesondere ringförmig ausgebildet sein.
Besonders einfach herstellbar ist eine solche Kammer, wenn sie teilweise durch die elastisch verformbare Kammerwand und teilweise durch eine Kammerbegrenzungswand aus einem von dem Material der elastisch verformbaren Kammerwand verschiedenen Material, vorzugsweise aus einem metallischen Material, insbesondere aus Aluminium, begrenzt wird. Grundsätzlich kann der Druckabschnitt am ersten Tiefziehwerkzeugteil oder am zweiten Tiefziehwerkzeugteil angeordnet sein. Ferner kann vorgesehen sein, daß sowohl das erste Tief- ziehwerkzeugteil als auch das zweite Tiefziehwerkzeugteil jeweils einen oder mehrere Druckabschnitte aufweisen, an denen während des Ziehvorgangs jeweils ein zeitlich veränderlicher Druck erzeugt wird.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Tie ziehverfahrens ist vorgesehen, daß das erste Tiefziehwerkzeugteil als Ziehkörper und das zweite Tiefziehwerkzeugteil als Ziehstempel ausgebildet ist und daß der Druckabschnitt an dem Ziehkörper angeordnet ist.
Grundsätzlich kann die zur Verformung des Ziehteils erforderliche Relativbewegung zwischen dem Ziehstempel und dem Ziehkörper sowohl durch eine Bewegung des Ziehstempels als auch eine Bewegung des Ziehkörpers oder auch durch eine Bewegung beider Tiefziehwerkzeugteile erzeugt werden.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Tiefziehverfahrens ist vorgesehen, daß der Ziehstempel während des Ziehvorgangs ortsfest ist und der Ziehkörper auf den Ziehstempel zu bewegt wird.
Wie bereits ausgeführt, ist das erfindungsgemäße Tiefziehverfahren dann besonders vorteilhaft, wenn das Ziehteil bei einem ersten Ziehvorgang vorgeformt und bei einem zweiten Ziehvorgang, bei welchem der zeitlich veränderliche Druck an dem Druckabschnitt erzeugt wird, nachverformt wird. In diesem Fall kann auf das bei den bekannten Tiefziehverfahren erforderliche Glühen und die hierdurch bedingten Abkühl- und Waschvorgänge vor dem zweiten Ziehvorgang verzichtet werden, was eine erhebliche Zeit- und Energieersparnis mit sich bringt.
Die beiden Ziehvorgänge können hierbei in demselben Tiefziehwerkzeug durchgeführt werden, wobei in der Regel ein Auswechseln der Tiefziehwerkzeugteile zwischen den Ziehvorgängen erforderlich sein wird, oder die beiden Ziehvorgänge werden in verschiedenen Tiefziehwerkzeugen durchgeführt, was sich für eine Serienfertigung empfiehlt, da in diesem Fall die für den jeweiligen Ziehvorgang benötigten Tiefziehwerkzeugteile in dem jeweiligen Tiefziehwerkzeug verbleiben können.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Tiefziehwerkzeug, umfassend ein erstes Tiefziehwerkzeugteil und ein zweites Tiefziehwerkzeugteil, in dem ein Ziehteil durch Relativbewegung der Tiefziehwerkzeugteile zueinander umformbar ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt die weitere Aufgabe zugrunde, ein solches Tiefziehwerkzeug zu schaffen, mit dessen Hilfe Ziehteile - insbesondere im Rahmen eines mehrzügigen Tiefziehverfahrens - zeit- und energiesparender als mit bekannten Tiefziehwerkzeugen verformbar sind.
Diese Aufgabe wird bei einem Tiefziehwerkzeug mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 13 erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eines der Tiefziehwerkzeugteile einen begrenzten Druckabschnitt aufweist, an dem während des Ziehvorgangs selektiv ein zeitlich veränderlicher Druck erzeugbar ist, welcher einen an den Druckabschnitt anliegenden Abschnitt des Ziehteils gegen das jeweils andere Tiefziehwerkzeugteil preßt. Die Vorteile des erfindungsgemäßen Tiefziehwerkzeugs wurden bereits vorstehend im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Tiefziehverfahren erläutert.
Besondere Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Tiefziehwerkzeugs sind Gegenstand der Ansprüche 14 bis 23, deren Vorteile ebenfalls bereits vorstehend im Zusammenhang mit besonderen Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Tiefziehverfahrens erläutert worden sind.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung und zeichnerischen Darstellung eines Ausführungsbeispiels.
In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine schematische perspektivische Darstellung eines Tiefziehwerkzeugs;
Fig. 2 - 5 schematische Querschnitte durch das Tiefziehwer - zeug aus Fig. 1 in vier verschiedenen Phasen eines herkömmlichen Tiefziehvorgangs;
Fig. 6 - 9 schematische Querschnitte durch ein Tiefziehwerk- zeug, das einen Druckblasenring umfaßt, in vier verschiedenen Phasen eines erfindungsgemäßen Tiefziehvorgangs;
Fig. 10 eine schematische perspektivische Darstellung eines Ziehteils nach zwei Tiefziehvorgängen; Fig. 11 eine Draufsicht auf einen Druckblasenring;
Fig. 12 einen Querschnitt durch den Druckblasenring aus Fig. 11 längs der Linie 12-12 in Fig. 11; und
Fig. 13 einen Querschnitt durch den Druckblasenring aus Fig. 11 längs der Linie 13-13 in Fig. 11.
Gleiche oder funktional äquivalente Elemente sind in allen Figuren mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.
Ein in den Fig. 1 bis 5 rein schematisch dargestelltes, als Ganzes mit 100 bezeichnetes Tiefziehwerkzeug umfaßt eine Grundplatte 102, einen stationär an der Oberseite der Grundplatte 102 angeordneten Ziehstempel 104, einen den Ziehtempel 104 ringförmig umgebenden Blechhalter 106, welcher auf einer ebenfalls den Ziehstempel 104 ringförmig umgebenden Trageplatte 108 angeordnet ist, welche von mittels einer (nicht dargestellten) hydraulischen Bewegungsvorrichtung vertikal bewegbaren Pinolen 110 getragen ist, so daß die Trageplatte 108 mit dem darauf angeordneten Bleσhhalter 106 längs der vertikalen Ziehrichtung 112 bewegbar ist.
Ferner umfaßt das Tiefziehwerkzeug 100 einen über dem Ziehstempel 104 und dem Blechhalter 106 angeordneten Ziehkörper 114, welcher seinerseits einen ringförmigen Ziehringuntersatz 116 und einen an dessen Unterseite gehaltenen Ziehring 118 umfaßt.
Der Ziehringuntersatz 116 ist an seiner Oberseite an einer Halteplatte 120 gehalten, welche mittels einer (nicht dargestellten) hydraulischen Bewegungsvorrichtung längs der Zieh- richtung 112 relativ zu dem Ziehstempel 104 und dem Bleσhhalter 106 bewegbar ist.
Der Ziehkörper 114 bildet das erste Tiefziehwerkzeugteil 122 des Tiefziehwerkzeugs 100; der Ziehstempel 104 bildet das zweite Tiefziehwerkzeugteil 124 des Tiefziehwerkzeugs 100.
Mit dem vorstehend beschriebenen Tiefziehwerkzeug 100 wird ein erster Tiefziehvorgang wie folgt durchgeführt:
Zunächst werden der Ziehkörper 114 und der Blechhalter 106 mittels der (nicht dargestellten) jeweiligen hydraulischen Bewegungsvorrichtungen in ihre jeweiligen oberen Ausgangsstellungen gefahren.
In der oberen Ausgangsstellung des Blechhalters 106 ist die im wesentlichen ebene Oberseite des Blechhalters 106 oberhalb der Oberseite des Ziehstempels 104 angeordnet.
In dieser Stellung wird ein Blechzuschnitt oder eine Platine 126, aus welcher das Ziehteil hergestellt werden soll, in das Tiefziehwerkzeug 100 so eingelegt, daß der Rand der Platine 126 auf dem Blechhalter 106 aufliegt (siehe Fig. 2).
Anschließend wird das Tiefziehwerkzeug 100 geschlossen, indem der Ziehkörper mittels der (nicht dargestellten) hydraulischen Bewegungsvorrichtung aus seiner oberen Ausgangsstellung so weit längs der Ziehrichtung 112 nach unten verfahren wird, bis die Unterseite des Ziehrings 118 an der Oberseite der Platine 126 anliegt und der Rand der Platine 126 zwischen dem Ziehring 118 und dem Blechhalter 106 eingeklemmt ist (siehe Fig. 3). Im darauffolgenden Verfahrensschritt wird die Platine 126 zu einem Ziehteil 128 umgeformt, indem mittels der (nicht dargestellten) hydraulischen Bewegungsvorrichtung die Pinolen 110 mit der daran angeordneten Trageplatte 108 und dem Blechhalter 106 sowie der Ziehkörper 114 längs der Ziehrichtung 112 relativ zu dem Ziehstempel 104 um die Ziehtiefe nach unten bewegt werden, wobei sich die an ihrem Rand zwischen dem Ziehring 118 und dem Blechhalter 106 festgehaltene Platine 126 an die Außenkonturen des Ziehrings 118 und des Ziehstempels 104 anschmiegt (siehe Fig. 4).
Nachdem die gewünschte Ziehtiefe für den ersten Tiefziehvorgang erreicht ist, werden die Pinolen 110 mit der darauf angeordneten Trageplatte 108 und dem Blechhalter 106 in ihre obere Ausgangsstellung zurückbewegt und das Tiefziehwerkzeug 100 geöffnet, indem der Ziehkörper 114 weiter längs der Ziehrichtung 112 nach oben in seine obere Ausgangsstellung bewegt wird (siehe Fig. 5).
Dadurch wird das bei dem ersten Tiefziehvorgang geformte Ziehteil 128 von außerhalb des Tiefziehwerkzeugs 100 zugänglich und kann aus demselben entnommen werden.
Nach diesem ersten Tiefziehvorgang hat das Tiefziehteil 128 noch nicht die gewünschte endgültige Gestalt erhalten.
Im vorliegenden Beispiel soll das fertige Ziehteil die Gestalt eines Gastronorm-Speisenbehälters aufweisen, der mit einem unterhalb seines oberen Randes 130 umlaufenden Stapelabsatz 132 versehen ist. Außerdem soll die Tiefe des fertigen Speisenbehälters größer sein als die Tiefe des Ziehteils 128 nach dem ersten Tiefziehvorgang, während die Länge und die Breite des fertigen Speisebehälters im Zargenbereich geringer sein sollen als bei dem durch den ersten Ziehvorgang erhaltenen Ziehteil 128.
Um die erforderlichen weiteren Umformungen an dem Ziehteil 128 durchzuführen, wird dasselbe einem zweiten Tiefziehvorgang in einem zweiten Tiefziehwerkzeug 100' (siehe Fig. 6) unterzogen.
Das zweite Tiefziehwerkzeug 100' entspricht in seinem grundsätzlichen Aufbau dem vorstehend beschriebenen ersten Tiefziehwerkzeug 100, wobei der Ziehstempel 104 und der Ziehkörper 114' entsprechend geformt sind, um die gewünschten Umformungen des Ziehteils 128 zu erhalten.
Ferner umfaßt der Ziehkörper 114' des zweiten Tiefziehwerkzeugs 100 ' eine als Ganzes mit 134 bezeichnete Druckerzeugungseinrichtung zur Erzeugung eines veränderlichen Drucks.
Die Einrichtung 134 umfaßt ihrerseits einen Druckblasenring 136, der in einer ringförmigen Ausnehmung 138 an der Innenseite des Ziehringuntersatzes 116 aufgenommen ist und eine ringförmige Druckblasenkammer 140 aufweist, die von einer Kammerwand 142 aus einem elastisch verformbaren Material, beispielsweise aus einem Polyurethan, umschlossen ist.
In die Druckblasenkammer 140 münden durch die Kammerwand 142 geführte Fluid-Zuführleitungen 144, über welche der Druckblasenkammer 140 ein unter Druck stehendes Fluid, beispielsweise ein Hydrauliköl, von einer (nicht dargestellten) Fluiddruck- pu pe zuführbar ist. Mit dem vorstehend beschriebenen zweiten Tiefziehwerkzeug 100' wird ein zweiter Tiefziehvorgang wie folgt durchgeführt:
Zunächst wird das zweite Tiefziehwerkzeug 100' geöffnet, indem der Ziehkörper 114' und der Blechhalter 106 in ihre oberen Ausgangsstellungen gebracht werden (siehe Fig. 6). Da das Ziehteil 128 bereits durch den ersten Tiefziehvorgang vorver- formt ist, kann die Oberseite des Blechhalters 106 in dessen oberer Ausgangsstellung unterhalb der Oberseite des Ziehstempels 104 angeordnet sein.
Anschließend wird das aus dem ersten Tiefziehvorgang erhaltene Tiefziehteil 128 in das Tiefziehwerkzeug 100' eingelegt und auf den Blechhalter 106 aufgesetzt.
Darauf wird das zweite Tiefziehwerkzeug 100' geschlossen, indem der Ziehkörper 114' längs der Ziehrichtung 112 nach unten verfahren wird, bis die Unterseite des Ziehrings 118 an der Unterseite des Randes 130 des Ziehteils 128 anliegt und der Rand des Ziehteils 128 zwischen dem Ziehring 118 und dem Blechhalter 106 festgeklemmt ist.
Anschließend wird eine erste Verformungsphase durchgeführt, indem die Pinolen 110 mit der darauf angeordneten Trageplatte 108 und dem Blechhalter 106 zusammen mit dem Ziehkörper 114' längs der Ziehrichtung 112 relativ zu dem Ziehstempel 104 nach unten bewegt werden, bis der noch verbleibende Ziehweg eine Strecke h beträgt (siehe Fig. 7). Während dieser ersten Verformungsphase ist der Druckblasenring 136 drucklos geschaltet, das heißt die Fluiddruckpumpe ist abgeschaltet oder die Fluid-Zuführleitungen 144 sind durch ein (nicht dargestelltes) Sperrventil von der Fluiddruckpumpe getrennt, so daß das in der Druckblasenkammer 140 befindliche Fluid unter keinem höheren Druck als dem Atmosphärendruck steht.
Sobald der verbleibende Ziehweg der Strecke h entspricht, wird das Fluid in der Druckblasenkammer 140 mit einem erhöhten Druck p beaufschlagt, indem die Fluiddruckpumpe in Betrieb genommen und/oder das Sperrventil zwischen der Fluiddruckpumpe und den Fluid-Zuführleitungen 144 geöffnet wird. Die elastisch verformbare Kammerwand 142 des Druckblasenrings 136 überträgt den erhöhten Druck des Fluids in der Druckblasenkammer 140 auf den an dem Druckblasenring 136 anliegenden Abschnitt der Zarge 146 des Ziehteils 128, welche durch die im wesentlichen parallel zu der Ziehrichtung 112 ausgerichteten Seitenwände des Ziehteils 128 gebildet wird, so daß dieser Abschnitt der Zarge 146 unter erhöhtem Druck gegen den Ziehstempel 104 gepreßt wird.
Somit dient die dem Ziehteil 128 zugewandte Innenseite des Druckblasenrings 136 als Druckabschnitt 148 des Ziehkörpers 114', durch welchen ein an dem Druckabschnitt 148 anliegender Abschnitt des Ziehteils 128 unter einem während des Ziehvorgangs zeitlich veränderlichen Druck selektiv gegen den Ziehstempel 104 preßbar ist.
Während einer zweiten Verformungsphase wird das Ziehteil 128 fertiggezogen, indem die Pinolen 110 mit der darauf angeordneten Trageplatte 108 und dem Blechhalter 106 zusammen mit dem Ziehkörper 114' längs der Ziehrichtung 112 relativ zu dem Ziehstempel 104 nach unten bewegt werden, bis die gewünschte Ziehtiefe für den zweiten Tiefziehvorgang erreicht ist ( siehe Fig. 8). Dabei wird durch die Beaufschlagung der Zarge 146 des Ziehteils 128 mit dem Druck p durch den Druckabschnitt 148 des Ziehkörpers 114' erreicht, daß eine ausreichende Materialmenge beim Verformen des Ziehteils 128 längs der Ziehrichtung 112 nach unten fließt, um den Stapelabsatz 132 auszubilden, ohne daß Risse an dem Ziehteil 128 auftreten.
Ferner ist durch die Beaufschlagung der Zarge 146 mit dem erhöhten Druck p gewährleistet, daß sich die Länge und Breite des Ziehteils 128 im Zargenbereich desselben auf die gewünschten Werte verringern und die Ausbauchung des Ziehteils 128, welche bei dem ersten Tiefziehvorgang entstanden ist, verschwindet.
Nach Erreichen der gewünschten Ziehtiefe am Ende der zweiten Verformungsphase wird der Druckblasenring 136 wieder drucklos geschaltet, indem die Fluiddruckpumpe abgeschaltet und/oder das Sperrventil zwischen der Fluiddruckpumpe und den Fluid- Zuführleitungen 144 zu dem Druckblasenring 136 geschlossen wird.
Anschließend wird das zweite Tiefziehwerkzeug 100' geöffnet, indem die Pinolen 110 mit der darauf angeordneten Trageplatte 108 und dem Blechhalter 106 in die obere Ausgangsstellung gefahren werden und anschließend der Ziehkörper 114' weiter längs der Ziehrichtung 112 nach oben in seine obere Ausgangsstellung gefahren wird, so daß das fertig gezogene Ziehteil 128 von außerhalb des Tiefziehwerkzeugs 100' aus zugänglich ist und dem Tiefziehwerkzeug 100 ' entnommen werden kann ( siehe Fig. 9 ) .
Das Ziehteil 128 hat nun die gewünschte Endgestalt eines Ga- stronorm-Speisenbehälters (siehe Fig. 10). Die Fig. 11 bis 13 zeigen im Detail eine bevorzugte Ausführungsform eines Druckblasenrings 136, wie er bei dem erfindungsgemäßen Tiefziehverfahren zum Einsatz kommen kann.
Wie am besten aus den Querschnitten der Fig. 12 und 13 zu ersehen ist, umfaßt der Druckblasenring 136 einen Außenring 150 aus einem elastisch verformbaren Material, beispielsweise aus Polyurethan, in welchen ein Kammerbegrenzungsring 152, der beispielsweise aus einem metallischen Material, insbesondere aus Aluminium bestehen kann, eingebettet ist.
Der Außenring 150 wird hergestellt, indem der Kammerbegrenzungsring 152 in eine Gießform, deren Innenkonturen den Außenkonturen des Außenrings 150 entspricht, eingebracht wird und der Zwischenraum zwischen der Gießform und dem Kammerbegrenzungsring 152 mit Polyurethan ausgegossen wird.
Dabei wird die Innenseite des Kammerbegrenzungsrings 152 mit einem Trennmittel versehen, so daß der Außenring 150 aus Polyurethan nur an der Außenseite des Kammerbegrenzungsrings 152 haftet, während an der Innenseite des Kammerbegrenzungs- rings 152 das Material des Außenrings 150 von dem Kammerbegrenzungsring 152 abgehoben werden kann.
An zwei einander diametral gegenüberliegenden Stellen des Druckblasenrings 136 wird der Kammerbegrenzungsring 152 von jeweils einem Anschlußstück 154, beispielsweise aus Stahl, durchsetzt, welches von dem Kammerbegrenzungsring 152 bis zur Außenseite des Außenrings 150 führt und an seinem äußeren Ende an eine Fluid-Zuführleitung 144 anschließbar ist. Durch das Anschlußstück 154 hindurch kann durch die Fluid-Zuführleitung 144 zugeführtes Fluid in den Zwischenraum zwischen dem Außenring 150 und dem Kammerbegrenzungsring 152 an der Innenseite des Kammerbegrenzungsrings 152 gelangen und das Material des Außenrings 150 von dem Kammerbegrenzungsring 152 abheben, so daß zwischen dem Kammerbegrenzungsring 152 und dem Außenring 150 eine Druckblasenkammer 140 gebildet wird, deren Volumen von dem Druck, unter dem das Fluid steht, abhängig ist. Ist dieser Druck gering, so weist die Druσkbla- senkammer 140 nur ein geringes Volumen auf (entsprechend der durchgezogenen Begrenzungslinie in den Fig. 12 und 13). Ist der Druck des Fluids hoch, so vergrößert sich das Volumen der Druckblasenkammer 140 entsprechend (vergleiche die gebrochenen Begrenzungslinien in den Fig. 12 und 13).
Wird der Außenring 150 des Druckblasenrings 136 aus Polyurethan hergestellt, so kann ein Hydrauliköl als Druckfluid zum Befüllen der Druckblasenkammer 140 verwendet werden.
Wird alternativ hierzu der Außenring 150 des Druckblasenrings 136 aus Naturkautschuk hergestellt, so ist statt dessen als Druckfluid beispielsweise ein Rizinusöl zu verwenden, da Naturkautschuk durch Hydrauliköl angegriffen wird.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E
1. Tiefziehverfahren, bei dem ein Ziehteil (128) in einem Tiefziehwerkzeug ( 100 ' ) zwischen einem ersten Tiefziehwerkzeugteil (122) und einem zweiten Tiefziehwerkzeugteil (124) angeordnet und durch Relativbewegung der Tiefziehwerkzeugteile zueinander umgeformt wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß an einem begrenzten Druckabschnitt ( 148 ) eines der Tiefziehwerkzeugteile ( 122 ) selektiv ein während des Ziehvorgangs zeitlich veränderlicher Druck erzeugt wird, welcher einen an dem Druckabschnitt anliegenden Abschnitt des Ziehteils (128) gegen das jeweils andere Tiefziehwerkzeugteil (124) preßt.
2. Tiefziehverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck an dem Druckabschnitt (148) mittels eines Druckfluids hydraulisch oder pneumatisch erzeugt wird.
3. Tiefziehverfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck an dem Druckabschnitt ( 148 ) gemäß einem vorgegebenen zeitlichen Druckverlauf gesteuert und/oder geregelt wird.
4. Tiefziehverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckabschnitt (148) im wesentlichen parallel zu der Ziehrichtung (112), längs welcher die Tiefziehwerkzeugteile (122, 124) relativ zueinander bewegt werden, ausgerichtet ist.
Tiefziehverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ziehteil (128) eine Zarge (146) aufweist und daß ausschließlich die Zarge während des Ziehvorgangs mit dem zeitlich veränderlichen Druck an dem Druckabschnitt (148) beaufschlagt wird.
Tiefziehverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckabschnitt (148) ringförmig ausgebildet ist.
Tiefziehverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der zeitlich veränderliche Druck mittels einer Druckerzeugungseinrichtung (134) erzeugt wird, die eine Kammer (140) zur Aufnahme eines unter Druck stehenden Druckfluids und eine elastisch verformbare Kammerwand ( 142 ) zur Übertragung des Drucks von dem Druckfluid auf das Ziehteil (128) umfaßt.
Tiefziehverfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (140) ringförmig ausgebildet ist.
Tiefziehverfahren nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (140) teilweise durch die elastisch verformbare Kammerwand (142) und teilweise durch eine Kammerbegrenzungswand (152) aus einem von dem Material der elastisch verformbaren Kammerwand (142) verschiedenen Material, vorzugsweise aus einem metallischen Material, insbesondere aus Aluminium, begrenzt wird.
10. Tiefziehverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Tiefziehwerkzeugteil (122) als Ziehkörper (114*) und das zweite Tiefziehwerkzeugteil (124) als Ziehstempel (104) ausgebildet ist und daß der Druckabschnitt (148) an dem Ziehkörper (114') angeordnet ist.
11. Tiefziehverfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Ziehstempel (104) während des Ziehvorgangs ortsfest ist und der Ziehkörper (114') auf den Ziehstempel (104) zu bewegt wird.
12. Tiefziehverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Ziehteil (128) bei einem ersten Ziehvorgang vorgeformt und bei einem zweiten Ziehvorgang, bei welchem der zeitlich veränderliche Druck an dem Druckabschnitt (148) erzeugt wird, nachver- formt wird.
13. Tiefziehwerkzeug, umfassend ein erstes Tiefziehwerkzeugteil (122) und ein zweites Tiefziehwerkzeugteil (124), in dem ein Ziehteil durch Relativbewegung der Tiefziehwerkzeugteile zueinander umformbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Tiefziehwerkzeugteile (122) einen begrenzten Druckabschnitt (148) aufweist, an dem während des Ziehvorgangs selektiv ein zeitlich veränderlicher Druck erzeugbar ist, welcher einen an dem Druckabschnitt anliegenden Abschnitt des Ziehteils (128) gegen das jeweils andere Tiefziehwerkzeugteil (124) preßt.
14. Tiefziehwerkzeug nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck an dem Druckabschnitt (148) mittels eines Druckfluids hydraulisch oder pneumatisch erzeugbar ist.
15. Tiefziehwerkzeug nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck an dem Druckabschnitt ( 148 ) gemäß einem vorgegebenen zeitlichen Druck- verlauf steuerbar und/oder regelbar ist.
16. Tiefziehwerkzeug nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckabschnitt (148) im wesentlichen parallel zu der Ziehrichtung (112), längs welcher die Tiefziehwerkzeugteile (122, 124) relativ zueinander bewegbar sind, ausgerichtet ist.
17. Tiefziehwerkzeug nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Tiefziehwerkzeug
( 100 ' ) ein eine Zarge ( 146 ) aufweisendes Ziehteil ( 128 ) umformbar ist und daß ausschließlich die Zarge während des Ziehvorgangs mit dem zeitlich veränderlichen Druck an dem Druckabschnitt ( 148 ) beaufschlagbar ist.
18. Tiefziehwerkzeug nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckabschnitt (148) ringförmig ausgebildet ist.
19. Tiefziehwerkzeug nach einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Tiefziehwerkzeug (100') eine Druckerzeugungseinrichtung (134) zur Erzeugung des zeitlich veränderlichen Drucks umfaßt, wobei die Druckerzeugungseinrichtung (134) eine Kammer (140) zur Aufnahme eines unter Druck stehenden Druckfluids und eine elastisch verformbare Kammerwand (142) zur Übertragung des Drucks von dem Druckfluid auf das Ziehteil (128) umfaßt.
20. Tiefziehwerkzeug nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (140) ringförmig ausgebildet ist.
21. Tiefziehwerkzeug nach einem der Ansprüche 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (140) teilweise durch die elastisch verformbare Kammerwand ( 142) und teilweise durch eine Kammerbegrenzungswand (152) aus einem von dem Material der elastisch verformbaren Kammerwand (142) verschiedenen Material, vorzugsweise aus einem metallischen Material, insbesondere aus Aluminium, begrenzt ist.
22. Tiefziehwerkzeug nach einem der Ansprüche 13 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Tiefziehwerkzeugteil (122) als Ziehkörper (114') und das zweite Tiefziehwerkzeugteil (124) als Ziehstempel (104) ausgebildet ist, und daß der Druckabschnitt (148) an dem Ziehkörper (114' ) angeordnet ist.
23. Tiefziehwerkzeug nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Ziehstempel (104) ortsfest ist und der Ziehkörper (114') auf den Ziehstempel (104) zu bewegbar ist.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2941635A1 (fr) * 2009-02-04 2010-08-06 Wuu Shiang Ind Co Ltd Methode de formation de tole en metal a haute resistance elastique
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7237423B1 (en) 2004-11-12 2007-07-03 Miller Tool And Die Company Inc. Apparatus for stretch forming blanks
US7337645B2 (en) * 2006-07-27 2008-03-04 Ford Motor Company Draw press with a fixed draw punch and a floating draw punch
CN102248083B (zh) * 2011-07-02 2013-12-04 东莞市祥鑫汽车模具制品有限公司 一种带拉伸边产品生产模具
CN103567295A (zh) * 2013-10-11 2014-02-12 中航飞机股份有限公司西安飞机分公司 一种钣金零件的拉深成形方法及成形装置
CN105665511B (zh) * 2016-04-22 2017-07-28 山东多星电器有限公司 一种锅体拉伸机

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0015218A1 (de) * 1979-02-14 1980-09-03 Pierre Cuq Tiefziehvorrichtung mit zentripetaler Blechverformung
US4331017A (en) * 1980-12-11 1982-05-25 Joseph Bulso, Jr. High reduction process and apparatus
DE19608985A1 (de) * 1996-03-08 1997-09-11 Fritz Prof Dr Ing Dohmann Ziehverfahren und -vorrichtung

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1176591A (en) * 1967-07-15 1970-01-07 S M G Suddeutsche Maschb Ges M Improvements in Hydro-Mechanical Deep Drawing
US3739616A (en) * 1971-09-21 1973-06-19 Reynolds Metals Co Apparatus for and method of forming a tubular metal blank into a tapered tube on a tapered mandrel
NL181914C (nl) * 1977-07-05 1900-01-01 Toyo Seikan Kaisha Ltd Inrichting voor het vervaardigen van getrokken voorwerpen.
JPS58181431A (ja) * 1982-04-20 1983-10-24 Kazuhiko Nakamura 周液圧重畳式対向液圧成形法
US4550585A (en) * 1984-10-12 1985-11-05 Naoyoshi Sasaki Device for holding a workpiece in a press
JP2812201B2 (ja) * 1994-07-15 1998-10-22 トヨタ自動車株式会社 プレス装置
US5755129A (en) * 1995-05-10 1998-05-26 Nkk Corporation Press-forming method of a sheet and apparatus therefor
GB9510572D0 (en) * 1995-05-26 1995-07-19 Metal Box Plc Containers

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0015218A1 (de) * 1979-02-14 1980-09-03 Pierre Cuq Tiefziehvorrichtung mit zentripetaler Blechverformung
US4331017A (en) * 1980-12-11 1982-05-25 Joseph Bulso, Jr. High reduction process and apparatus
DE19608985A1 (de) * 1996-03-08 1997-09-11 Fritz Prof Dr Ing Dohmann Ziehverfahren und -vorrichtung

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2941635A1 (fr) * 2009-02-04 2010-08-06 Wuu Shiang Ind Co Ltd Methode de formation de tole en metal a haute resistance elastique
CN104985058A (zh) * 2015-07-14 2015-10-21 中航飞机股份有限公司西安飞机分公司 一种板制对称的半弯管零件拉深成形方法及成形模具
CN104985058B (zh) * 2015-07-14 2017-06-06 中航飞机股份有限公司西安飞机分公司 一种板制对称的半弯管零件拉深成形方法及成形模具

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