DE202004002115U1

DE202004002115U1 - Device for producing a molded part, and molded part, in particular a container base

Info

Publication number: DE202004002115U1
Application number: DE202004002115U
Authority: DE
Original assignee: Feldbinder and Beckmann Fahrzeugbau GmbH and Co KG
Current assignee: Feldbinder Spezialfahrzeugwerke De GmbH
Priority date: 2003-05-27
Filing date: 2004-02-11
Publication date: 2004-05-06
Anticipated expiration: 2014-02-12
Also published as: ES2274332T3; EP1481744B1; EP1481744A1; DE502004001766D1; DE10324366A1; ATE342780T1

Abstract

A method for pressing and spinning of large metal forms, e.g. aluminium bowls, has the workpiece clamped in a press (14) to form the base profile and rotated past fixed heaters and fixed rollers to shape the side of the bowl. The heaters are mounted on adjustable supports to set the optimum heating, and are fired with gas or oil. The spinning tools are fixed on the inside and outside of the pressed shape.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Metalldrücken eines Rohlings, insbesondere aus Aluminium, zu einem gewölbten Formteil, insbesondere einem Behälterboden, mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Merkmalen.The invention relates to a device for metal pressing a blank, in particular made of aluminum, to form a curved molded part, in particular a container bottom, with the features mentioned in the preamble of claim 1.

Beim Metalldrücken wird ein als Blechronde oder Vorform vorliegender Rohling in Drehung versetzt und durch ein herangeführtes und vorgeschobenes Drückwerkzeug in das gewünschte, rotationssymmetrische Formteil gebracht. Ein Überblick über bekannte Druckverfahren ist in "Blech-Rohre-Profile" 28 (1981) 11, Seiten 514 – 517 entnehmbar. Bei den bekannten Drückverfahren wird der Rohling mittig in einem Druckfutter festgespannt, dessen äußere Kontur der Innenkontur des gewünschten Formteiles entspricht. Das Drückwerkzeug in Form einer Drückrolle folgt hingegen der Außenkontur des gewünschten Formteiles, so dass der Rohling zwischen der Drückrolle und dem Drückfutter geformt werden kann. Bei modernen Drückvorrichtungen wird die Drückrolle entweder über Kopierschablonen oder über eine NC-Steuerung bewegungsgesteuert.When pressing metal, one is used as a sheet metal blank or Preform present blank is rotated and brought up by a and advanced pressing tool into the desired brought rotationally symmetrical molding. An overview of known printing processes is in "Blech-Rohr-Profile" 28 (1981) 11, pages 514 - 517 removable. In the known pressing methods the blank is clamped in the center of a pressure chuck, the outer contour the inner contour of the desired one Molding corresponds. The press tool follows in the form of a spinning roller however, the outer contour the desired molded part, so that the blank between the spinning roller and the chuck can be shaped. In modern spinning devices, the spinning roller is either over copy templates or about an NC control is motion-controlled.

In der Praxis besonders gebräuchliche Formteile sind Behälterböden von Druckbehältern mit zylindrischem Mantel. Nach dem Grad der Wölbung der Kalotte von Behälterböden unterscheidet man Klöpperböden, Korbbogenböden, Halbkugelböden sowie Tellerböden und ebene Böden. Mit abnehmender Wölbung beziehungsweise mit zunehmendem Wölbungsradius vereinfacht sich die Herstellung, so dass insbesondere Klöpperböden und Korbbogenböden aus einem einteiligen Rohling hergestellt werden.Moldings that are particularly common in practice are container bottoms from Pressure vessels with cylindrical coat. A distinction is made between the degree of curvature of the spherical cap and container bottoms Bobbin floors, wicker arch floors, hemispherical floors as well dished and flat floors. With decreasing curvature or with increasing radius of curvature is simplified the manufacture, so that in particular bobbin and arched floors a one-piece blank.

Als allgemein bekannt gelten die Verfahren, bei denen ein Rohling, insbesondere ein Blech, innerhalb einer ersten Formgebungsstufe auf einen definierten Gesamtradius umgeformt wird und anschließend im äußeren Bereich des Bleches eine Umformung mit einem besonders starken Radius vorgenommen wird. Die während dieser formgebenden Umformungsprozesse entstehenden Spannungen werden durch anschließendes Glühen bei zirka 300 – 350°C beseitigt.The are generally known Process in which a blank, in particular a sheet, is inside a first shaping step to a defined total radius is reshaped and then in the outer area the sheet is formed with a particularly strong radius becomes. The while tensions arising from these forming processes by subsequent glow removed at around 300 - 350 ° C.

Aus der Druckschrift DE 35 34 796 A1 sind ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Formgebung von Blechen und Tafeln bekannt. Grundsätzlich wird hierbei eine Einspannung der zu verformenden Werkstücke vorgenommen, so dass sich eine elastische Umformung ergibt. Anschließend wird in einer oberflächennahen Schicht des unter elastischer Spannung stehenden Werkstückes die Umformenergie mittels elektrisch induzierter Wärme eingebracht, so dass das Material unter dem Einfluss der elastischen Spannung innerhalb dieser Schicht zum Fließen kommt, indem durch Temperaturerhöhung der Umformwiderstand überwunden wird. Auf diese Weise lassen sich richtungsunabhängige Verformungen erheblichen Ausmaßes erzielen, ohne dass es dabei zu Spuren bei Einspannung, wie beispielsweise beim Streckziehen, kommt, denn die für die Einspannung vorgesehenen Mittel sind Stützen, die praktisch ohne Einspannflächen am Werkstück angreifen. Diese Druckschrift repräsentiert lediglich den allgemeinen Stand der Technik, wobei das Einbringen einer Wärmemenge lediglich zur Herabsetzung der aufzubringenden Verformungsenergie dienen soll.From the publication DE 35 34 796 A1 a method and a device for shaping sheets and plates are known. Basically, the workpieces to be deformed are clamped in, so that there is an elastic deformation. The forming energy is then introduced into a layer near the surface of the workpiece under elastic tension by means of electrically induced heat, so that the material flows within this layer under the influence of the elastic tension by overcoming the deformation resistance by increasing the temperature. In this way, direction-independent deformations of considerable magnitude can be achieved without leaving traces during clamping, such as when stretching, because the means provided for clamping are supports that act on the workpiece practically without clamping surfaces. This publication only represents the general state of the art, the introduction of a quantity of heat only serving to reduce the deformation energy to be applied.

Ferner ist aus der DE 100 47 491 A1 ein Verfahren zum Umformen von Strukturen aus Aluminium-Legierungen bekannt, welches ein umzuformendes Bauteil durch elastisches Formen in eine vorgegebene Kontur unter externer Krafteinwirkung und Erwärmen des elastisch geformten Bauteils auf eine Temperatur größer als die für eine Kriechumformung und Spannungsrelaxation der Legierung erforderlichen Temperatur, so dass das Bauteil unter Beibehaltung der Kontur umgeformt wird. Dieses Verfahren ist beispielhaft für Verfahren, bei denen zunächst in einem ersten Formgebungsschritt Kräfte einwirken, um eine vorgegebene Kontur eines Bauteils zu erreichen und in einem zweiten Schritt eine Wärmebehandlung erfolgt, durch die entstandene Spannungen anschließend beseitigt werden.Furthermore, from the DE 100 47 491 A1 a method for forming structures from aluminum alloys is known, which a component to be formed by elastic shaping into a predetermined contour under the action of external force and heating the elastically shaped component to a temperature greater than the temperature required for creep deformation and stress relaxation of the alloy, so that the component is formed while maintaining the contour. This method is exemplary of methods in which forces first act in a first shaping step in order to achieve a predetermined contour of a component and in a second step a heat treatment is carried out, by means of which the stresses which have arisen are subsequently eliminated.

Diese zweistufige Durchführung des Formgebungsverfahrens ist sehr aufwendig und erfordert die Erwärmung des gesamten Bauteils zur Beseitigung der vorhandenen Spannungen.This two-stage implementation of the Molding process is very complex and requires heating of the entire component to remove the existing stresses.

Aus dem Stand der Technik geht ein weiteres Verfahren hervor, bei dem gemäß der Druckschrift DE 40 16 097 A1 ein Rohling durch Metalldrücken zu einem gewölbten Formteil umgeformt wird, indem der Rohling umfang seitig eingespannt und in einen Freiraum hineingewölbt wird. Innerhalb dieses Verfahrens wird bereits im ersten Formgebungsschritt eine erhöhte Arbeitstemperatur beim Metalldrücken durch ein zweistufiges Erwärmen des Rohlings eingesetzt, wobei im Wesentlichen der gesamte Rohling auf eine erste, unter Arbeitstemperatur liegende Temperatur gebracht und gehalten wird und nur Teilbereiche des Rohlings vor dem Drücken auf Arbeitstemperatur gebracht werden. Nachteilig hierbei ist, dass das Verfahren ebenfalls notwendigerweise den kompletten Rohling zunächst auf eine Arbeitstemperatur unterhalb der späteren beim Metalldrücken in Teilbereichen des Rohlings erforderlichen Arbeitstemperatur gebracht werden muss. Zudem benötigt das Verfahren eine Vorrichtung, bei der zum Metalldrücken in Abhängigkeit der gewünschten Temperaturen eine zweistufige Aufheizeinrichtung vorgesehen ist, um die zweistufige Formgebung mit unterschiedlichen Arbeitstemperaturen durchführen zu können.Another method emerges from the prior art, in which according to the document DE 40 16 097 A1 a blank is formed into a curved molded part by metal pressing, in that the blank is clamped on the circumference and arched into a free space. Within this process, an elevated working temperature is used in metal pressing by heating the blank in two stages, with essentially the entire blank being brought and held to a first temperature below the working temperature and only parts of the blank being brought to the working temperature before pressing become. The disadvantage here is that the method likewise necessarily first has to bring the complete blank to a working temperature below the later working temperature required for metal pressing in parts of the blank. In addition, the method requires a device in which a two-stage heating device is provided for metal pressing depending on the desired temperatures, in order to be able to carry out the two-stage shaping with different working temperatures.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung vorzuschlagen, welche kostengünstig ein maßgenaues Umformen von Formteilen, insbesondere von Behälterböden, erlaubt, wobei insbesondere in den Bereichen, bei denen durch den Umformvorgang große Spannungen können Spannungen bereits während des Umformvorganges vermieden werden oder nur in sehr geringem Maß auftreten.The invention is therefore based on the object of proposing a method and a device which inexpensively permits dimensionally accurate shaping of molded parts, in particular container bottoms, in particular in those areas in which high stresses can be avoided during the shaping process, particularly in the areas where high stresses are caused by the shaping process or just occur to a very small extent.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmalen gelöst.This task is accomplished with a device the features characterized in claim 1 solved.

Dadurch, dass eine Kalotte mit einem vorgebbaren Wölbungsradius rotierend niedergehalten wird und unter gleichzeitiger Wärmezufuhr in einem, von einem vorgebbaren Durchmesser der Kalotte bestimmten Übergangsbereich eine Krempe mit einem vorgebbaren Radius ausgeformt wird, wird die Bildung von Spannungen im Übergangsbereich zwischen Kalotte und Krempe von vorneherein vermieden, so dass auf ein anschließendes Glühen generell verzichtet werden kann. In vorteilhafter Weise ist dadurch die Kalotte nur im Übergangsbereich zum Abbau der Spannungen zu erwärmen, so dass auf eine Erwärmung des gesamten Bauteils verzichtet werden kann.The fact that a calotte with a specifiable radius of curvature is held down in rotation and with simultaneous supply of heat in a transition area determined by a predeterminable diameter of the spherical cap a brim is formed with a predeterminable radius, the Formation of tensions in the transition area avoided from the outset between the calotte and the brim, so that on a subsequent one glow can generally be dispensed with. This is advantageous the cap only in the transition area to warm up to reduce the voltages, so on a warming of the entire component can be dispensed with.

Ferner ist dadurch, dass eine Rotationseinrichtung, auf der die rotierende Kalotte durch mindestens eine stationäre Wärmezuführungseinrichtung und ein stationäres Umformwerkzeug zumindest im Übergangsbereich des vorgebbaren Durchmessers erwärmbar und eine Krempe auf einen vorgebbaren Radius ausformbar ist, eine Vorrichtung ausgebildet, die es in vorteilhafter Weise erlaubt, die Kalotte genau im vorgegebenen Übergangsbereich mittels der Wärmezuführungseinrichtung umzuformen und durch ein angeordnetes stationäres Umformwerkzeug die Krempe spannungsfrei auf einen vorgebbaren Radius auszuformen.Furthermore, in that a rotating device, on which the rotating calotte by at least one stationary heat supply device and a stationary one Forming tool at least in the transition area of the predeterminable diameter can be heated and a brim can be formed to a predefinable radius, one Apparatus designed which advantageously allows the calotte exactly in the specified transition area by means of the heat supply device to form and the brim by an arranged stationary forming tool form stress-free to a predefinable radius.

Aus der erfindungsgemäßen Vorrichtung entstehen Formteile, insbesondere Behälterböden, wie Klöpperböden, Korbbogenböden oder auch Halbkugelböden, die sich dadurch auszeichnen, dass sie eine Kalotte und eine Krempe umfassen, wobei die Kalotte einen Wölbungsradius und die Krempe einen gegenüber dem Wölbungsradius reduzierten Radius und einen auf einem vorgebbaren Durchmesser ausgebildeten Übergangsbereich zwischen Kalotte und Krempe aufweisen, sowie durch eine während der Herstellung der Krempe in dem Übergangsbereich durchgeführte Wärmebehandlung spannungsarm oder im Idealfall spannungsfrei ausgebildet sind.Arise from the device according to the invention Molded parts, in particular container bottoms, such as Patterned floors, arched floors or also hemispherical bottoms, which are characterized by the fact that they have a calotte and a brim comprise, the dome having a radius of curvature and the brim one opposite the radius of curvature reduced radius and a transition area formed on a predeterminable diameter between calotte and brim, as well as by a during Production of the brim in the transition area conducted Low stress heat treatment or ideally they are designed to be stress-free.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung wird der Übergangsbereich zwischen dem vorgebbaren Wölbungsradius der Kalotte und dem Bereich des auszuformenden Radius der Krempe ausgebildet und erwärmt.In a preferred embodiment of the Invention becomes the transition area between the specifiable radius of curvature the calotte and the area of the brim radius to be formed trained and warmed.

Im Übergangsbereich wird dazu die mindestens eine Wärmezuführungseinrichtung in Rotationsrichtung vor dem Umformwerkzeug positioniert. Vorzugsweise werden mehrere Wärmezuführungseinrichtungen am Über gangsbereich zwischen Kalotte und Krempe angeordnet, die in einer ersten Ausführungsvariante gegenüberliegend beziehungsweise in einer zweiten Ausführungsvariante symmetrisch an der Kalotte angeordnet werden.In the transition area, the at least one heat supply device positioned in front of the forming tool in the direction of rotation. Preferably become several heat supply devices at the transition area arranged between the calotte and brim, in a first embodiment opposite or symmetrically in a second embodiment be arranged on the calotte.

Bevorzugt ist eine Anordnung der Wärmezuführungseinrichtung von einer Außenseite der Kalotte, wobei eine Anordnung von der Innenseite beziehungsweise von der Außen- und Innenseite und somit eine einseitige beziehungsweise zweiseitige Wirkung auf den Übergangsbereich erzielbar ist.An arrangement of the Heat supply facility from an outside the calotte, with an arrangement from the inside respectively from the outside and inside and thus one-sided or two-sided Effect on the transition area is achievable.

Erfindungsgemäß wird durch die angeordnete Wärmezuführungseinrichtung der Übergangsbereich gleichmäßig erwärmt, wobei eine gewünschte Umformtemperatur für das Formteil auswählbar ist. Die Erwärmung des Formteils bei der vorgegebenen Temperatur führt unter Spannungsrelaxation zu einer plastischen Umformung der Kalotte im Übergangsbereich unter Ausformung der Krempe. Als bevorzugte Temperatur ist beispielsweise 120°C vorgebbar, wobei hier materialabhängig auch andere Temperaturen vorgebbar sind.According to the invention is arranged Heat supply facility the transition area evenly heated, being a desired forming temperature for the Selectable molded part is. The warming of the molded part at the specified temperature leads to stress relaxation for plastic reshaping of the calotte in the transition area under formation the brim. The preferred temperature is, for example, 120 ° C. depending on the material other temperatures can also be specified.

Ferner bevorzugt ist, dass die vorgebbare Temperatur im Übergangsbereich zwischen Kalotte und Krempe durch Steuerung der Wärmezuführungseinrichtung und/oder Beabstandung der Wärmezuführungseinrichtung zur Oberfläche der Kalotte beziehungsweise der Krempe eingestellt wird. Schließlich wird durch Steuerung und/oder Beabstandung der Wärmezuführungseinrichtung eine Wirkfläche der Wärmezuführungseinrichtung in Abhängigkeit der gewünschten zu erwärmenden Fläche des Übergangsbereiches eingestellt.It is further preferred that the predeterminable temperature in the transition area between the calotte and the brim by controlling the heat supply device and / or spacing of the heat supply device to the surface the calotte or the brim is adjusted. Eventually by controlling and / or spacing the heat supply device, an effective area of the Heat supply facility dependent on the desired one to be warmed Area of the transition area set.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst ein Drückwerkzeug zum Metalldrücken eines Rohlings, ein Einspannmittel zum Einspannen des Rohlings und eine Rotationseinrichtung, auf der die rotierende Kalotte durch mindestens eine stationäre Wärmezuführungseinrichtung und ein stationäres Umformwerkzeug ausformbar ist.The device according to the invention comprises a spinning tool for metal pressing a blank, a clamping device for clamping the blank and a rotating device on which the rotating calotte by at least a stationary Heat supply facility and a stationary Forming tool is formable.

In bevorzugter Ausgestaltung weist die Rotationseinrichtung einen Rotationstisch mit einem Auflageelement und einen Niederhalter auf. Der Niederhalte greift vorzugsweise im Mittelpunkt an einer Innenseite des Formteils, insbesondere der Kalotte, an. Das Drückwerkzeug und das stationäre Umformwerkzeug sind in einer gemeinsamen Vorrichtung oder in getrennten Vorrichtungen ausführbar.In a preferred embodiment the rotation device a rotation table with a support element and a hold-down. The hold-down preferably engages in the center of an inside of the molded part, in particular the Calotte. The press tool and the stationary Forming tools are in a common device or in separate Devices executable.

Das Drückwerkzeug greift an der Innenseite der Kalotte an, wobei das stationäre Umformwerkzeug in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung eine Bördelbirne ist, die ebenfalls an der Innenseite der Kalotte und eine Bördelrolle, die an einer Außenseite der Kalotte angreift, aufweist.The pressing tool engages on the inside of the Calotte on, the stationary Forming tool in a preferred embodiment of the invention, a bead which is also on the inside of the calotte and a flanging roller, the one on the outside the calotte attacks.

Bevorzugt ist, dass die Kalotte auf dem vorgebbaren Durchmesser und dem ausgebildeten Übergangsbereich durch die Wärmezuführungseinrichtung derart erwärmbar ist, dass die Krempe auf einem vorgebbaren Radius durch plastische Materialumformung ausbildbar ist.It is preferred that the cap on the definable diameter and the designed transition area through the heat supply device so warm is that the brim on a predeterminable radius through plastic Material forming can be trained.

Die Wärmezuführungseinrichtung weist in bevorzugter Ausgestaltung ein Ständerelement, ein Basiselement, ein erstes und zweites Befestigungselement und einen Medienanschluss sowie einen Brenner auf. Das erste und zweite Befestigungselement dienen zur Einstellung eines Winkels und eines Abstandes des Brenners gegenüber der Kalotte beziehungsweise zur Verstellung einer Höhe des Brenners gegenüber der Kalotte.In a preferred embodiment, the heat supply device has a stand element, a base element, a first and second fastening element and a media connection and a burner. The first and second fasteners are used to set an angle and one Distance of the burner relative to the calotte or for adjusting a height of the burner relative to the calotte

In bevorzugter Ausgestaltung ist der Brenner durch die erste und/oder zweite Einrichtung so anordbar, dass die Brennerflamme rechtwinklig auf den Übergangsbereich trifft, wobei der Brenner jederzeit vor und während des Verfahrens nachjustierbar, also auch in anderen Winkeln zur zu verformenden Oberfläche im Übergangsbereich einstellbar ist.In a preferred embodiment the burner can be arranged by the first and / or second device, that the burner flame hits the transition area at right angles, whereby the burner at any time before and during of the method can be readjusted, ie also at other angles surface to be deformed in the transition area is adjustable.

Durch das Verfahren, bei dem das Umformen des Formteiles im Übergangsbereich und seine Erwärmung gleichzeitig durchgeführt werden, wird in vorteilhafter Weise bei der für das umzuformende Material geeigneten Temperatur, die vorzugsweise bei nur zirka 120°C liegt und in jedem Fall unterhalb einer Glühtemperatur liegt, die Bildung von Spannungen im stark umzuformenden Übergangsbereich zwischen Kalotte und Krempe von vornherein vermieden.By the process in which the Forming the molded part in the transition area and its warming performed simultaneously be in an advantageous manner for the material to be formed suitable temperature, which is preferably only about 120 ° C and in any case below an annealing temperature lies, the formation of tensions in the strongly reshaped transition area avoided from the outset between the calotte and the brim.

Durch das Einbringen der Wärme auf diesem relativ niedrigen Niveau, beispielsweise mit zwei gegenüberliegenden Wärmequellen oder mit mehreren symmetrisch angeordneten Wärmequellen, wird bei Rotation des Behälterbodens der Bördelbereich, also der Bereich zwischen Kalotte und Krempe, sehr gleichmäßig erwärmt, so dass optimale Materialeigenschaften für eine Umformung und nach dem Umformprozess Spannungsfreiheit erreicht werden.By bringing in the heat this relatively low level, for example with two opposite heat sources or with several symmetrically arranged heat sources, is used for rotation of the tank bottom the flaring area, the area between the calotte and the brim, heated very evenly, so that optimal material properties for forming and after Forming process can be achieved without tension.

Durch Anordnung eines relativ breiten Brenners beziehungsweise einer relativ großflächigen Erwärmung, wird dafür gesorgt, dass über den mechanischen Verformungsbereich das gesamte Material gleichmäßig erwärmt wird. Dadurch können in vorteilhafter Weise die einzubringenden Umformkräfte reduziert werden.By arranging a relatively wide Burner or a relatively large area of heating is ensured that about the mechanical deformation area the entire material is heated evenly. This allows the forming forces to be introduced are advantageously reduced become.

Ferner besteht die Möglichkeit, eine wesentlich größere Maßgenauigkeit als bei den bisher bekannten Verfahren zu erreichen, so dass in vorteilhafter Weise keine Nacharbeiten nötig sind. Bei dem bekannten Glühen eines bereits verformten Behälterbodens, beispielsweise eines Korbbogenbodens, muss der Boden im Hinblick auf den definierten Gesamtradius und den Randradius nachgearbeitet werden. Durch das erfindungsgemäße Verfahren können diese Verfahrensschritte ersatzlos entfallen.There is also the possibility a much greater dimensional accuracy than to achieve with the previously known methods, so that in advantageously no reworking is necessary. With the known glow an already deformed container bottom, For example, a basket arch floor, the floor must be in view reworked to the defined total radius and the edge radius become. By the method according to the invention can these procedural steps are omitted without replacement.

Weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung ergeben sich aus den in den weiteren Ansprüchen genannten Merkmalen.Another preferred embodiment the invention result from those mentioned in the further claims Features.

Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel anhand der zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:The invention is hereinafter in an embodiment based on the associated Drawings closer explained. Show it:

1 eine Vorrichtung zum Metalldrücken als Drückwerkzeug eines Formteiles mit zugehörigem Einspannmittel; 1 a device for metal pressing as a pressing tool of a molded part with associated clamping means;

2 das Formteil und eine Wärmezuführungseinrichtung; 2 the molded part and a heat supply device;

3 das Formteil und eine Vorrichtung zum Umformen als ein Umformwerkzeug; 3 the molding and a device for forming as a forming tool;

4 das Umformwerkzeug mit angeordneten Wärmezuführungseinrichtungen während der Umformung; 4 the forming tool with arranged heat supply devices during the forming;

5 das Umformwerkzeug mit Wärmezuführungseinrichtung nach der Umformung und 5 the forming tool with heat supply device after the forming and

6 eine schematische Darstellung des Formteiles, insbesondere ein Korbbodenbogen. 6 is a schematic representation of the molded part, in particular a basket floor arch.

Zunächst zeigt 6 schematisch einen Behälterboden 30, insbesondere einen Korbbogenboden. Der Behälterboden 30 weist eine Kalotte 22 und eine Krempe 20 auf. Die Kalotte 22 weist einen Wölbungsradius r_wi und die Krempe 20 einen Radius r_ki auf. Die Kalotte 22 selbst wird durch den Durchmesser d_k und die Krempe 20 und die Kalotte 22 durch einen Nenndurchmesser d_a bestimmt. 6 zeigt einen Übergangsbereich 32 zwischen Krempe 20 und Kalotte 22.First shows 6 schematically a container bottom 30 , especially a wicker arch floor. The bottom of the container 30 has a calotte 22 and a brim 20 on. The calotte 22 has a radius of curvature r _wi and the brim 20 a radius r _ki . The calotte 22 itself is determined by the diameter d _k and the brim 20 and the calotte 22 determined by a nominal diameter d _a . 6 shows a transition area 32 between brim 20 and calotte 22 ,

Die Herstellung eines Behälterbodens 30 gemäß 6, insbesondere mit Übergangsbereichen 32, zwischen der Kalotte 22 und der Krempe 20, die bei der Herstellung von Klöpperböden oder Korbbogenböden ausgebildet werden müssen, ist wesentlicher Gegenstand der Erfindung und wird in einem Ausführungsbeispiel in den 1 bis 5 weiter erläutert.The production of a container bottom 30 according to 6 , especially with transition areas 32 , between the calotte 22 and the brim 20 , which must be formed in the manufacture of bobbin or arched floors, is an essential object of the invention and is in one embodiment in the 1 to 5 further explained.

1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung 10, die den Behälterboden 30, insbesondere die Kalotte 22, in einem Einspannmittel 12 festhält, so dass ein Drückwerkzeug 14 zu einer Verformung des Rohlings zur Kalotte 22 eingesetzt wird. Das Einspannmittel 12 kann verschiedenartig ausgeführt sein, wesentlich ist, dass das Einspannmittel 12 die Kalotte 22 rotierend in einer eingespannten Lage festhält. Das Drückwerkzeug 14 erlaubt, wie 1 zeigt, neben der Festlegung der Kalotte 22 eine Rotation innerhalb der Werkzeuge des Einspannmittels 12. Durch das Umformen mittels Drückwerkzeug 14 erhält der Rohling, insbesondere die Kalotte 22, den Wölbungsradius r_wi. 1 shows a device according to the invention 10 that the tank bottom 30 , especially the calotte 22 , in a clamping device 12 holds on so that a pushing tool 14 to a deformation of the blank to the calotte 22 is used. The clamping device 12 can be designed in different ways, it is essential that the clamping means 12 the calotte 22 holds rotating in a clamped position. The press tool 14 allowed how 1 shows, besides the definition of the calotte 22 a rotation within the tools of the clamping device 12 , By forming using a pressing tool 14 receives the blank, especially the calotte 22 , the radius of curvature r _wi .

2 zeigt im Wesentlichen eine Wärmezuführungseinrichtung 18 zur Ausbildung der Krempe 20 an der – wie in 1 beschriebenen – geformten Kalotte 22. Die Wärmezuführungseinrichtung 18 weist ein Ständerelement 18A, ein Basiselement 18B, einen Medienanschluss 18E und einen Brenner 18F auf, der durch ein erstes Befestigungselement 18C in seiner Länge verstellbar und durch ein zweites Befestigungselement 18D in seiner Höhe und seinem Winkel verstellbar angeordnet ist. Die Wärmezuführungseinrichtung 18, insbesondere der Brenner 18F, wirkt auf den Übergangsbereich 32 zwischen Krempe 20 und Kalotte 22, im Ausführungsbeispiel von einer Außenseite 38 des Behälterbodens 30. 2 essentially shows a heat supply device 18 for training the brim 20 at the - as in 1 described - shaped dome 22 , The heat supply device 18 has a stand element 18A , a basic element 18B , a media connection 18E and a burner 18F on by a first fastener 18C adjustable in length and by a second fastening element 18D is adjustable in height and angle. The heat supply device 18 , especially the burner 18F , affects the transition area 32 between brim 20 and calotte 22 , in the exemplary embodiment from an outside 38 of the tank bottom 30 ,

3 zeigt die Vorrichtung 10, insbesondere ein Umformwerkzeug 16, welches in Form einer Bördelbirne 42 ausgeführt ist und von einer Innenseite 36 auf den Behälterboden 30 einwirkt. Das Umformwerkzeug 16 bildet der Bördelbirne 42 gegenüberliegend mindestens eine Bördelrolle 24 aus, die den Behälterboden 30 im Bereich der auszubildenden Krempe 20 führt und festhält. 3 zeigt neben der Bördelrolle 24 zwei Druckrollen 24a, die das Werkstück stabilisieren. Bei der Umformung der Krempe 20 an die Kalotte 22 rotiert der Behälterboden 30 in Rotationsrichtung 46. Zur Durchführung der Rotation weist die Vorrichtung 10 einen Rotationstisch 40 auf. 3 shows the device 10 , in particular a forming tool 16 , which is in the form of a bead 42 is executed and from an inside 36 on the bottom of the container 30 acts. The forming tool 16 forms the beaded bulb 42 at least one flanging roller opposite 24 from the container bottom 30 in the area of the brim to be trained 20 leads and holds. 3 shows next to the flanging 24 two pressure rollers 24a that stabilize the workpiece. When reshaping the brim 20 to the calotte 22 rotates the bottom of the container 30 in the direction of rotation 46 , The device has to carry out the rotation 10 a rotary table 40 on.

Der Rotationstisch 40 ist in 4 dargestellt und weist im Wesentlichen ein Auflageelement 28 und einen Niederhalter 26 auf. Der Behälterboden 30 wird in dem Umformwerkzeug 16 rotierend auf dem Rotationstisch 40 bewegt und im Bereich der Bördelbirne 42 und der Rollen 24 (in 4 nicht sichtbar) umgeformt.The rotary table 40 is in 4 shown and essentially has a support element 28 and a hold-down 26 on. The bottom of the container 30 is in the forming tool 16 rotating on the rotary table 40 moved and in the area of the bead 42 and the roles 24 (in 4 not visible).

Erfindungsgemäß wird die Krempe 20 unter gleichzeitiger Wärmezufuhr in dem Übergangsbereich 32 ausgehend vom vorgegebenen Durchmesser d_k der Kalotte 22 mit einem vorgegebenen Radius r_ki ausgeformt.According to the brim 20 with simultaneous supply of heat in the transition area 32 based on the specified diameter d _{k of} the spherical cap 22 formed with a predetermined radius r _ki .

4 zeigt diesen Vorgang der Ausformung der Krempe 20, wobei die Wärmezuführungseinrichtungen 18 symmetrisch bezüglich der Bördelbirne 42 und der Bödelrollen 24 angeordnet sind. Die Wärmezuführungseinrichtungen 18 sind so angeordnet, dass eine Wärmezufuhr über den Brenner 18F genau im Übergangsbereich 32 zwischen Krempe 20 und Kalotte 22 erreicht wird. Im Ausführungsbeispiel wirkt die Wärmezuführungseinrichtung 18 von der Außenseite 38 auf die Kalotte 22 beziehungsweise die Krempe 20 im Übergangsbereich 32, wobei auch eine Zuführung der Wärme von der Innenseite 36 beziehungsweise beidseitig Innenseite 36 und Außenseite 38 durchführbar ist. Durch die Wärmezuführung wird während der Ausformung der Krempe 20 im Übergangsbereich 32 gleichzeitig eine Spannungsrelaxation erreicht. 4 shows this process of shaping the brim 20 , wherein the heat supply devices 18 symmetrical with respect to the bead 42 and the bun rolls 24 are arranged. The heat supply devices 18 are arranged so that heat is supplied via the burner 18F exactly in the transition area 32 between brim 20 and calotte 22 is achieved. In the exemplary embodiment, the heat supply device acts 18 from the outside 38 on the calotte 22 or the brim 20 in the transition area 32 , also a supply of heat from the inside 36 or inside on both sides 36 and outside 38 is feasible. The heat is applied during the molding of the brim 20 in the transition area 32 stress relaxation achieved at the same time.

Zur Durchführung des Verfahrens – Metalldrücken des Rohlings – durch das Drückwerkzeug 14 und – Umformen der Kalotte 22 – unter Ausformung der Krempe 20 mit dem Umformwerkzeug 16 steht, wie 4 zeigt, ein Steuergerät 48 mit einem Steuersystem zur Ansteuerung der gesamten Vorrichtung 10, bestehend aus dem Drückwerkzeug 14 und dem Umformwerkzeug 16, zur Verfügung. Das Steuergerät und das Steuersystem 48 können auch zur Ansteuerung der Wärmezuführungseinrichtung 18 (nicht dargestellt) eingesetzt werden. Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Temperatur nur über die Zeit einzustellen.To carry out the process - metal pressing of the blank - using the pressing tool 14 and - forming the calotte 22 - by shaping the brim 20 with the forming tool 16 stands how 4 shows a control unit 48 with a control system for controlling the entire device 10 consisting of the pressing tool 14 and the forming tool 16 , to disposal. The control unit and the control system 48 can also be used to control the heat supply device 18 (not shown) can be used. Another option is to set the temperature only over time.

5 zeigt den hergestellten Behälterboden 30, insbesondere einen Korbbogenboden, nach Rückführung des Niederhalters 26 des Umformwerkzeuges 16. Durch Vergleich von 5 und 4 ist erkennbar, dass das Auflageelement 28 höhenverstellbar ausgeführt ist. 5 shows the manufactured container bottom 30 , in particular a basket arch floor, after return of the hold-down device 26 of the forming tool 16 , By comparing 5 and 4 it can be seen that the support element 28 is adjustable in height.

Die Umformwerkzeuge 18 sind ferner zur Entnahme des Behälterbodens 30 problemlos über Rollen 44 verfahrbar, wie 5 zeigt.The forming tools 18 are also used to remove the bottom of the container 30 easily over rolls 44 movable how 5 shows.

Das Verfahren und die Vorrichtung eignen sich im besonderen Maße für die Herstellung von Klöpperböden und Korbbogenböden aus Aluminium. Die Herstellung größerer Behälterböden führt zumeist bei abnehmenden Radien r_ki der Krempe 20 dazu, dass Kalotte 22 und Krempe 20 getrennt hergestellt und später – insbesondere durch Schweißverbindungen – wieder zusammengefügt werden. Diese Vorgehensweise erfolgt insbesondere deswegen, weil Spannungen bei einer einteiligen Herstellung zumeist unzureichend vermieden werden können.The method and the device are particularly suitable for the production of bobbin-case bases and wicker-arch bases made of aluminum. The production of larger container bottoms usually leads to a decrease in the radius r _{ki of} the brim 20 to that calotte 22 and brim 20 manufactured separately and later - especially by welding connections - reassembled. This procedure is carried out in particular because tensions can usually be insufficiently avoided in a one-piece production.

Das neue Verfahren und die neue zugehörige Vorrichtung erlauben nunmehr, Behälterböden 30 einteilig unter Wärmezufuhr im Übergangsbereich 32 herzustellen und eine Spannungsrelaxation zu erreichen, insbesondere auch dann, wenn ein abnehmender Radius r_ki zu einer besonders stark ausgeformten Krempe 22 umgeformt werden soll.The new method and the associated device now allow container bottoms 30 one piece with heat in the transition area 32 produce and achieve a stress relaxation, especially when a decreasing radius r _ki to a particularly strongly shaped brim 22 to be reshaped.

1010: Vorrichtungcontraption
1212: Einspannmittelchuck
1414: Drückwerkzeugspinning tool
1616: Umformwerkzeug (Bördelrolle/Bördelbirne)forming tool (Flanging / Bördelbirne)
1818: WärmezuführungseinrichtungHeat supply facility
18A18A: Ständerelementstand element
18B18B: Basiselementbase element
18C18C: erstes Befestigungselement (Winkel, Länge)first Fastening element (angle, length)
18D18D: zweites Befestigungselement (Höhe)second Fastener (height)
18E18E: Medienanschlussmedia connection
18F18F: Brennerburner
2020: Krempebrim
2222: Kalottedome
2424: Bördelrolleflanging
24a24a: Druckrollepressure roller
2626: Niederhalterdown device
2828: Auflageelementsupport element
3030: Behälterbodencontainer bottom
3232: ÜbergangsbereichTransition area
4646: MittelpunktFocus
3636: Innenseiteinside
3838: Außenseiteoutside
4646: Rotationstischrotary table
4242: BördelbirneBördelbirne
4444: Rollerole
4646: Rotationsrichtungdirection of rotation
4848: Steuersystem/SteuergerätControl system / control unit
r_wi r _wi: Wölbungsradius Kalotteradius of curvature dome
r_ki r _ki: Radius Kremperadius brim
d_k d _k: Durchmesser Kalottediameter dome
d_a d _a: NenndurchmesserNominal diameter

Claims

Device for metal pressing a blank, in particular made of aluminum, into a curved molded part, in particular a container bottom, which has at least one clamping means ( 12 ) for clamping the blank and a motion-controlled pressing tool ( 14 ) for producing a spherical cap with a radius of curvature (r _wi ), characterized by a rotating device ( 40 ) on which the rotating calotte ( 22 ) by at least a stationary heat supply device ( 18 ) and a stationary forming tool ( 16 ) at least in the transition area ( 32 ) of a predeterminable diameter (d _k ) heatable and a brim ( 20 ) can be formed to a predefinable radius (r _ki ).

Device according to claim 1, characterized in that the rotation device ( 46 ) a rotary table ( 40 ) with a support element ( 28 ) and a hold-down ( 26 ), the support element ( 28 ) and the hold-down ( 26 ) preferably in the center ( 34 ) the calotte ( 22 ) attack.

Device according to claim 1 or 2, characterized in that the stationary forming tool ( 16 ) a beaded bulb ( 42 ) on the inside ( 36 ) the calotte ( 22 ) and a flanging roller ( 44 ) on the outside of the calotte ( 22 ) attacks.

Device according to claim 3, characterized in that the cap ( 22 ) on the predeterminable diameter (d _k ) and the designed transition area ( 32 ) by the heat supply device ( 18 ) is so warm that the brim ( 20 ) with a radius (r _ki ) can be formed by plastic material forming.

Apparatus according to claim 1 or 4, characterized in that the heat supply device ( 18 ) a stand element ( 18A ), a basic element ( 18B ), a first and a second fastening element ( 18C . 18D ) and a media connection ( 18E ) and a burner ( 18F ) having.

Apparatus according to claim 5, characterized in that the first fastening element ( 18C ) a first device for setting an angle and a distance of the burner ( 18F ) opposite the calotte ( 22 ) having.

Apparatus according to claim 5 or 6, characterized in that the second fastening element ( 18D ) a second device for adjusting the height of the burner ( 18F ) having.

Device according to one of claims 4 to 7, characterized in that with the aid of the first and / or second device, each arrangement, preferably a rectangular arrangement, of the burner ( 18F ) compared to the transition area ( 32 ) is adjustable.

Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that the heat supply device ( 18 ), especially the burner ( 18F ), can be operated with a flammable medium (gas, oil).

Molded part, in particular a container bottom made of aluminum, characterized by a calotte ( 22 ) with a radius of curvature (r _wi ) and a brim ( 20 ) With a reduced radius (r _ki), wherein a formed on a predetermined diameter (d _k) transition region ( 32 ) between calotte ( 22 ) and brim ( 20 ) by egg during the manufacture of the brim ( 20 ) the heat treatment carried out is stress-free.