DE69507681T2

DE69507681T2 - Umformpresse mit elastischer Matrize

Info

Publication number: DE69507681T2
Application number: DE69507681T
Authority: DE
Inventors: Philippe Chedru
Original assignee: GEC Alsthom ACB
Current assignee: GEC Alsthom ACB
Priority date: 1994-12-22
Filing date: 1995-12-18
Publication date: 1999-09-09
Anticipated expiration: 2015-12-19
Also published as: ES2128681T3; FR2728489B1; FR2728489A1; US5706685A; EP0718054B1; CN1132672A; JPH08206884A; RU2139194C1; DE69507681D1; EP0718054A1; CN1064280C; KR960021501A

Description

Die Erfindung betrifft eine Umformpresse mit elastischer Matrize. Man kennt bei dem herkömmlichen Tiefziehen, daß das Tiefziehwerkzeug ein männliches Teil und ein weibliches Teil umfaßt, zwischen denen das tiefzuziehende Werkstück umgeformt wird. Die Umformung mit elastischer Matrize beruht darauf, daß das Werkzeug vereinfacht wird, indem es auf nur den männlichen oder weiblichen Teil beschränkt wird, und daß der andere Teil durch eine elastische Matrize ersetzt wird. Der Hauptvorteil rührt von der erzielten Wirtschaftlichkeit her, da nur noch ein Halbwerkzeug für jede unterschiedliche Werkstückserie herzustellen ist.
Die elastische Matrize ist entweder ein elastomeres Kissen oder eine mit Flüssigkeit aufgepumpte Blase. Die Maschine ist entsprechend der maximalen Abmessungen der Werkstücke bemessen, die sie umzuformen hat. Darüber hinaus ist sie auch konzipiert, um der maximalen Umformkraft standzuhalten, die dem maximalen Umformdruck entspricht, der für die Anwendung auf das Werkstück mit den größten Abmessungen benötigt wird. Darüber hinaus hängt der notwendige Umformdruck von mehreren Parametern ab: vom Material des Werkstückes, seiner Dicke und den Umformradien.
Die Werkstücke mit den größten Abmessungen stellen jedoch nur einen geringen Anteil an der Gesamtheit der umzuformenden Werkstücke dar.
Die Umformmaschinen dieses Typs sind ausgestattet mit einem Rahmen, der die Umformkräfte trägt und der im allgemeinen zwischen einem unteren Balken und einem oberen Balken einen Zylinder aufweist, der auf dem unteren Rahmen aufliegt und an dem Kolben anliegt, auf dem ein Halteklotz ruht, wobei auf diesen Halteklotz ein Werkzeugtisch zum Ablegen der verschiedenen Umformwerkzeuge zur Auflage kommt, und mit einem Behälter, der sich gegen den oberen Rahmen abstützt, in dessen Inneren sich das elastomere Kissen befindet, das als elastomere Umformmatrize dient, die in Verbindung mit dem auf dem Werkzeugtisch ruhenden Werkzeug wirksam ist.
Wie auch immer die Abmessung des auf dem Werkzeugtisch ruhenden Werkstückes ist, während der Umformung wird der durch die Umformmatrize (das elastomere Kissen) ausgeübte Druck auf die ganze Oberfläche des Tisches ausgeübt, der in den Behälter eindringt.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine wirtschaftlichere Maschine zu verwirklichen, indem die Kraft der Maschine und von daher die Festigkeit ihres Rahmens begrenzt wird. Das wird ganz klar mit einem Kompromiß bezahlt, der vorsieht, daß man für große Werkstücke einen Umformdruck unterhalb desjenigen ausübt, der zum Erhalten eines Werkstückes ohne manuelle Überarbeitung nötig ist. So akzeptiert man für solche Werkstücke, die nur einen kleinen Anteil der gesamten Produktion darstellen, eine manuelle Überarbeitung im Anschluß an den Umformvorgang der Maschine.
Dieses Ziel wird gemäß der Erfindung nach Anspruch 1 erreicht.
So verwendet man, wenn man Werkstücke mit kleinen Abmessungen umzuformen hat, einen Umformteilesatz, der einen Werkstücktisch mit kleiner Oberfläche hat; so kann man einen sehr hohen Druck anwenden, da er nur auf die kleine Oberfläche des Tisches ausgeübt wird, während bei einer Maschine mit einem nicht austauschbaren Umformteilesatz, der zum Aufnehmen von Werkstücken mit großer Abmessung vorgesehen ist, der angewendete Druck immer auf einen Tisch mit großer Abmessung ausgeübt wird, egal wie die Abmessung der umzuformenden Werkstücke ist, so daß die maximale Kraft der Maschine sehr groß ist.
Mit der Erfindung beschränkt man sich auf eine viel schwächere Kraft, was aber nicht daran hindert, mittlere und kleinere Werkstücke mit dem zu einer vollständig korrekten Umformung notwendigen Druck umzuformen, da er nur auf einen Tisch mit reduzierter Oberfläche ausgeübt wird, und für große Werkstücke verwendet man einen kompatiblen Druck, unter Berücksichtigung seiner Wirkungsfläche auf einem Werkzeugtisch von großer Abmessung, mit der maximal für diese Maschine aufwendbaren Kraft. Es bleibt nichts anderes übrig, wenn dieser angewendete Umformdruck unterhalb des für die Umformung optimalen Druckes liegt, als für eine vollständig korrekte Umformung das Werkstück manuell zu vollenden.
Dies ermöglicht erhebliche Einsparungen an der Maschine, indem man sie konzipiert, um Kräfte weit unterhalb derer, die für eine Maschine mit einem nicht austauschbaren Umformteilesatz notwendig wären, aufzufangen.
Gemäß einem anderen Merkmal ist der Halteklotz mit Laufrollen versehen, die Mittel umfassen, um sie entweder in einer Position, in der sie in dem Halteklotz versenkt sind, oder in einer Ausfahrposition zu plazieren. Gemäß einem anderen Merkmal ist der Behälter über entriegelbare Bolzen am Rahmen befestigt.
Es wird nun ein Anwendungsbeispiel der Erfindung gegeben, unter Bezugnahme auf die beifügten Zeichnungen, in denen:
die Fig. 1 schematisch eine Umformpresse mit elastischer Matrize gemäß der Erfindung darstellt.
die Fig. 2 und 3 bei einer Maschine entsprechend der aus Fig. 1 den Umformzyklus eines Werkstückes zeigen,
die Fig. 4 bis 11 einen Austauschzyklus eines Umformteilesatzes durch einen anderen zeigen,
die Fig. 12a und 12b ein vergrößertes Detail der Presse gemäß der Erfindung in zwei verschiedenen Positionen zeigen,
die Fig. 13 ein anderes vergrößertes Teil zeigt, das die Abstützung des Werkzeugtisches auf einem Schlitten über einen Adaptationsring darstellt.
Unter Bezugnahme auf Fig. 1 sieht man schematisch dargestellt eine Umformpresse mit elastischer Matrize. Diese umfaßt einen Rahmen 1, der einen unteren Balken 2 und einen oberen Balken 3 und Stützen 4 und S. die mit den Balken verbunden sind, umfaßt. Ein Zylinder 6, der einen Kolben 7 umfaßt, liegt auf dem unteren Balken 2 auf.
Gemäß der Erfindung umfaßt die Presse einen demontierbaren Umformteilesatz, der es erlaubt, ihn gegen einen anderen auszutauschen. Dieser Umformteilesatz umfaßt einen Halteklotz 8, einen Werkzeugtisch 9, ein elastisches Kissen 10 und seinen Behälter 11.
Der Behälter 11 liegt an dem oberen Rahmen 3 an, und er wird durch Bolzen 12 und 13 an seinem Platz gehalten.
Der Halteklotz 8 ruht auf dem Kolben 7 des Zylinders. In der Ruhestellung der Maschine mit dem Kolben des Zylinders in einer abgesenkten Position, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist, ruht der Werkzeugtisch auf einem ringförmigen Schlitten 14, der selbst auf Rollen 15 auf mit dem Rahmen 1 verbundenen Schienen 16 ruht.
Diese Vorrichtung erlaubt es, durch Rollen den Werkzeugtisch 9 der Maschine freizusetzen, um dort ein Umformwerkzeug, so wie 17 und das umzuformende Blech 18 zu plazieren und das einmal geformte Werkstück zu entnehmen und auch das Werkzeug 17 durch ein anderes, mit einer anderen Form, wenn es nötig ist, zu ersetzen.
Zum Ersetzen des Umformteilesatzes durch einen anderen ist der Halteklotz 8 mit versenkbaren Laufrollen 19, die auf dem Zylinder 20 befestigt sind (Fig. 12A, 12B), versehen.
In Fig. 12A sieht man eine Rolle 19 in einer Position, in der sie in dem Halteklotz 8 verschwindet.
In Fig. 12B ist der Zylinder 20 in Bewegung versetzt worden und die Rolle 19 ist herabgefahren, bis er sich auf einer Führungsschiene 21 abstützt und den Halteklotz 8 von seiner Auflage auf dem Kolben 7 abhebt.
Fig. 13 zeigt im Detail die Abstützung eines Werkzeugtisches 9 auf seinem Schlitten 14 über einen Adaptationsring 22, in dem Fall, wo der Werkzeugtisch 9' von seinen Abmessungen her kleiner als die Auflager 23 des Schlittens 14 sind. Auf dieser Figur sieht man auch einen von zwei konischen Zentrierungspunkten 24, die der Halteklotz 8 besitzt, und die bestimmt sind, um während des Anhebens des Kolbens mit zwei konischen Löchern 25 des Tisches 9 zusammenzuwirken, um den Werkzeugtisch 9 auf dem Halteklotz 8 gut zu positionieren.
Die Fig. 2 und 3 zeigen einen Umformzyklus eines Werkstückes. Nachdem ein Umformwerkzeug 17 und ein umzuformendes Blech 18 auf den Tisch 9 gelegt worden sind, wie man in Fig. 1 sieht, wird Druck in den Zylinder gegeben, durch den der Kolben 8 steigt und den Satz 18, 17 in die elastische Matrize 10 (Fig. 2) eindrückt, die das Blech 18 gegen das Formwerkzeug 17 drückt, unter Ausübung eines im wesentlichen normalen Druckes gegen die Wände, ungefähr so, als ob es sich um eine Flüssigkeit handelte.
Wenn das Werkstück erst einmal geformt ist, fährt der Kolben herab, Fig. 3, bis er in die Ausgangsposition zurückkommt, wo der Werkzeugtisch 9 auf dem Schlitten 14 ruht.
Die Fig. 4 bis 11 zeigen einen Austauschzyklus eines Umformteilesatzes durch einen anderen, bei dem die Abmessung des Werkzeugtisches 9 kleiner ist, also auch der Querschnitt durch das elastische Kissen 10 und der innere Querschnitt des Behälters 11.
Im ersten Schritt, Fig. 4, wird der Zylinder 6 in Aktion gesetzt, in der Weise, daß der Kolben 7 steigt, bis der Werkzeugtisch (auf dem kein Werkzeug angeordnet ist) gegen das elastische Kissen 10 kommt.
Dann, Fig. 5, werden die Bolzen 12, 13 entriegelt. Man fährt den Satz, Fig. 6, herab, Fig. 7, man fährt die Laufrollen 19 aus durch Versorgen (Fig. 12B) des Zylinders 20 jeder Rolle durch den Versorgungseingang 26, was das Herunterkommen der Rollen 19, bis sie Halt auf den Schienen 21 finden, und dann das Anheben des Halteklotzes 8 bewirkt. Man kann nun den Umformteilesatz (Halteklotz 8, Werkzeugtisch 9, elastisches Kissen 10 und Behälter 11) wegnehmen, indem man ihn auf den Schienen 21 rollt und ihn durch einen anderen 8', 9', 10', 11' ersetzt(Fig. 8).
In Fig. 9 entleert man die Zylinder 20 der Laufrollen 19 durch die Leitung 27 der Zylinder in der Weise, daß der neue Umformteilesatz über seinen Halteklotz 8' auf dem Kolben 7 ruht.
In Fig. 10 hebt man von neuem den Umformteilesatz, bis der Behälter 11' gegen den oberen Balken 3 drückt, und man schließt die Bolzen 12, 13. Schließlich, Fig. 11, wird der Kolben 7 herabgefahren; der Werkzeugtisch 9' kommt über den Adaptationsring 22, der vorher plaziert worden ist, auf den Schlitten 14 zurück.

Claims

1. Umformpresse mit elastischer Matrize, die einen Rahmen (1) umfaßt, mit wenigstens einem unteren Balken (2) und einem oberen Balken (3), die über Verbindungsmittel (4, 5) verbunden sind, mit einem Zylinder (6), der sich gegen den unteren Balken abstützt, und mit einer Umformeinheit, die einen Halteklotz (8), der auf einem Kolben (7) des Zylinders ruht, einen Werkzeugtisch (9) auf dem Halteklotz (8) und einen Behälter (11), der sich gegen den oberen Balken (3) abstützt und in dessen Inneren sich ein elastisches Kissen (10) befindet, umfaßt, wobei der durch das elastische Kissen während der Umformung ausgeübte Druck sich über die ganze Fläche des Werkzeugtisches (9) erstreckt, der in den Behälter (11) eindringt, dadurch gekennzeichnet, daß der besagte Umformteilesatz, der den Halteklotz (8), den Werkzeugtisch (9), den Behälter (11) und das elastische Kissen (10) umfaßt, Mittel (12, 13, 19) aufweist, die es ermöglichen, ihn gegen einen anderen auszutauschen, bei dem die Fläche des Werkzeugtisches eine andere ist, wobei der Querschnitt des Werkzeugtisches (9) dem inneren Querschnitt des Behälters (11) entspricht.

2. Umformpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Halteklotz (9, 9') mit Laufrollen (19) versehen ist, die Mittel aufweisen, die es erlauben, sie entweder in einer Position, in der sie im Halteklotz verschwinden, oder in einer Ausfahrposition, in der sie auf den Führungsschienen (21) ruhen, zu plazieren.

3. Umformpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der besagte Behälter (11, 11') am Rahmen durch entriegelbare Bolzen (12, 13) befestigt ist.

4. Umformpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in einer abgesenkten Position des Zylinders der Werkzeugtisch (9, 9'), der zu dem Umformteilesatz gehört, auf einem ringförmigen Schlitten (14) ruht, der mit Rollen, die auf Schienen (16) ruhen, versehen ist.

5. Umformpresse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Tisch (9') auf dem besagten Schlitten (14) in dem Fall, wo der besagte Tisch (9') kleinere Abmessungen als sein Auflager auf dem Schlitten (14) hat, auf einem Adaptationsring (22) ruht.