DE19945635A1

DE19945635A1 - Plate metal parts, preformed by hydraulic medium, are transformed preferably on press using lower tool with feed devices and accumulator chamber for hydraulic medium

Info

Publication number: DE19945635A1
Application number: DE1999145635
Authority: DE
Inventors: Arndt Birkert
Original assignee: Thyssen Krupp Automotive GmbH
Current assignee: Thyssen Krupp Automotive GmbH
Priority date: 1999-09-23
Filing date: 1999-09-23
Publication date: 2001-04-12

Abstract

Plate metal parts (5), preformed by a hydraulic medium, are transformed preferably on a press using a lower tool (1) with feed devices and an accumulator chamber (4) for a hydraulic medium. A holding down device (7) and a draw plunger (6) are provided. The accumulator chamber is filled with hydraulic medium and the plate part is laid over the accumulator chamber and held down. The volume of the accumulator chamber is reduced, the draw plunger is moved downwards, all presses and tool parts are moved backwards and the tool is opened. The transformed part is removed.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Umformen von Blechteilen, die mittels eines Hydraulikmediums vorgeformt werden, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, auch als aktives hydromechanisches Tiefziehen bekannt.The invention relates to a method for forming sheet metal parts by means of a Hydraulic medium are preformed, according to the preamble of claim 1 known as active hydromechanical deep drawing.

Für Blechteile, bei denen eine gleichmäßige Plastifizierung des Ziehteilbodens gefor dert wird, hat sich das aktive hydromechanische Tiefziehen mit sogenanntem Vor formen bewährt.For sheet metal parts that require an even plasticization of the bottom of the drawn part active hydromechanical deep drawing with a so-called Vor Shaped proven.

Nach dem bisher bekannten Verfahren werden ebene Platinen in ein Unterwerkzeug eingelegt, welches eine Speicherkammer für ein Hydraulikmedium aufweist. Nach dem ein Niederhalter auf die Platine aufgesetzt ist, ist das Werkstück gegenüber dem Unterwerkzeug und somit gegenüber der Speicherkammer abgedichtet. Die so fixierte und abgedichtete Platine wird hydraulisch vorgeformt, indem der Druck und das Volumen des die Speicherkammer füllenden Hydraulikmediums erhöht wird. Die ses erfolgt über eine gesteuerte Aktivhydraulik mittels Hydraulikpumpe oder mittels eines oder mehrerer Druckübersetzer. Hierbei bleibt die Umformmaschine, vorzugs weise eine Tiefziehpresse, in Ruhe.According to the previously known method, flat boards are placed in a lower tool inserted, which has a storage chamber for a hydraulic medium. After which a hold-down is placed on the board, the workpiece is opposite Lower tool and thus sealed against the storage chamber. The so fixed and sealed circuit board is hydraulically preformed by the pressure and the volume of the hydraulic medium filling the storage chamber is increased. The It takes place via a controlled active hydraulics by means of a hydraulic pump or by means of one or more pressure translators. The forming machine remains preferred wise a deep drawing press, at rest.

Sobald die mittels des Hydraulikmediums durchgeführte Vorformung abgeschlossen ist, bewegt sich der sich am Hauptstößel der Presse befindliche Ziehstempel nach unten und stülpt das zunächst vorgeformte Werkstück zurück in das Unterwerkzeug. As soon as the preforming carried out by means of the hydraulic medium is completed , the drawing punch located on the main ram of the press moves below and turns the preformed workpiece back into the lower tool.

Durch weitere Erhöhung des Fluiddruckes wird das Werkstück nun gegen den Stem pel gedrückt und erhält seine Endgeometrie.By further increasing the fluid pressure, the workpiece is now against the stem pel pressed and receives its final geometry.

Nachteilig bei diesem Umformverfahren ist die sehr große Taktzeit, wodurch nur eine geringe Mengenleistung erzielt werden kann.A disadvantage of this forming process is the very long cycle time, which means that only one low volume output can be achieved.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Umformen von Blech teilen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu finden, das eine kürzere Taktzeit zuläßt und dementsprechend eine wirtschaftlichere Fertigung erlaubt. Darüber hinaus soll ein Werkzeug zur Durchführung des Verfahrens gefunden werden.The invention has for its object a method for forming sheet metal share according to the preamble of claim 1 to find a shorter cycle time permits and accordingly allows a more economical production. Furthermore a tool for carrying out the method is to be found.

Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren nach den Merkmalen des Anspruchs 1 ge löst. Anspruch 2 zeigt eine Lösung für ein Werkzeug zur Durchführung des Verfah rens nach Anspruch 1. Vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen des Werkzeugs nach Anspruch 2 sind in den Ansprüchen 3 bis 6 beschrieben.This object is ge with a method according to the features of claim 1 solves. Claim 2 shows a solution for a tool for performing the procedure rens according to claim 1. Advantageous training and further education of the tool Claim 2 are described in claims 3 to 6.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß das aktive hydromechanische Vorformen von Blechteilen wirtschaftlich durchgeführt werden kann, so daß dieses Verfahren erstmalig wirtschaftlich zur Serienproduktion einge setzt werden kann. Weiterhin vorteilhaft ist es nicht mehr erforderlich, beim aktiven Vorformen eine separate Hydraulikpumpe oder einen Druckübersetzer zu verwen den, was ebenfalls zu einer erhöhten Wirtschaftlichkeit führt.The advantages achieved with the invention are in particular that the active hydromechanical preforming of sheet metal parts can be carried out economically can, so that this process is economically used for series production for the first time can be set. Furthermore, it is advantageously no longer necessary when active Preform to use a separate hydraulic pump or pressure intensifier what also leads to increased economy.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigenAn embodiment of the invention is shown in the drawing and is in following described in more detail. Show it

Fig. 1 ein Umformwerkzeug nach Einlegen des Blechteils, Fig. 1 shows a forming tool after the insertion of the sheet metal part,

Fig. 2 das Umformwerkzeug gemäß Fig. 1 nach dem Niederfahren des Niederhal ters, Fig. 2 shows the forming tool of FIG. 1 according to the low running of the hold-down device ters,

Fig. 3 das Umformwerkzeug gemäß Fig. 2 nach Verkleinern des Volumens der Spei cherkammer und Fig. 3, the forming tool of FIG. 2 after reducing the volume of the storage chamber and

Fig. 4 das Umformwerkzeug gemäß Fig. 3 nach dem Niederfahren des Ziehstempels. FIG. 4 shows the forming tool according to FIG. 3 after the drawing die has been lowered.

Im Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, daß der Umformvorgang durch eine Tief ziehpresse durchgeführt wird. Da die Art der Presse für den Umformvorgang jedoch nicht von Bedeutung ist, ist die Umformpresse auch nicht dargestellt.In the embodiment it is provided that the forming process by a low drawing press is carried out. However, since the type of press for the forming process is not important, the forming press is not shown.

Auf dem nicht dargestellten Pressentisch ist das Unterwerkzeug 1 befestigt. Dieses Unterwerkzeug 1 weist einen Boden 2 und ein Kranzteil 3 auf Boden 2 und Kranzteil 3 sind axial gegeneinander verschieblich ausgebildet und gegeneinander abgedich tet. Der Innenraum des den Boden 2 überragenden Kranzteils 3 bildet eine Speicher kammer 4, die vor oder nach dem Auflegen des als Platine ausgebildeten Blechteils 5 mit einem Hydraulikmedium gefüllt wird. Das Oberteil des Werkzeugs weist einen am nicht dargestellten Hauptstößel der Presse angebrachten Ziehstempel 6 auf, der von einem Niederhalter 7 umgeben ist. Ziehstempel 6 und Niederhalter 7 sind unab hängig voneinander axial bewegbar.The lower tool 1 is fastened on the press table (not shown ) . This lower tool 1 has a bottom 2 and a crown part 3 on the bottom 2 and crown part 3 are axially displaceable against each other and tet tetich against each other. The interior of the crown part 3 protruding from the bottom 2 forms a storage chamber 4 , which is filled with a hydraulic medium before or after placing the sheet metal part 5 , which is designed as a circuit board. The upper part of the tool has a drawing punch 6 , which is attached to the main tappet of the press, not shown, and is surrounded by a hold-down device 7 . Drawing punch 6 and hold-down 7 are axially movable independently of each other.

Fig. 1 zeigt das Werkzeug nach dem Auflegen des Blechteils 5 und Füllen der Spei cherkammer 4 mit Hydraulikmedium. Nach diesem Arbeitsgang fährt, wie in Fig. 2 dargestellt, der Niederhalter 7 auf den Rand des Blechteils 5 und hält und spannt das Blechteil 5 gegenüber dem Unterwerkzeug 1. Gleichzeitig erfolgt dadurch ein Ab dichten zwischen Blechteil 5 und Kranzteil 3. Fig. 1 shows the tool after placing the sheet metal part 5 and filling the storage chamber 4 with hydraulic medium. After this operation, as shown in FIG. 2, the hold-down 7 moves onto the edge of the sheet metal part 5 and holds and clamps the sheet metal part 5 with respect to the lower tool 1 . At the same time, this results in a seal between sheet metal part 5 and crown part 3 .

Wie aus Fig. 3 ersichtlich, erfolgt dann eine Verkleinerung des Volumens der Spei cherkammer 4, im Ausführungsbeispiel dadurch, daß die Höhe des den Boden 2 überragenden Kranzteils 3 reduziert wird. Das kann dadurch erfolgen, daß bei fest stehendem Boden 2 der Niederhalter 7 das Kranzteil 3 über den Randbereich des Blechteils 5 niederdrückt. Die Auf- und/oder Abwärtsbewegung des Kranzteils 3 ist durch nicht dargestellte verstellbare Anschläge hinsichtlich der Endlage begrenzt. Die Verkleinerung des Volumens der Speicherkammer 4 kann bei feststehendem Kranz teil 3 in gleicher Weise durch eine Höhenverschiebung des dann höhenbeweglich ausgebildeten Bodens 2 erfolgen. As can be seen from Fig. 3, there is then a reduction in the volume of the storage chamber 4 , in the exemplary embodiment in that the height of the crown part 3 projecting above the bottom 2 is reduced. This can be done in that the holding-down device 7, the rim member presses with a fixed base 2 3 over the edge region of the sheet metal part. 5 The upward and / or downward movement of the crown part 3 is limited by adjustable stops (not shown) with regard to the end position. The reduction in the volume of the storage chamber 4 can take place with a fixed rim part 3 in the same way by a height shift of the then vertically movable floor 2 .

Durch die Verkleinerung des Volumens der Speicherkammer 4 dehnt sich das Hydraulikmedium nach oben aus, was zum sogenannten Vorformen des Blechteils 5 führt. Im Ausführungsbeispiel, Fig. 3, wird das Blechteil 5 nach oben gebeult.By reducing the volume of the storage chamber 4 , the hydraulic medium expands upwards, which leads to the so-called preforming of the sheet metal part 5 . In the exemplary embodiment, FIG. 3, the sheet metal part 5 is dented upwards.

Wie aus Fig. 4 ersichtlich, schließt sich an das Vorformen des Blechteils 5 ein Zu rückstülpen an. Dieses wird dadurch erreicht, daß der Ziehstempel 6 niederfährt und das nach oben gewölbte Blechteil 5 niederdrückt. Da das in und oberhalb der Spei cherkammer 4 befindliche Hydraulikmedium nahezu nicht kompressibel ist, füllt es weiterhin unterhalb des Blechteils 5 einen konstanten Rauminhalt. Dadurch wird er reicht, daß das Blechteil 5 in die Freiräume zwischen Ziehstempel 6 und Niederhalter 7 fließt, wodurch dann die in Fig. 4 dargestellte Ecke 8 entsteht. Nach diesem Um formvorgang ist die Endform des Blechteils 5 erreicht. Selbstverständlich muß der Gegendruck des das Hydraulikmedium aufnehmenden Unterwerkzeugs 1 dem Druck des Ziehstempels 6 entsprechen.As can be seen from FIG. 4, the preforming of the sheet metal part 5 is followed by an inversion. This is achieved in that the punch 6 moves down and presses the upwardly arched sheet metal part 5 . Since the hydraulic medium located in and above the storage chamber 4 is almost non-compressible, it continues to fill below the sheet metal part 5 a constant volume. As a result, it is sufficient that the sheet metal part 5 flows into the free spaces between the punch 6 and the hold-down device 7 , which then results in the corner 8 shown in FIG. 4. After this order, the final shape of the sheet metal part 5 is reached. Of course, the back pressure of the lower tool 1 receiving the hydraulic medium must correspond to the pressure of the drawing die 6 .

Im Unterwerkzeug 1 ist eine Füll- und Entleeröffnung 9 zum Füllen und Leeren der Speicherkammer 4 mit Hydraulikmedium angeordnet. Für den Umformvorgang ist es unerheblich, ob die Speicherkammer 4 jeweils zwischen den Umformvorgängen ent leert und befüllt wird oder ob das Hydraulikmedium zwischen dem Entfernen des fer tigen Werkstücks und dem Einlegen eines neuen Blechteils 5 in der Speicherkammer 4 verbleibt. Wichtig ist nur, daß sich vor dem nächsten Umformvorgang eine genau definierte gleichbleibende Menge des Hydraulikmediums in der Speicherkammer 4 befindet.A filling and emptying opening 9 for filling and emptying the storage chamber 4 with hydraulic medium is arranged in the lower tool 1 . For the forming process, it is irrelevant whether the storage chamber 4 is emptied and filled between the forming processes or whether the hydraulic medium remains between the removal of the finished workpiece and the insertion of a new sheet metal part 5 in the storage chamber 4 . It is only important that a well-defined constant amount of the hydraulic medium is before the next forming process in the storage chamber. 4

Alternativ zum vorbeschriebenen Umformen mit konstant bleibendem Volumen des Hydraulikmediums während des Niederfahrens des Ziehstempels ist es auch mög lich, während dieses Verfahrensschrittes den Hydraulikdruck geregelt konstant zu haften. Dieser einstellbare konstante Druck kann über Proportionalventile aufrechter halten werden. Das überschüssige Hydraulikmedium wird nach außen abgeführt. As an alternative to the previously described forming with a constant volume of the Hydraulic medium during the lowering of the drawing die is also possible Lich, the hydraulic pressure regulated to constant during this process step be liable. This adjustable constant pressure can be maintained by means of proportional valves will hold. The excess hydraulic medium is discharged to the outside.

Reference list

11

Unterwerkzeug
Lower tool

22nd

Boden
ground

33rd

Kranzteil
Wreath part

44th

Speicherkammer
Storage chamber

55

Blechteil
Sheet metal part

66

Ziehstempel
Drawing stamp

77

Niederhalter
Hold-down

88th

Ecke
corner

99

Füll- und Entleeröffnung
Filling and emptying opening

Claims

1. A method for forming sheet metal parts ( 5 ), which are preformed by means of a hydraulic medium, on a forming machine, preferably a press using a tool, including

- a lower tool ( 1 ) with feed means and a storage chamber ( 4 ) for a hydraulic medium,
- A hold-down device ( 7 ) and
- a drawing punch ( 6 ),

characterized by the work steps

- filling the storage chamber ( 4 ) with hydraulic medium,
- placing over the storage chamber ( 4 ) and holding down the sheet metal part ( 5 ),
- reducing the volume of the storage chamber ( 4 ),
- lowering the drawing punch ( 6 ),
- Retracting all presses and tool parts and opening the tool

and

- Remove the finished part.

2. Tool for performing the method according to claim 1, characterized in that the lower tool ( 1 ) has a bottom ( 2 ) and a crown part ( 3 ) which are sealed against one another and axially displaceable.

3. Tool according to claim 2, characterized in that the interior of the crown part ( 3 ) projecting from the bottom ( 2 ) forms the storage chamber ( 4 ).

4. Tool according to claim 2 or claim 3, characterized in that the crown part ( 3 ) on the interposed sheet metal part ( 5 ) from the holding-down device ( 7 ) is lowered while overcoming a counter pressure relative to the fixed floor ( 2 ).

5. Tool according to claim 4, characterized in that the movement of the crown part ( 3 ) is limited at least in one direction by stops.

6. Tool according to claim 2 or claim 3, characterized in that the bottom ( 2 ) is axially displaceable relative to a fixed crown part ( 3 ).