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Hydromechanische Tiefzieheinrichtung
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Die Erfindung betrifft eine hydromechanische Tiefzieheinrichtung,
insbesondere zum Tiefziehen von in ihrer Form komplizierten Preßstücken, bestehend
aus einer Druckkammer mit einer Flüssigkeitsfüllung, einem in die Druckkammer eindringenden
Ziehstempel und einem auf die Ränder des durch Flüssigkeitsdruck zu formenden Blechausschnittes
niedergedrückten Niederhalter, wobei der durch Flüssigkeitsdruck zu formende Blechzuschnitt
auf einem I)irchtungsverschluß am Rande der Druckkammer mit der Möglichkeit eines
Durchgleitens aufliegt.
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Diese Tiefzieheinrichtung besteht aus einer Druckkammer, die mit einer
Druckflüssigkeit gefüllt ist, einem Ziehstempel,
der in die Druckkammer
eindringt und Preßstücke aus einem Blechzuschnitt unter Einwirkung der Druckflüssi##-keit
formt, und einem Niederhalter, der unter Druck auf den Rand des Bleches und auf
den Druckkammerrand gesetzt ist, wobei für den Rand des Blechzuschnittes, der auf
einem Dichtungsverschluß am Rande der Druckkammer gelagert ist, die Möglichkeit
eines Durchrutschens besteht.
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Zur Fertigung von Tiefziehpreßstücken wurden einige Verfahren entwickelt,
von denen das vorteilhafteste das hydromechanische Ziehverfahren ist. Dieses Verfahren
benutzt eine Druckkammer als Unterteil der Vorrichtung, in der gleitend und druckfest
ein Tauchkörper angeordnet ist.
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Sein außerhalb der Druckkammer liegender Rand bildet eine Fläche zum
Lagern des Blechausschnittes. Für das Halten des Randes des Blechausschnittes wird
hierbei ein Niederhalter angewandt, der den Blechzuschnitt gegen eine Dichtungsunterlage
bzw. die Lagerfläche des Blechausschnittes andrückt. Es wird ein Ziehstempel verwendet,
der durch den Niederhalter in Richtung auf die Mitte des Blechausschnittes zu hindurchgeht.
Bei diesem Verfahren wird die Druckkammer mit Flüssigkeit bis an ihren Rand und
an den Rand des Tauchkörpers angefüllt. Dann wird auf den Rand des Tauchkörpers
der Blechzuschnitt gelegt. Der Blechzuschnitt wird an seinem Rand durch den Niederhalter
so belastet, daß der Tauchkörper in die Druckkammer gedrückt wird und der Blechzuschnitt
durch den entstehenden Druck der Flüssigkeit in den Hohlraum eindringt, der im Niederhalter
am Rand des Blechzuschnittes entsteht. Dann wird auf den Boden des vorgezogenen
Preßstückes mittels des Ziehdornes gegen den Flüssigkeitsdruck so lange eingewirkt,
bis der vorgezogene Blechzuschnitt in die Druckkammer eindringt und in die gewünschte
Endform
durch Ziehen gestaltet wird.
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Ein Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, daß zu seiner Ausführung
eine doppeltwirkende Presse nötig ist.
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Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß beim Tief ziehen von kompliziert
geformten Preßstücken entstehende Probleme sich nicht lösen lassen. Insbesondere
abgestufte Preßstücke, deren Form z.B. aus einigen geometrisch verschiedenen und
sich gegenseitig durchdringenden Körpern gebildet ist, weisen einen besonders nachteiligen
Ziehkoeffizienten auf und sind mit derartigen Ziehvorrichtungen nicht oder nur mit
größten Schwierigkeiten zu formen.
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Die Erfindung vermeidet diese Nachteile. Es ist die Aufgabe der Erfindung,
eine für das Ziehen komplizierter Blechformstücke geeignete hydromechanische 'l'iefzieheinrichtung
zu schaffen, die ohne kostspielige Abänderunoz bestehender Formmaschinen mit einfachen
Zusatzteilen realisiert werden kann und eine weitere wesentliche Verminderung des
Koeffizienten für das Formen von Preßstücken, besonders von kompliziert geformten
Preßstücken,ermöglicht.
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Das Wesen der Erfindung besteht in der Anwendung zumindest eines Hilfsziehstempels,
der gegenüber dem Ziehstempel verschiebbar angeordnet ist.
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Besonders vorteilhaft ist eine Anordnung, bei der der Ziehstempel
und der Hilfsziehstempel gleichachsig angeordnet sind. Es kann Jedoch auch eine
Anordnung geschaffen
werden, bei der diese Elemente nicht pleichachsig,
eventuell nebeneinander oder in mehrstufiger Anordnung gelagert sein können. Vorteilhafterweise
ordnet man Ziehstempel und Hilfsziehstempel so an, daß sie in der gleichen Richtung
bewegt werden. Dadurch können Preßstücke aus Blechausschnitten gefertigt werden,
die eine komplizierte Form aufweisen, die z.B. aus mehreren geometrisch verschiedenen
und einander gegenseitig durchdringenden Körpern besteht. Dabei würde der zulässige
Formungskoeffizient nicht überschritten werden.
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Das wesen der Erfindung ist nachstehend aniland eines in der Zeichnung
5 cnematisch dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen: Fig.
1 eine hydromechanische Tiefzieheinrichtung im Längsschnitt im Zustand nach dem
Einlegen des Blechausschnittes auf den Dichtungsverschluß der Druckkammer und dem
Auflegen des Niederhalters; Fig. 2 die #inrichtung der Fig. 1 in der Lage nach erfolgtem
Hub des Ziehstemlels; Fig. 3 die Einrichtung der Fig. 1 nach dem darauffolgend vollführten
Hub des Hilfsziehstempels.
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Die hydromechanische Tiefzieheinrichtung besteht aus der Druckkammer
1 mit der Flüssigkeitsfüllung 2 und dem Abflußkanal 3, an den eine nicht dargestellte
Drosseleinrichtung
der Regelung angeschlossen ist. Die Druckkammer
1 ist an ihrer oberen Fläche mit einem Dichtungsring 4 versehen, auf den der Blechzuschnitt
5 gelegt wird.
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Auf dem oberen Rand der Druckkammer 1 liegt der Niederhalter 6 auf,
der durch nicht gezeichnete Mittel, z.B.
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den Preßbären 7 der Presse, gehalten wird. Im Körper des Niederhalters
6 ist ein Ziehstempel 8 angeordnet, dessen eines Ende mit dem Ziehbären 9 der Presse
verbunden ist und dessen anderes Ende für das Eindringen in die Druckkammer 1 und
das dabei erfolgende Formen des Blechzuschnittes ausgeführt ist. Den Ziehstempel
8 im Niederhalter 6 umgibt verschiebbar ein Hilfsziehstempel 10. Dieser ist an seinem
einen Ende erfindungsgemäß so ausgeführt, daß er während eines Teiles der Bewegung
in Kontakt mit der Absetzung 11 des Ziehstempels 8 ist, um eine gemeinsame gekuppelte
Bewegung zumindest in einem Teil des Hubes des Ziehstempels 8 zu ermöglichen. An
seinem anderen Ende ist der Hilfsziehstempel 10 so ausgeführt, daß ein Eindringen
in die Druckkammer 1 und dabei ein Formen des Blechzuschnittes erfolgt. Auf einem
Teil seines Umfanges ist der Hilfsziehstempel 10 mit einer Umfangsvertiefung 12
versehen, in die ein hubbegrenzender Ring 13 eingreift, der fest, jedoch verstellbar
am Niederhalter 6 befestigt ist und als Bewegungsbegrenzer des Hubes des Hilfsziehstempels
10 dient.
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Die Enden des Ziehstempels 8 und des Hilfsziehstempels 10 sind für
das Eindringen in die Druckkammer 1 ausgeführt und so geformt, daß die beabsichtigte
Form des Preßstückes 14 (Fig. 3) aus dem Blechausschnitt 5 erzielt wird.
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Die hydromechanische Tiefzieheinricntung arbeitet nach dem Anfüllen
der Druckkammer 1 mit Druckflüssigkeit bis an ihren oberen Rand und nach erfolgtem
Einlegen des Blechzuschnittes 5 auf den Dichtungsring 4 folgendermaßen: Durch die
Bewegung des niederdrückenden Preßbären 7 wird der Niederhalter 6 auf den eingelegten
Blechausschnitt 5 aufgesetzt und so belastet, daß der mit Flüssigkeit gefüllte Raum
der Druckkammer 1 durch den Blechzuschnitt 5 und den Dichtungsring 4 abgedichtet
wird (Fig. 1).
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In der folgenden Arbeitsphase dringt der durch den Ziehbären 9 belastete
Ziehstempel 8 in die Druckkammer 1 ein.
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Dabei drückt der Ziehstempel 8 die Mitte des Blechzuschnittes 5 in
die Druckkammer. Der Flüssigkeitsdruck ist in der Druckkammer 1 vor dieser Änderung
auf einen Betriebswert gebracht worden, bei dem das gezogene Material des Blechausschnittes
5 entsprechend der Form des eindringenden Endes des Ziehstempels 8 geformt wird.
Bei diesem Zieh-und Formprozeß durch den Ziehstempel 8 führt der Hilfsziehstempel
10 keine Bewegung aus oder er weicht lediglich innerhalb gewählter Grenzen etwas
zurück, wobei er ständig belastet bleibt, so daß das Material des Blechzuschnittes
5 während dieser Arbeitsphase nicht über die Umfangskante des Endes des Hilfsziehstempels
10 gezogen wird und ständig in der Ebene abgestützt verbleibt, die im wesentlichen
mit der Ebene der oberen Fläche der Druckkammer 1 identisch ist.
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Nach Ausführung eines bestimmten Hubes des Ziehstempels 8, der durch
die Entfernung zwischen der Absetzung 11 des
Ziehstempels 8 und
dem dieser Absetzung zuOekehrten Lande des Hilfsziehstempels 10 gegeben ist, wird
eine weitere Arbeitsphase der erfindungsgemaßen Einrichtung ein~eleitet. In dieser
Phase beginnt der Hilfsziehstempel 10 seine Bewegung in die Druckkamtner 1. Durch
seine Bewegung wird das Ziehen des Blechzuschnittes 5 in einem weiteren Ausmaß ausgeführt,
wobei wie früher ein teilweises Durc<igleiten der Ränder des Blechzuschnittes
5 an der Stelle erfolgt, an der das Blech zwischen dem Niederhalter 6 und dem Dichtungsring
4 eingespannt ist. In dieser Ziehphase des Blechzuschnittes 5 erfolgt kein Ziehen
jenes Teiles des Blechzuschnittes 5, der schon vorher durch den Ziehstempel 8 geformt
wurde, und falls ein solches erfolgen sollte, ist es vernachlässigbar.
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In den angedeuteten Ziehphasen des Blechzuschnittes 5 wird Druckflüssigkeit
aus der Druckkammer 1 durch den Abflußkanal 3 in einen nicht dargestellten Behälter
geleitet, und zwar unter entsprechend geregeltem Druck, der durch ein nicht dargestelltes
Uberdruckventil vorbestilamt ist.
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Nach Beendigung der zuletzt angeführten Arbeitsphase der Einrichtung
läßt man den Flüssigkeitsdruck in der Druckkammer 1 absinken. Der Arbeitszyklus
wird durch die Rückbewegung des Ziehstempels 8 und des Hilfsziehstempels 10 aus
der Druckkammer 1 sowie das Anheben des Niederhalters 6 und die Entnahme des Preßstückes
14 beendet.
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