DE10113645A1 - Umformeinheit - Google Patents

Abstract

Es handelt sich um eine Umformeinheit zum Herstellen von Werkstücken aus metallischen Werkstücken im Wege einer Warmumformung, mit Stelltrieben für die für den Umformvorgang zu verstellenden Umformeinrichtungen. Diese Stelltriebe sind von elektrischen Antrieben angetrieben.

Description

Die Erfindung betrifft eine Umformeinheit zur Herstellung von Werkstücken aus metallischen Werkstoffen, insbesondere Aluminium, im Wege einer Warmumformung mit Stelltrieben für die für den Umformvorgang zu verstellenden Umformeinrich­ tungen. - Im Rahmen der Erfindung können solche Umformein­ richtungen beispielsweise das regelmäßig aus Oberwerkzeug und Unterwerkzeug bestehende Umformwerkzeug, Umformstempel oder andere Umformelemente sein, wie sie beispielsweise auch bei der Innenhochdruckumformung Verwendung finden. Bei der Umformeinheit kann es sich um eine Umformpresse handeln.

Die wirkmedienbasierte Umformung von metallischen Werk­ stoffen im warmen Zustand oberhalb von 200°C findet in zunehmendem Maße Anwendung. Der Einsatz von hydraulischen Pressen als Umformpressen, wie sie bei der wirkmedien­ basierten Umformung von metallischen Werkstoffen im Wege der Kaltumformung eingesetzt werden, ist aufgrund des Temperaturniveaus von teilweise über 400°C problematisch. So müssen beispielsweise für hydraulische Regelkreise solcher Umformpressen im Zuge der Warmumformung schwerst­ entflammbare Flüssigkeiten eingesetzt werden, die wiederum Probleme mit der Regelungstechnik aufwerfen. Weiterhin ergeben sich beim Einsatz von hydraulischen Antrieben aufgrund der hohen Temperaturen Probleme hinsichtlich der Abdichtung von Kolben oder Zylindern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Umformein­ heit der eingangs beschriebenen Ausführungsform zu schaffen, die auch bei einem hohen Temperaturniveau funk­ tionsgerecht und ohne Feuergefährdung arbeitet. Diese Aufgabe löst die Erfindung bei einer gattungsgemäßen Umformpresse dadurch, dass die Stelltriebe von elektrischen Antrieben beaufschlagt bzw. angetrieben sind. - Nach Lehre der Erfindung wird folglich auf den Einsatz von Hydraulikflüssigkeiten verzichtet, so dass einerseits Probleme in der Regelungstechnik vermieden werden, andererseits eine Feuergefährdung durch sich beispielsweise entzündende Hydraulikflüssigkeiten bei Leckagen unterbunden werden. Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass die Umformkräfte, die für die Warmformgebung erforderlich sind, um ca. den Faktor 10 unterhalb der Umformkräfte bei der Kaltformgebung im Rahmen einer wirkmedienbasierten Umformung liegen.

Weiter lehrt die Erfindung, dass die elektrischen Antriebe als Elektromotoren für z. B. linear arbeitende Stelltriebe oder als elektrische Linearmotoren ausgebildet sein können, wenn mit den bekannten mechanischen Konstruktionsprinzipien gearbeitet wird. So ist bei einer Umformeinheit mit einem Umformwerkzeug vorgesehen, dass das Umformwerkzeug eine Schließeinrichtung mit zumindest einem elektrisch angetriebenen Stelltrieb aufweist. Sofern das Umformwerk­ zeug wie beispielsweise bei Innenhochdruckumformung in das Umformwerkzeug einfahrbare Umformstempel aufweist, lehrt die Erfindung, dass diese Umformstempel über elektrisch angetriebene Stelltriebe betätigt werden. Stets sind die elektrischen Antriebe so dimensioniert, dass mit einem sinnvollen Kraftniveau in Bezug auf die einzelnen Umform­ achsen gearbeitet werden kann. Im Falle einer Schließeinrichtung für das Umformwerkzeug mit einem ent­ sprechenden Stelltrieb lassen sich beispielsweise Werk­ zeugoberteile und Werkzeugunterteil im Zuge der Warmform­ gebung über mechanische Verriegelungssysteme halten. Wegen der erheblich geringeren Zuhaltekräfte kann mit elektrischen Antrieben gearbeitet werden. Folglich lassen sich mechanisch verriegelbare und öffnende Schließeinheiten mit elektrischen Antrieben verwirklichen.

Die Druckerzeugung bei der Verwendung gasförmiger Medien im Zuge einer Innenhochdruckumformung erfolgt beispielsweise über einen Kompressor, der den Gasstrom zu einem Gasspeicher fördert. Aus diesem Gasspeicher wird das erforderliche Gas entnommen und über eine Gasregelstrecke dem Umformprozess zugeführt. Bei der Warmumformung im angegebenen Temperaturbereich liegt auch der Innenhochdruck um einen Faktor 10 tiefer, wodurch der Einsatz gasförmiger Wirkmedien möglich wird. Bei der Verwendung flüssiger Medien kann die Druckerzeugung nach wie vor über einen Druckzylinder erfolgen, der über eine elektrische Linear­ achse angetrieben wird, da die Umformkräfte auf ein Minimum reduziert sind. In diesem Fall sind also die erforderlichen Zylinderkolbenanordnungen Stelltriebe, die von elektrischen Antrieben beaufschlagt sind.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung erläutert.

Die einzige Figur zeigt in schematischer Ansicht lediglich das Umformwerkzeug und darin einfahrbare Umformstempel einer Umformpresse, die für Innenhochdruckumformung eingerichtet ist.

Bei der dargestellten Umformeinheit mit einem Umformwerk­ zeug 1 aus Werkzeugoberteil 1a und Werkzeugunterteil 1b arbeitet auf das Werkzeugoberteil 1a ein elektrisch angetriebener Stelltrieb 2 als gleichsam Schließein­ richtung. Die in das Umformwerkzeug 1 einfahrbaren Umformstempel 3 sind ebenfalls über elektrisch angetriebene Stelltriebe 4 betätigt. Bei dem Ausführungsbeispiel sind die elektrischen Antriebe 5 für die Stelltriebe 4 als Elektromotoren ausgebildet. - Ferner ist ein Gasspeicher 6 mit Kompressor für ein gasförmiges Umformmedium vorgesehen, welches im Wege der Innenhochdruckumformung einem hohlen Rohling 7 in dem Umformwerkzeug 1 zugeführt wird.

Claims (6)

1. Umformeinheit zum Herstellen von Werkstücken aus metallischen Werkstoffen, insbesondere Aluminium, im Wege einer Warmumformung, mit Stelltrieben für die für den Umformvorgang zu verstellenden Umformeinrichtungen, dadurch gekennzeichnet, dass die Stelltriebe (4) von elektrischen Antrieben (5) beaufschlagt sind.

2. Umformeinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Antriebe (5) als Elektromotoren für z. B. linear arbeitende Stelltriebe oder als elektrische Linearmotoren ausgebildet sind.

3. Umformeinheit mit einem Umformwerkzeug, dadurch gekenn­ zeichnet, dass das Umformwerkzeug (1) eine Schließein­ richtung mit zumindest einem elektrisch angetriebenen Stelltrieb (4) aufweist.

4. Umformeinheit mit in das Umformwerkzeug einfahrbaren Umformstempeln, dadurch gekennzeichnet, dass die Umform­ stempel (3) über elektrisch angetriebene Stelltriebe (4) betätigt sind.

5. Umformwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen Gasspeicher (6) mit Kompressor für ein gasförmiges Umformmedium und durch eine dem Gasspeicher (6) nachgeordnete Regelstrecke.

6. Umformwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis S. dadurch gekennzeichnet, dass Zylinderkolbenanordnungen als Stelltriebe von elektrischen Antrieben (5) beaufschlagt sind.