WO2015189016A1 - Ziehwerkzeug zur blechbearbeitung mit wenigstens einer rückhalteeinrichtung und verfahren zum betrieb dieses ziehwerkzeugs - Google Patents

Ziehwerkzeug zur blechbearbeitung mit wenigstens einer rückhalteeinrichtung und verfahren zum betrieb dieses ziehwerkzeugs Download PDF

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WO2015189016A1
WO2015189016A1 PCT/EP2015/061146 EP2015061146W WO2015189016A1 WO 2015189016 A1 WO2015189016 A1 WO 2015189016A1 EP 2015061146 W EP2015061146 W EP 2015061146W WO 2015189016 A1 WO2015189016 A1 WO 2015189016A1
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WO
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lubricant
tool
drawing tool
sheet
bore
Prior art date
Application number
PCT/EP2015/061146
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English (en)
French (fr)
Inventor
Jens KAPPEY
Artur ERFURT
Marita KANO
Mathias Kotzian
Original Assignee
Volkswagen Aktiengesellschaft
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D22/00—Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/20—Deep-drawing
    • B21D22/22—Deep-drawing with devices for holding the edge of the blanks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D24/00—Special deep-drawing arrangements in, or in connection with, presses
    • B21D24/04—Blank holders; Mounting means therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D37/00—Tools as parts of machines covered by this subclass
    • B21D37/18—Lubricating, e.g. lubricating tool and workpiece simultaneously

Definitions

  • the invention relates to a drawing tool for sheet metal processing, the at least one
  • Retaining device for influencing the sheet material flow has.
  • the invention further relates to a method for operating such a drawing tool.
  • a drawing tool of the type in question is typically a press-bound drawing tool, in particular a thermoforming tool for
  • Sheet metal forming which comprises a tool lower part and a tool upper part, wherein one of the tool parts has at least one die and the other tool part at least one punch and at least one hold-down.
  • Retaining devices for influencing and in particular for locally influencing the flow of sheet material during a drawing process are known from the prior art. These are usually draw-bead-draw bead combinations, which are particularly effective between hold-down and die.
  • a pull bead is one of the
  • Tool effective area projecting profile body also referred to as a pull bar
  • a pull bar which engages during the drawing process in a korespendierende groove-like beading, which is incorporated in the counteracting tool active surface. This during the drawing process in the
  • Tool cavity incoming or flowing sheet metal material is guided by the draw bead around the draw bead around, wherein the flow of material is inhibited or slowed down.
  • the object of the invention is to provide a drawing tool of the kind that at least one associated with the prior art disadvantage does not or at least only to a reduced extent. This is achieved with a drawing tool according to the invention according to the features of patent claim 1. With a sibling claim, the invention also extends to an inventive method for operating an inventive
  • the drawing tool according to the invention comprises at least one retaining device
  • the bore for lubricant application can also be referred to as Schmierstoffausbringbohrung or as a nozzle.
  • the drawing tool according to the invention makes it possible during the drawing process to apply the defined (ie time and quantity) application of lubricant to the tool gap, specifically in the direction in which the sheet enters the sheet before and / or directly in the retaining device.
  • Lubricant is applied by pressurization through the at least one bore directly to the retainer (ie, in place) and / or deployed in front of the retainer and entrained by the incoming sheet material, thereby locally or in the area concerned retaining the retention achieved in the retainer is reduced as a result of friction reduction. (This succeeds in contrast to that in the
  • Constant braking effect can not be produced.
  • the process window (for good parts) can be increased, thus increasing process reliability.
  • the Einariaungsaufwand the drawing tool in particular with regard to the otherwise consuming to be incorporated restraints are reduced.
  • the drawing tool according to the invention is preferably a deep-drawing tool and / or a drawing stage tool.
  • the drawing tool according to the invention (at least) has a die and (at least) one counteracting
  • Lubricant application can be provided on the die side and / or low-holder side, so that both a one-sided lubricant application as well as an independent mutual lubricant application (possibly also with different lubricants) is possible.
  • the drawing bead of the retaining device can be variable in height (as known from the prior art).
  • the drawing tool according to the invention can have a plurality of retaining devices which can be influenced independently of one another in the sense of the invention.
  • a plurality of bores are provided for lubricant application, in a common arranged in the tool body supply channel or in a
  • the common supply channel can be replaced by an im
  • Tool body integrated pipeline which may also have a spatial course, be formed.
  • the pipeline can, for example, be cast in the tool body or inserted into a corresponding (subsequently or generatively introduced) bore in the tool body.
  • new holes can be set to the supply channel in needy places.
  • existing holes can be closed.
  • the supply channel may be connected to a lubricant pump, with which in particular a time-varying pressurization or a temporally variable
  • Lubricant pressure can be generated in the supply channel, thereby to accomplish the application of the lubricant through the at least one Schmierstoffausbringbohrung.
  • valves and other devices eg. A pressure vessel
  • the invention also extends, at least indirectly, to a device for sheet metal working and in particular sheet metal forming comprising a drawing tool according to the invention, a lubricant supply system connected thereto (with a pump pump controllable in its lubricant pump, which is preferably an oil pump, a lubricant reservoir, at least one
  • Supply line in particular for connection to the supply channel in the tool, and / or at least one valve
  • a control device in particular for controlling the lubricant pump, the valves and / or other devices belonging to the lubricant supply system.
  • a bore for lubricant application preferably has a diameter of less than 1, 0 mm, more preferably less than 0.8 mm and in particular less than 0.6 mm.
  • the bore opening or outlet opening in the tool effective area should be made so small that no scoring occurs in the sheet metal material.
  • the lubricant flow can be influenced by this hole. If several holes are provided, they can be tailored to suit
  • the retainer may act as a scraper with respect to the lubricant present on the sheet material and more particularly applied during the drawing process. It is preferably provided that in the retaining device, in particular in the
  • Draw bead located at least one outlet for stripped lubricant.
  • the inventive method for operating a drawing tool according to the invention provides that only during a certain phase (possibly even at a certain time) or possibly also during several phases of the drawing process a
  • Lubricant discharge takes place through the at least one Schmierstoffausbringbohrung.
  • This phase is preferably a critical phase of the drawing process or forming process, the lubricant output also having regard to others
  • Beginning and end of the phase can be defined, for example, based on the position of the press ram.
  • Lubricant application can be done during this phase with constant pressure (meaning in particular the pressure in the supply channel) and the resulting constant lubricant flow or with variable pressure and the resulting variable lubricant flow.
  • the sheet metal material to be processed when inserting into the drawing tool only one, especially from the manufacturer or in the cleaning system
  • a low-viscosity oil (or else an oil emulsion or the like) is used as the lubricant (for example with a viscosity of less and in particular significantly less than 100 mm A 2 / s), which is in particular a special drawing oil.
  • Low viscosity drawing oils are commercially available.
  • the oil can be heated, which, for example, can also be done with the aid of a heating integrated in the drawing tool.
  • the lubricant application takes place during the drawing process in a control loop.
  • the control can, for example, be accomplished by means of the control device already mentioned above. It is particularly preferably provided that the control is based on a measurement of the sheet metal inlet, in particular in the region of the retaining device, for which purpose in the drawing tool according to the invention at least one suitable sensor (eg
  • Sheet edge inlet sensor or the like can be installed.
  • the desired size (which may be a constant or possibly also a time-varying desired value) is in this case the sheet metal inlet which, if necessary, is defined by a
  • Lubricant application in particular by adaptive change of the pump power of the lubricant pump or oil pump by appropriate control
  • the control can also be based on other measured process variables (eg punch force, hold-down force and the like). With such a regulation can in particular also on
  • Lubricant pump or oil pump may be provided. If the inventive
  • Pulling tool has a plurality of retaining devices, these can be influenced in the context of the invention by separate and independent control or regulation.
  • Fig. 1 is a schematic sectional view of the principle according to the invention based on a preferred embodiment.
  • FIG. 1 shows a section of a drawing tool 100 according to the invention, with a die 1 10, which has an active surface 1 1 1, and a hold-down 120, which has an active surface 121. Between die 1 10 and hold 120 is a sheet material M (so-called flange or flange portion), in a known manner over the drawing edge 1 15 enters or flows into the mold cavity.
  • the arrow E indicates the sheet inlet direction in the flange area.
  • the pulling tool 100 further comprises in
  • the area shown has a retainer for influencing the flow of sheet material, which has a die-side draw bead 130, which is formed as a used pull bar, and a low-holder side draw bead 140, wherein the sheet material M during a pulling operation by the draw bead 140 around the draw bead 130 around or pulled around and thereby braked or inhibited.
  • Retaining device 130/140 at least one bore 150 for lubricant application.
  • the bore opening or outlet opening in the tool effective area 121 is designated by 151.
  • a lubricant s which is in particular a drawing oil or the like, in the tool gap (distance between the corresponding active surfaces 1 1 1 and 121) initiated and / or applied to the sheet material M. (which may also be referred to as targeted Zubeölung), whereby the achieved in the retainer 130/140 braking or inhibiting effect is reduced.
  • a lubricant s which is in particular a drawing oil or the like
  • the Schmierstoffausbringbohrung 150 opens into a supply channel 160 which is formed from a cast-in in the hold-120 or otherwise incorporated pipe section. Accordingly, the bore 150 is expressly not one
  • a plurality of bores 150 may exit.
  • the application of the lubricant S takes place by pressurizing the supply channel 160, for which purpose it can be connected to a lubricant pump or oil pump, which generates the required lubricant pressure if required.
  • a lubricant pump or oil pump which generates the required lubricant pressure if required.
  • Denoted by 170 in the drawing bead 140 drain or runoff for stripped lubricant S is called. Instead of such a process, a collecting reservoir or the like may also be provided.
  • the die 1 10 may also have at least one bore for defined lubricant application during the drawing process.
  • Such Schmierstoffausbringbohrung in the die 1 10 is shown by dashed lines and designated 150 ', wherein the bore 150' ends directly on the pull bar 130 and thus opens into the retaining device 130/140.
  • the invention is particularly suitable for retrofitting existing drawing tools.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Ziehwerkzeug (100) zur Blechbearbeitung, mit wenigstens einer Rückhalteeinrichtung zur Beeinflussung des Blechmaterialflusses, welche eine Ziehwulst (130) und eine korrespondierende gegenüberliegende Ziehsicke (140) aufweist, wobei das Blechmaterial (M) während eines Ziehvorgangs durch die Ziehsicke (140) um die Ziehwulst (130) herum gelenkt und hierbei gebremst wird. In Blecheinlaufrichtung (E) befindet sich vor der Rückhalteeinrichtung (130/140) in wenigstens einer mit dem Blechmaterial (M) in Berührung kommenden Werkzeugwirkfläche (121) und/oder in der Rückhalteeinrichtung (130/140) wenigstens eine Bohrung (150) zur Schmierstoffausbringung, durch die hindurch während des Ziehvorgangs definiert ein Schmierstoff (S) ausgebracht werden kann, um dadurch die in der Rückhalteeinrichtung (130/140) erzielte Bremswirkung anpassen zu können. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Betrieb dieses Ziehwerkzeugs (100).

Description

Beschreibung
Ziehwerkzeug zur Blechbearbeitung mit wenigstens einer Rückhalteeinrichtung
und Verfahren zum Betrieb dieses Ziehwerkzeugs
Die Erfindung betrifft ein Ziehwerkzeug zur Blechbearbeitung, das wenigstens eine
Rückhalteeinrichtung zur Beeinflussung des Blechmaterialflusses aufweist.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Betrieb eines solchen Ziehwerkzeugs.
Bei einem Ziehwerkzeug der betreffenden Art handelt es sich typischerweise um ein pressengebundenes Ziehwerkzeug, wie insbesondere ein Tiefziehwerkzeug zur
Blechumformung, welches ein Werkzeugunterteil und ein Werkzeugoberteil umfasst, wobei eines der Werkzeugteile wenigstens eine Matrize und das andere Werkzeugteil wenigstens einen Stempel und wenigstens einen Niederhalter aufweist.
Aus dem Stand der Technik sind Rückhalteeinrichtungen zur Beeinflussung und insbesondere zur lokalen Beeinflussung des Blechmaterialflusses während eines Ziehvorgangs bekannt. Meist handelt es sich hierbei um Ziehwulst-Ziehsicke-Kombinationen, die insbesondere zwischen Niederhalter und Matrize wirksam sind. Eine Ziehwulst ist ein von der
Werkzeugwirkfläche abragender Profilkörper (auch als Ziehleiste bezeichnet), der während des Ziehvorgangs in eine korespendierende nutartige Ziehsicke, die in der entgegenwirkenden Werkzeugwirkfläche eingearbeitet ist, eingreift. Das während des Ziehvorgangs in die
Werkzeugkavität einlaufende bzw. einfließende Blechmaterial wird durch die Ziehsicke um die Ziehwulst herum gelenkt, wobei der Materialfluss gehemmt bzw. gebremst wird.
Aus dem Stand der Technik sind einstellbare, d. h. in ihrer Brems- bzw. Hemmwirkung veränderbare Rückhalteeinrichtungen bekannt. Die nächstliegende DE 10 2012 014 201 B3 schlägt vor, dass im Bereich der Ziehsicke wenigstens ein Stellelement angeordnet ist, welches auf das durch die Ziehsicke und um die Ziehwulst herum gelenkte Blechmaterial veränderlich einwirken kann, um dadurch die erzielte Bremswirkung anpassen zu können. Zum Stand der Technik und zum Verständnis der Erfindung wird ergänzend auch noch auf die Patentschriften DE 10 2009 015 671 A1 und DE 10 2006 003 268 B4 hingewiesen.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Ziehwerkzeug betreffender Art anzugeben, dass wenigstens einen mit dem Stand der Technik einhergehenden Nachteil nicht oder zumindest nur in einem verminderten Umfang aufweist. Dies gelingt mit einem erfindungsgemäßen Ziehwerkzeug entsprechend den Merkmalen des Patentanspruchs 1 . Mit einem nebengeordneten Patentanspruch erstreckt sich die Erfindung auch auf ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Betrieb eines erfindungsgemäßen
Ziehwerkzeugs. Bevorzugte Weiterbildungen und Ausgestaltungen ergeben sich analog für beide Erfindungsgegenstände sowohl aus den abhängigen Patentansprüchen als auch aus den nachfolgenden Erläuterungen.
Das erfindungsgemäße Ziehwerkzeug weist wenigstens eine Rückhalteeinrichtung zur
Beeinflussung des Materialflusses auf, welche eine Ziehwulst und eine korrespondierende gegenüberliegende Ziehsicke umfasst, wobei das Blechmaterial während eines Ziehvorgangs durch die Ziehsicke um die Ziehwulst herum gelenkt und hierbei gebremst bzw. gehemmt wird. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass sich in Blecheinlaufrichtung vor dieser
Rückhalteeinrichtung in wenigstens einer mit dem Blechmaterial in Berührung kommenden Werkzeugwirkfläche und/oder in der Rückhalteeinrichtung selbst wenigstens eine Bohrung (bzw. ein Mikrokanal oder dergleichen) zur (aktiven) Schmierstoffausbringung befindet, durch die hindurch während des Ziehvorgangs definiert Schmierstoff ausgebracht und insbesondere auf das Blechmaterial aufgebracht werden kann, um dadurch die in der Rückhalteeinrichtung erzielte Bremswirkung anpassen zu können bzw. um hierüber die in der Rückhalteeinrichtung erzielte Hemmung zu beeinflussen. Die Bohrung zur Schmierstoffausbringung kann auch als Schmierstoffausbringbohrung oder als Düse bezeichnet werden.
Das erfindungsgemäße Ziehwerkzeug ermöglicht während des Ziehvorgangs die definierte (d. h. zeitlich und in der Menge bestimmte) Ausbringung von Schmierstoff in den Werkzeugspalt und zwar in Blecheinlaufrichtung vor und/oder direkt in der Rückhalteeinrichtung. Der
Schmierstoff wird mit Hilfe von Druckbeaufschlagung durch die wenigstens eine Bohrung direkt an der Rückhalteeinrichtung (d. h. an Ort und Stelle) ausgebracht und/oder vor der Rückhalteeinrichtung ausgebracht und von dem einlaufenden Blechmaterial mitgenommen, wodurch lokal bzw. im betreffenden Bereich die in der Rückhalteeinrichtung erzielte Rückhaltung in Folge der Reibungsverringerung reduziert wird. (Dies gelingt im Gegensatz zu der in der
DE 10 2012 014 201 B3 beschriebenen Vorgehensweise ohne zusätzliche mechanische und/oder bewegliche Bauteile.) Damit kann die wirksame Brems- bzw. Hemmwirkung (oder auch Rückhaltekraft) während des Ziehvorgangs bzw. Umformvorgangs (d. h. während des Pressenschließ- bzw. -arbeitshubs) verändert werden. Dadurch lassen sich z. B. Blechformteile und insbesondere komplexe Blechformteile herstellen, die mit einer konstanten bzw.
gleichbleibenden Bremswirkung nicht herstellbar sind. Zudem kann das Prozessfenster (für Gutteile) vergrößert und damit die Prozesssicherheit erhöht werden. Ferner kann der Einarbeitungsaufwand des Ziehwerkzeugs, insbesondere im Hinblick auf die ansonsten aufwändig einzuarbeitenden Rückhalteeinrichtungen, verringert werden.
Bevorzugt handelt es sich bei dem erfindungsgemäßen Ziehwerkzeug um ein Tiefziehwerkzeug und/oder um ein Ziehstufenwerkzeug. Besonders bevorzugt weist das erfindungsgemäße Ziehwerkzeug (wenigstens) eine Matrize und (wenigstens) einen entgegenwirkenden
Niederhalter auf, in deren korrespondierenden Wirkflächen die Ziehwulst und die Ziehsicke der Rückhalteeinrichtung eingearbeitet sind, wobei die wenigstens eine Bohrung zur
Schmierstoffausbringung matrizenseitig und/oder niederhalterseitig vorgesehen sein kann, so dass sowohl ein einseitiger Schmierstoffauftrag als auch ein unabhängiger beiderseitiger Schmierstoffauftrag (gegebenenfalls auch mit unterschiedlichen Schmierstoffen) möglich ist. Ergänzend kann die Ziehwulst der Rückhalteeinrichtung in ihrer Höhe veränderbar sein (wie aus dem Stand der Technik bekannt). Das erfindungsgemäße Ziehwerkzeug kann mehrere Rückhalteeinrichtungen aufweisen, die im erfindungsgemäßen Sinne unabhängig voneinander beeinflusst werden können.
Bevorzugt sind mehrere Bohrungen zur Schmierstoffausbringung vorgesehen, die in einen gemeinsamen im Werkzeugkörper angeordneten Versorgungskanal bzw. in eine
Versorgungsleitung münden. Der gemeinsame Versorgungskanal kann durch eine im
Werkzeugkörper integrierte Rohrleitung, die auch einen räumlichen Verlauf aufweisen kann, gebildet sein. Die Rohrleitung kann bspw. im Werkzeugkörper eingegossen oder in eine entsprechende (nachträglich oder generativ eingebrachte) Bohrung im Werkzeugkörper eingesetzt sein. In vorteilhafter Weise können an bedürftigen Stellen neue Bohrungen zum Versorgungskanal gesetzt werden. Ebenso können vorhandene Bohrungen verschlossen werden.
Der Versorgungskanal kann mit einer Schmierstoffpumpe verbunden sein, mit der insbesondere eine zeitlich veränderbare Druckbeaufschlagung bzw. ein zeitlich veränderbarer
Schmierstoffdruck im Versorgungskanal erzeugt werden kann, um hierdurch die Ausbringung des Schmierstoffs durch die wenigstens eine Schmierstoffausbringbohrung zu bewerkstelligen. Zur Steuerung des Schmierstoffdrucks können auch Ventile und sonstige Einrichtungen (bspw. ein Druckbehälter) vorgesehen sein. Die Erfindung erstreckt sich, zumindest indirekt, auch auf eine Vorrichtung zur Blechbearbeitung und insbesondere Blechumformung, umfassend ein erfindungsgemäßes Ziehwerkzeug, ein damit verbundenes Schmierstoffversorgungssystem (mit einer in ihrer Pumpleistung steuerbaren Schmierstoffpumpe, wobei es sich vorzugsweise um eine Ölpumpe handelt, einem Schmierstoffvorratsbehälter, wenigstens einer
Versorgungsleitung, insbesondere zur Verbindung mit dem Versorgungskanal im Werkzeug, und/oder wenigstens einem Ventil) und eine Steuereinrichtung, insbesondere zur Steuerung der Schmierstoffpumpe, der Ventile und/oder sonstiger zum Schmierstoffversorgungssystem gehörender Einrichtungen.
Eine Bohrung zur Schmierstoffausbringung weist bevorzugt einen Durchmesser von weniger als 1 ,0 mm, besonders bevorzugt von weniger als 0,8 mm und insbesondere von weniger als 0,6 mm auf. Die Bohrungsöffnung bzw. Austrittsöffnung in der Werkzeugwirkfläche sollte so klein ausgebildet sein, dass im Blechmaterial keine Riefen entstehen. Über die
Querschnittsgröße der Bohrung kann der Schmierstoffstrom durch diese Bohrung beeinflusst werden. Falls mehrere Bohrungen vorgesehen sind, können diese bedarfsgerecht
unterschiedliche Durchmesser aufweisen.
Die Rückhalteeinrichtung kann hinsichtlich des auf dem Blechmaterial befindlichen und insbesondere während dem Ziehvorgang aufgetragenen Schmierstoffs als Abstreifer fungieren. Bevorzugt ist vorgesehen, dass sich in der Rückhalteeinrichtung, insbesondere in der
Ziehsicke, wenigstens ein Ablauf für abgestreiften Schmierstoff befindet.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betrieb eines erfindungsgemäßen Ziehwerkzeugs sieht vor, dass nur während einer bestimmten Phase (evtl. auch nur zu einem bestimmten Zeitpunkt) oder gegebenenfalls auch während mehrerer Phasen des Ziehvorgangs eine
Schmierstoffausbringung durch die wenigstens eine Schmierstoffausbringbohrung erfolgt.
Bevorzugt handelt es sich bei dieser Phase um eine kritische Phase des Ziehvorgangs bzw. Umformvorgangs, wobei die Schmierstoffausbringung auch im Hinblick auf andere
Zielsetzungen erfolgen kann. Beginn und Ende der Phase können bspw. anhand der Position des Pressenstößels definiert werden. Die Schmierstoffausbringung kann während dieser Phase mit konstantem Druck (womit insbesondere der Druck im Versorgungskanal gemeint ist) und daraus resultierendem konstanten Schmierstoffstrom oder mit veränderlichem Druck und daraus resultierendem veränderlichen Schmierstoffstrom erfolgen.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass das zu bearbeitende Blechmaterial beim Einlegen in das Ziehwerkzeug nur eine, insbesondere vom Hersteller oder in der Reinigungsanlage
aufgebrachte, Grundbeolung aufweist. Eine vorausgehende Zusatzbeolung für den Ziehvorgang bzw. Umformvorgang entfällt demnach, wobei der typischerweise zum Umformen benötigte Schmierstoff direkt im erfindungsgemäßen Ziehwerkzeug aufgebracht wird.
Bevorzugt wird als Schmierstoff ein niedrigviskoses Öl (oder auch eine Ölemulsion oder dergleichen) verwendet (bspw. mit einer Viskosität von weniger und insbesondere deutlich weniger als 100 mmA2/s), wobei es sich insbesondere um ein spezielles Ziehöl handelt. Niedrigviskose Ziehöle sind im Handel erhältlich. Um die Viskosität zu verringern, kann das Öl erwärmt werden, was bspw. auch mit Hilfe einer im Ziehwerkzeug integrierten Heizung erfolgen kann.
Bevorzugt erfolgt die Schmierstoffausbringung während des Ziehvorgangs in einem Regelkreis. Die Regelung kann bspw. mit Hilfe der bereits oben erwähnten Steuereinrichtung bewerkstelligt werden. Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass die Regelung basierend auf einer Messung des Blecheinlaufs, insbesondere im Bereich der Rückhalteeinrichtung, erfolgt, wozu im erfindungsgemäßen Ziehwerkzeug wenigstens ein geeigneter Sensor (bspw. ein
Blechkanteneinlaufsensor oder dergleichen) verbaut sein kann. Die Sollgröße (wobei es sich um eine konstante oder gegebenenfalls auch zeitlich verändernde Sollgröße handeln kann) ist in diesem Fall der Blecheinlauf, der im Bedarfsfall durch eine definierte
Schmierstoffausbringung (insbesondere durch adaptive Veränderung der Pumpleistung der Schmierstoffpumpe bzw. Ölpumpe durch entsprechende Ansteuerung) und die damit in der Rückhalteeinrichtung einhergehende Reibungsverringerung (bzw. Reibungserhöhung nach Beendigung der Schmierstoffausbringung) beeinflusst wird. Die Regelung kann aber auch anhand sonstiger gemessener Prozessgrößen (bspw. Stempelkraft, Niederhalterkraft und dergleichen) erfolgen. Mit einer solchen Regelung kann insbesondere auch auf
Toleranzschwankungen innerhalb einer Blechmaterialcharge reagiert werden, um die
Ausschussschussquote zu reduzieren. Anstelle einer Regelung kann auch eine Steuerung nach Vorgabe (bspw. durch einen fest vorgegebenen Zeitverlauf der Pumpleistung der
Schmierstoffpumpe bzw. Ölpumpe) vorgesehen sein. Falls das erfindungsgemäße
Ziehwerkzeug mehrere Rückhalteeinrichtungen aufweist, können diese im erfindungsgemäßen Sinne durch separate und unabhängige Steuerung oder Regelung beeinflusst werden.
Die Erfindung wird nachfolgend beispielhaft und in nicht einschränkender Weise mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. Die in der Zeichnung gezeigten und/oder nachfolgend erläuterten Merkmale können jedoch, unabhängig von konkreten Merkmalskombinationen, allgemeine Merkmale der Erfindung sein. In der Zeichnung veranschaulicht
Fig. 1 in einer schematischen Schnittansicht das erfindungsgemäße Prinzip anhand einer bevorzugten Ausführungsmöglichkeit.
Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt aus einem erfindungsgemäßen Ziehwerkzeug 100, mit einer Matrize 1 10, die eine Wirkfläche 1 1 1 aufweist, und einem Niederhalter 120, der eine Wirkfläche 121 aufweist. Zwischen Matrize 1 10 und Niederhalter 120 befindet sich ein Blechmaterial M (so genannter Flanschbereich bzw. Flanschabschnitt), das in an und für sich bekannter Weise über die Ziehkante 1 15 in die Werkzeugkavität einläuft bzw. einfließt. Der Pfeil E gibt die Blecheinlaufrichtung im Flanschbereich an. Das Ziehwerkzeug 100 umfasst ferner im
dargestellten Bereich eine Rückhalteeinrichtung zur Beeinflussung des Blechmaterialflusses, welche eine matrizenseitige Ziehwulst 130, die als eingesetzte Ziehleiste ausgebildet ist, und eine niederhalterseitige Ziehsicke 140 aufweist, wobei das Blechmaterial M während eines Ziehvorgangs durch die Ziehsicke 140 um die Ziehwulst 130 herum gelenkt bzw. herum gezogen und hierbei gebremst bzw. gehemmt wird.
Erfindungsgemäß weist der Niederhalter 120 in Blecheinlaufrichtung E vor der
Rückhalteeinrichtung 130/140 wenigstens eine Bohrung 150 zur Schmierstoffausbringung auf. Die Bohrungsöffnung bzw. Austrittsöffnung in der Werkzeugwirkfläche 121 ist mit 151 bezeichnet. Durch die Bohrung 150 hindurch kann während des Ziehvorgangs definiert ein Schmierstoff s, wobei es sich insbesondere um ein Ziehöl oder dergleichen handelt, in den Werkzeugspalt (Abstand zwischen den korrespondierenden Wirkflächen 1 1 1 und 121 ) eingeleitet und/oder auf das Blechmaterial M aufgebracht werden (was auch als gezielte Zubeölung bezeichnet werden kann), wodurch die in der Rückhalteeinrichtung 130/140 erzielte Brems- bzw. Hemmwirkung verringert wird. Dadurch wird eine Anpassung der Brems- bzw. Hemmwirkung während des Zieh- bzw. Umformvorgangs ermöglicht, wie obenstehend ausführlich erläutert.
Die Schmierstoffausbringbohrung 150 mündet in einen Versorgungskanal 160, der aus einem in den Niederhalter 120 eingegossenen oder auf sonstige Weise eingebundenen Rohrstück gebildet ist. Demnach handelt es sich bei der Bohrung 150 ausdrücklich nicht um eine
Sacklochbohrung zur Bildung eines Schmierstoffdepots, sondern um eine durchlässige
Verbindungsbohrung vom Versorgungskanal 160 zur Werkzeugoberfläche bzw. -wirkfläche 121 . Vom Versorgungskanal 160 können mehrere Bohrungen 150 abgehen. Die Ausbringung des Schmierstoffs S erfolgt durch Druckbeaufschlagung des Versorgungskanals 160, wozu dieser mit einer Schmierstoffpumpe bzw. Ölpumpe verbunden sein kann, die bei Bedarf den erforderlichen Schmierstoffdruck erzeugt. Mit 170 ist ein in der Ziehsicke 140 ausgebildeter Ablauf bzw. Abfluss für abgestreiften Schmierstoff S bezeichnet. Anstelle eines solchen Ablaufs kann auch ein Sammelreservoir oder ähnliches vorgesehen sein.
In analoger Weise zu der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsmöglichkeit kann auch die Matrize 1 10 wenigstens eine Bohrung zur definierten Schmierstoffausbringung während des Ziehvorgangs aufweisen. Eine solche Schmierstoffausbringbohrung in der Matrize 1 10 ist strichliniert dargestellt und mit 150' bezeichnet, wobei die Bohrung 150' direkt an der Ziehleiste 130 endet und somit in die Rückhalteeinrichtung 130/140 mündet. Die Erfindung eignet sich insbesondere auch zur Nachrüstung vorhandener Ziehwerkzeuge.
Bezugszeichenliste
100 Ziehwerkzeug
1 10 Matrize
1 1 1 Wirkfläche
1 15 Ziehkante
120 Niederhalter
121 Wirkfläche
130 Ziehwulst (Ziehleiste)
140 Ziehsicke
150 Schmierstoffausbringbohrung
151 Bohrungsöffnung
160 Versorgungskanal
170 Ablauf
E Blecheinlaufrichtung
M Blechmaterial
S Schmierstoff

Claims

Patentansprüche
Ziehwerkzeug (100) zur Blechbearbeitung, mit wenigstens einer Rückhalteeinrichtung zur Beeinflussung des Blechmaterialflusses, welche eine Ziehwulst (130) und eine korrespondierende gegenüberliegende Ziehsicke (140) aufweist, wobei das
Blechmaterial (M) während eines Ziehvorgangs durch die Ziehsicke (140) um die Ziehwulst (130) herum gelenkt und hierbei gebremst wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
sich in Blecheinlaufrichtung (E) vor der Rückhalteeinrichtung (130/140) in wenigstens einer mit dem Blechmaterial (M) in Berührung kommenden Werkzeugwirkfläche (121 ) und/oder in der Rückhalteeinrichtung (130/140) wenigstens eine Bohrung (150) zur Schmierstoffausbringung befindet, durch die hindurch während des Ziehvorgangs definiert ein Schmierstoff (S) ausgebracht werden kann, um dadurch die in der Rückhalteeinrichtung (130/140) erzielte Bremswirkung anpassen zu können.
Ziehwerkzeug (100) nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
mehrere Bohrungen (150) zur Schmierstoffausbringung vorgesehen sind, die in einen gemeinsamen im Werkzeugkörper angeordneten Versorgungskanal (160) münden.
Ziehwerkzeug (100) nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Versorgungskanal (160) durch eine im Werkzeugkörper integrierte Rohrleitung gebildet ist.
Ziehwerkzeug (100) nach einem der vorausgehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Bohrung (150) zur Schmierstoffausbringung einen Durchmesser von weniger als 1 ,0 mm, bevorzugt von weniger als 0,8 mm und insbesondere von weniger als 0,6 mm aufweist.
5. Ziehwerkzeug (100) nach einem der vorausgehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
sich in der Ziehsicke (140) der Rückhalteeinrichtung wenigstens ein Ablauf (170) für abgestreiften Schmierstoff (S) befindet.
6. Verfahren zum Betrieb eines Ziehwerkzeugs (100) gemäß einem der
vorausgehenden Ansprüche,
wobei
nur während einer bestimmten Phase des Ziehvorgangs eine
Schmierstoffausbringung durch die Bohrung (150) erfolgt.
7. Verfahren nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
das zu bearbeitende Blechmaterial (M) beim Einlegen in das Ziehwerkzeug (100) nur eine Grundbeölung aufweist.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
als Schmierstoff (S) ein niedrigviskoses Öl verwendet wird.
9. Verfahren nach Anspruch 6, 7 oder 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Schmierstoffausbringung während des Ziehvorgangs in einem Regelkreis erfolgt.
10. Verfahren nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Regelung basierend auf einer Messung des Blecheinlaufs (E) und/oder sonstiger Prozessgrößen erfolgt.
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