DE4021381C2 - Verfahren zur Herstellung eines zweiteiligen Formwerkzeuges - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Formwerkzeug, insbesondere zur Verformung von platten- oder bahnförmigem, Faserstoffmaterial enthaltendem Ausgangsmaterial, bestehend aus wenigstens je einem mit Formflächen und Ausnehmungen zum Zuführen von Heißgas oder Dampf und dergl. zu den Formflächen versehenen Patrizen- und Matrizenteil, die ihrerseits jeweils mit Einrichtungen zum Aufspannen auf einer Vorrichtung versehen sind, wobei, wenigstens ein Teil des Formwerkzeugs, Patrize oder Matrize, einen hinsichtlich seiner Umfangsflächen gasdichten Gehäusekörper aufweist und eine durch gitterartig angeordnete Stützbleche abgestützte sowie aus einem mit einer Vielzahl von Durchtrittsöffnungen für Heißgas oder dergl. versehenen Blechmaterial, insbesondere aus Lochblech, gebildete Formfläche aufweist.

Formwerkzeuge der vorstehend dargelegten Art werden vorzugsweise zur Verformung dünnwandigen bahn- oder plattenförmigen, wenigstens einen Fasermaterialanteil enthaltenden Ausgangsmaterials verwendet, wobei das Ausgangsmaterial unter gleichzeitiger oder aufeinanderfolgender. Anwendung von Druck und Hitze verformt wird. Dabei ist es unbedingt notwendig, daß die bei geschlossenem Formwerkzeug zwischen Patrize und Matrize verbleibende Spaltbreite über den gesamten Konturverlauf hin absolut gleichmäßig bzw. vorgezeichneten Konturen folgend erhalten ist.

Nach einem älterem innerbetrieblich angewandten Verfahren zur Herstellung derartiger Formwerkzeuge, insbesondere solcher mit einer aus Lochblech gebildeten Formfläche, werden die beiden Werkzeughälften, Patrize und Matrize, derartiger Formwerkzeuge in der Weise hergestellt, daß von einem Urmodel ein Klopfmodell abgenommen wird bzw. von einer Modellzeichnung ein Klopfmodell erstellt wird, wobei das Klopfmodell eine genaue seitenrichtige Abformung des Urmodelles, also eine Positivform bildet, über die das die Formfläche des Werkzeuges bildende Lochblech geklopft bzw. geformt wird, bis es eine völlig formgetreue Abbildung der Oberflächenkontur des Klopfmodelles bildet. Anschließend wird das die Formfläche bildende Lochblech vom Klopfmodell abgenommen und mit einem umlaufenden Rahmen bzw. Gehäusekörper verbunden bzw. werden gleichzeitig oder an­ schließend die erfoderlichenfalls an seine Rückseite anzu­ fügenden Versteifungen, z. B. in Form gitterartig angeordneter Stegbleche oder dergl. ausgebildete Versteifungen, angebracht, was teilweise im Wege des Anschweissens oder aber auch unter Anwendung sonstiger geeigneter Verbindungstechniken erfolgt.

Infolge der Eigenschaften von Blech und der Tatsache einer räumlich gekrümmten Verformung des die Formfläche bildenden Blechmaterials, ist es dabei nicht vermeidbar, daß das die Formfläche der Werkzeughälften bildende Blech zunächst nach dem Abnehmen vom Klopfmodel wenigstens örtlich auffedert bzw. in vergleichbarer Weise seinen gewollten Konturverlauf ändert, wodurch sich naturgemäß eine unerwünschte Veränderung im Konturverlauf der Formfläche ergibt. Weiterhin ergeben sich durch das nachträgliche Anbringen teils des Rahmens bzw. Gehäusekörpers der Formhälfte und teils durch das nachträgliche Anschließen der Versteifungen an das die jeweilige Formfläche bildende vorgeformte Lochblech weitere Verwerfungen bzw. Formänderungen desselben, so daß das Formwerkzeug insgesamt mit einem erheblichen Einsatz an Arbeitszeit maßgerecht nachgearbeitet werden muß bzw. die aufgetretenen Formänderungen beseitigt werden müssen.

Im Weiteren ist es aus der DE-AS 15 27 576 bekannt, eine Matrize für ein aus dieser Matrize und einer Patrize bestehendes Werk­ zeug zum Biegen eines ebenen Blechstreifens zu einem z. B. U- förmigen Profil dadurch möglichst spannungsfrei und verzugsarm zu gestalten, daß ein der Matrizenarbeitsfläche entsprechendes Modell aus einem ebenen Blechteil hergestellt wird, wobei das Blechteil auf einer die Länge der Matrize entsprechenden Länge in die Form des herzustellenden Profiles gebogen wird und die aus dem ebenen Blechteil hochgebogenen Seitenabschnitte unter Beibehaltung der. Profilform an dem einen Ende des Blechteiles gegen das andere Ende hin stetig in die ebene Ausgangsform des Blechteiles zurückgebogen werden. Hierbei handelt es sich jedoch um ein relativ zeitintensives und daher auch kosten­ intensives Verfahren, da daß Zurückbiegen des Modellblechteiles aus der Profilform sehr vorsichtig und unter Berücksichtigung der natürlichen Biegetendenz des Modellblechteiles erfolgen muß.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde eine Verfahrensweise aufzuzeigen, die die Herstellung von Formwerkzeugen der eingangs genannten Art aus Blechmaterial, insbesondere Lochblechmaterial, vereinfacht dahingehend, daß der Arbeitsaufwand für die Erstellung des Werkzeuges insgesamt verringert und insbesondere der Aufwand für das Nacharbeiten der auf dem Klopfmodell erstellten Formflächen am fertigen Werkzeug ausgeschlossen oder wenigstens auf ein praktisch vernachlässigbares Mindestmaß beschränkt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale von Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Lösung ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 und 3.

Dadurch, daß das Klopfmodell als Negativform ausgebildet ist wird das die Formfläche des Werkzeuges bildende Lochblech von seiner Rückseite her dem Konturverlauf der beabsichtigten Formfläche entsprechend verformt und bleibt im Gegensatz zur herkömmlichen Arbeitsweise auch die Rückseite zur Anbringung des Rahmens und der gegebenfalls anzubringenden Versteifungen zugänglich, ohne daß das die Formfläche bildende Blech vom Klopfmodell abgenommen werden muß.

Daraus resultiert unter anderem der Vorteil, daß die auf dem Klopfmodell erstellte Formfläche an diesem verbleiben kann, bis sie mit dem Rahmen bzw. Gehäusekörper der Werkzeughälfte verbunden und gegebenenfalls den erforderlichen Aussteifungen versehen ist, so daß die Möglichkeit eines Zurückfederns des die Formfläche bildenden Lochbleches wenn schon nicht absolut, so doch derart weitgehend ausgeschlossen ist, daß ein Nacharbeiten durch Auffedern des geformten Lochbleches oder durch insbesondere im Zusammenhang mit dem Anschließen des Rahmens bzw. Gehäusekörpers entstehender Verwerfungen überhaupt nicht mehr oder nur noch in einem ganz geringen Umfang anfallen kann.

In bevorzugter Ausgestaltung kann weiter vorgesehen werden, daß das die Formfläche des Werkzeuges bildende Blech während oder wenigstens nach dem Nachformen über geeignete Befestigungsmittel am Klopfmodell festgelegt wird, was bei Lochblech, in einfacher Weise beispielsweise durch Schrauben erfolgen kann. Dadurch können auch größere Flächen übergreifende Lochbleche derart auf dem Klopfmodell festgelegt werden, daß sich weder während des Nachformens noch während der Anbringung des Rahmens bzw. der Versteifungen Auffederungen oder sonstige Formänderungen ergeben können.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann, insbesondere für großflächige Formwerkzeuge weiterhin vorgesehen sein, daß das die Formfläche der Werkzeughälfte bildende Blech insgesamt aus einer Anzahl eigenständiger Zuschnitte zusammengesetzt ist und daß diese aufeinanderfolgend auf das Klopfmodell aufgelegt und diesem entsprechend verformt sowie untereinander verbunden werden. Dabei werden die Blechzuschnitte auf dem Klopfmodell aufliegend und an diesem befestigt miteinander verbunden, so daß auch die gegenseitige Verbindung der einzelnen, die Formfläche bildenden Blechzuschnitte vorgenommen werden kann, ohne daß sich Auffederungen oder dergl. Formänderungen ergeben können.

Die Verbindung des Rahmens bzw. Gehäusekörpers und der Aussteifungsbleche mit dem die Formfläche der Werkzeughälfte bildenden Blech kann hierbei im Wege der Schweißung erfolgen, ohne daß das oder die auf dem Klopfmodell, beispielsweise durch Schrauben, fixierte das Formfläche bildende Lochblech bzw. die in ihrer Gesamtheit die Formfläche des Werkzeuges bildenden Lochblechabschnitte auffedern oder sonstige Formänderungen erleiden können.

Die Erfindung ist in der nachfolgenden Beispielsbeschreibung anhand eines in der Zeichnung dargestellten, Ausführungsbeispieles im einzelnen beschrieben.

In der Zeichnung zeigt die

Fig. 1 einen Schnitt durch ein mittels eines Formwerkzeuges geformten plattenförmigen Materialzuschnittes;

Fig. 2 einen Schnitt durch das Urmodell eines Formwerkzeuges zur Bewerkstelligung der Verformung des Zuschnittes nach Fig. 1;

Fig. 3 einen Schnitt durch das vom Urmodell angenommene Klopfmodel für die Formfläche des Werkzeuges nach Fig. 2;

Fig. 4 eine teilweise schaubildliche Darstellung der Herstellungweise des Formwerkzeuges auf dem Klopfmodell;

Fig. 5 eine teilweise schaubildliche Darstellung eines im erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Formwerkzeuges.

Zur Herstellung eines Formwerkzeuges zur Ausformung des in der Fig. 1 gezeigten und der Übersichtlichkeit halber als einfaches wannenförmiges Teil dargestellten Formteiles 1 aus einem platten- oder bahnförmigen Ausgangsmaterial wird zunächst anhand einer Ausgangszeichnung das aus der Fig. 2 ersichtliche aus einer Matrize 2 und einer Patrize 3 bestehende Urmodell eines Formwerkzeuges erstellt. Ausgehend von diesem Urmodell werden als dann sowohl für die Matrize 2 als auch für die Patrize 3 jeweils ein Klopfmodell 33 bzw. 22 erstellt, wobei die beiden Klopfmodelle 22 und 33 jeweils die Negativform des entsprechenden Teiles Patrize 3 oder Matrize 2 des Urmodelles darstellen. Auf diese Klopfmodelle 22, 33 wird nun entweder ein einteiliger Lochblechzuschnitt 4 aufgelegt und dem Klopfmodell formgetreu entsprechend verformt oder es werden aufeinanderfolgend mehrere Lochblechzuschnitte 44 aufgelegt und ebenso aufeinanderfolgend dem Klopfmodell formgetreu entsprechend verformt. Dabei kann im Rahmen des Fortschrittes der Verformung oder nach vollendeter Verformung des einteiligen Lochbleches 4 dieses mittels geeigneter Befestigungsmittel, die in der Zeichnung als Schrauben 5 dargestellt sind, am Klopfmodell 22 bzw. 33 festgelegt werden, so daß nachträgliche Auffederungen des verformten Lochbleches 4 vollständig ausgeschlossen sind. Bei aus mehreren Zuschnitten bestehenden Lochblechen 44 ist vorgesehen, daß diese jeweils mittels geeigneter Befestigungsmittel, hier Schrauben 5, insbesondere dem Verformungsfortschritt unmittelbar folgend gegeneinander und gegenüber dem Klopfmodell 22 bzw. 33 fixiert werden. Nachdem das die Formfläche 6 einer Formwerkzeughälfte bildende Lochblech 4 bzw. 44 in dieser Weise dem Klopfmodell 22 bzw. 33 formgetreu entsprechend geformt ist wird bei auf dem Klopfmodell 22 bzw. 33 fixiert verbleibendem Lochblech 4 bzw. 44 an dessen Rückseite ein umlaufender insbesondere gasdichter Rahmen bzw. Gehäusekörper 7 angeschlossen, was im gezeigten Ausführungsbeispiel durch Schweißung erfolgen soll. Desgleichen werden nachfolgend die im gezeigten Ausführungsbeispiel aus zueinander senkrecht ausgerichteten, gitterartig angeordneten Längs- und Querblechen 8 und 9 bestehenden Versteifungen an die Rückseite des die Formfläche der Formwerkzeughälfte bildenden Lochbleches 4 bzw. 44 angeschlossen, was gleichfalls durch Schweißung erfolgen kann. Erst nachdem die jeweilige Hälfte des Formwerkzeuges, Matrize oder Patrize, in dieser Weise vollständig fertiggestellt, insbesondere hinsichtlich des die Formfläche bildenden Lochbleches 4 bzw. 44 ausgesteift ist wird deren Fixierung am Klopfmodell 22 bzw. 33 gelöst und die fertige Werkzeughälfte vom Klopfmodell 22 bzw. 33 abgenommen. Da nach dem Anbringen des Rahmens bzw. Gehäusekörpers und der vorgesehenen Aussteifungen Formänderungen, insbesondere Auffederungen oder Verwerfungen des die Formfläche bildenden Lochbleches 4 bzw. 44 nicht mehr möglich sind ist eine weitere Nachbearbeitung des in der erfindungsgemäßen Verfahrensweise hergestellten Formwerkzeuges nicht mehr erforderlich.

Claims (3)

1. Verfahren zur Herstellung eines zweiteiligen Formwerkzeuges, insbesondere zur Verformung von platten- oder bahnförmigem, Faserstoffmaterial enthaltendem Ausgangsmaterial, welches aus wenigstens je einem mit Formflächen und Ausnehmungen zum Zu­ führen von Heißgas oder Dampf und dergl. zu den Formflächen versehenen Patrizen- und Matrizenteil (2, 3), die ihrerseits jeweils mit Einrichtungen zum Aufspannen auf einer Vorrich­ tung versehen sind besteht, wobei wenigstens ein Teil des Formwerkzeuges, Patrize (3) oder Matrize (2), einen hinsicht­ lich seiner Umfangsflächen gasdichten Rahmen oder Gehäusekö­ rper aufweist und eine durch gitterartig angeordnete Stütz­ bleche abgestützte sowie aus einem mit einer Vielzahl von Durchtrittsöffnungen für Heißgas oder dergl. versehenen Blechmaterial, insbesondere aus Lochblech (4, 44), gebildete Formfläche (6) aufweist, dadurch gekennzeichnet,
daß für die Formgebung für die die Formfläche (6) jeweils einer Werkzeughälfte bildenden Lochbleche (4, 44) sowohl der Matrize (2) als auch der Patrize (3) des Formwerkzeuges ein als Negativform des entsprechenden Teiles eines Urmodelles gestaltetes Klopfmodell (22, 33) verwendet wird,
wobei das die Formfläche (6) einer Werkzeughälfte bildende Lochblech (4, 44) während oder nach seiner Formgebung über geeignete Befestigungs- bzw. Haltemittel, insbesondere Schrauben (5), auf dem Klopfmodell (22, 33) fixiert und an seiner obenliegenden freien Rückseite mit einen umlaufenden gasdichten Rahmen bzw. Gehäusekörper (7) verbunden wird,
und gleichzeitig mit dem oder nach dem Anschluß des Rahmens bzw. Gehäusekörpers (7) an die nach oben offenliegende Rück­ seite des auf dem Klopfmodell (22, 339) fixierten Lochbleches (4, 44) Versteifungen (8, 9) angeschlossen werden
und abschließend die fertige Werkzeughälfte vom Klopfmodell (22, 33) durch Lösen der Befestigungs- bzw. Haltemittel abge­ nommen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das die Formfläche (6) einer Werkzeughälfte bildende Lochblech (4) aus einer Anzahl miteinander zu verbindender einzelner Zuschnitte (44) zusammengesetzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die einander zu dem die Formfläche (6) der Werkzeughälfte bildenden Lochblech (4) ergänzenden Abschnitte (44) aufeinan­ derfolgend auf das Klopfmodell (22, 33) aufgelegt und diesem formgetreu entsprechend sowie nacheinander vermittels Schrau­ ben (5) auf dem Klopfmodell (22, 33) fixiert werden.