DE69805387T2

DE69805387T2 - Tiefzieh- und Prägeform zur Herstellung von Metallbehältern

Info

Publication number: DE69805387T2
Application number: DE69805387T
Authority: DE
Inventors: Visino Marin
Original assignee: Attrezzeria M V Di Marin Visino and C SNC
Current assignee: Attrezzeria M V Di Marin Visino and C SNC
Priority date: 1997-11-28
Filing date: 1998-11-25
Publication date: 2003-03-13
Anticipated expiration: 2018-11-26
Also published as: EP0919305B1; ITMN970042A0; ITMN970042A1; ES2176887T3; EP0919305A1; US6167742B1; IT1297736B1; DE69805387D1

Description

Die Erfindung betrifft ein Zieh- und Prägewerkzeug zur Herstellung von Metallbehältern.
Die GB-609 907 gibt ein Oberwerkzeug und ein Unterwerkzeug bzw. eine Matrize und eine Patrize zur Herstellung von Pfannen an und weist eine Kombination von Merkmalen auf, die im Oberbegriff des beiliegenden Anspruchs 1 angegeben sind.
Es ist bekannt, daß Metallbehälter, beispielsweise Pfannen, in ihren vielseitigen konstruktiven Ausführungsformen, und ähnliche Gegenstände, mit Hilfe von Untergesenken oder Matrizen hergestellt werden, die einer Presse zugeordnet sind. Das fertige Produkt wird erhalten, indem man von einer Metallscheibe ausgeht, die zunächst durch die Wirkung eines Stempels oder einer Patrize, kombiniert mit einer Matrize gezogen wird, wobei die beabsichtigte Gestalt ohne wesentliche Änderungen der Dicke angenommen wird, und wobei eine abschließende Prägung erfolgt, um eine Gestalt zu erhalten, die mit verschiedenen Dicken moduliert ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Werkzeug anzugeben, das gegenüber herkömmlichen Werkzeugen verbesserte Eigenschaften aufweist.
Gemäß der Erfindung wird ein Zieh- und Prägewerkzeug zur Herstellung von Metallbehältern angegeben, wie es in dem beiliegenden Anspruch 1 definiert ist.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung einer bevorzugten, aber nicht ausschließlichen Ausführungsform, die als nicht einschränkendes Ausführungsbeispiel in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt ist. Die Zeichnungen zeigen in
Fig. 1 eine Ansicht des erfindungsgemäßen Werkzeugs im geöffneten Zustand;
Fig. 2 und 3 Ansichten von aufeinanderfolgenden Schritten beim Schließen des Werkzeugs;
Fig. 4 eine Darstellung des erfindungsgemäßen Werkzeugs im geschlossenen Zustand mit dem fertigen Teil;
Fig. 5 und 6 Darstellungen im vergrößerten Maßstab von Einzelheiten der eingekreisten Bereiche in Fig. 4; und in
Fig. 7 und 8 Darstellungen von aufeinanderfolgenden Schritten zum Öffnen des Werkzeugs.
Wie sich aus den Figuren der Zeichnungen ergibt, bezeichnet (1) eine Matrize, die mit Schrauben (2) mit der oberen Basis (3) verbunden ist, die so ausgebildet ist, daß sie einem sich bewegenden Gleitstück einer Presse zugeordnet ist. Das Bezugszeichen (4) bezeichnet eine innerhalb der Matrize gleitbare Platte im Zusammenwirken mit elastischen Einrichtungen, beispielsweise einer Feder (4a), die zwischen die Platte (4) und die obere Basis (3) dazwischengesetzt ist.
Das Bezugszeichen (5) bezeichnet einen Stempel oder eine Patrize, die mit Schrauben (5a) mit einer unteren Basis (6) verbunden ist, die so ausgebildet ist, daß sie einem Fundament der Presse zugeordnet ist. Die Patrize ist so geformt, daß sie in einem Bereich (5b), der im Detail in Fig. 6 dargestellt ist, mit einem Rand des Behälters in Kontakt kommt, der mit dem Bezugszeichen (7b) in den Fig. 4 bis 8 bezeichnet ist und der aus einer Scheibe erhalten wird, die in den Fig. 1 und 2 mit dem Bezugszeichen 7 bezeichnet ist. Dies erfolgt mit mehreren Modifizierungs- oder Umformungsschritten, wie z. B. dem Schritt, der in Fig. 3 mit dem Bezugszeichen 7A angedeutet ist.
Fig. 6 zeigt deutlich, daß die Patrize (5) so geformt ist, daß sie mit dem Rand (7b) des Behälters in Kontakt gelangt, ausgenommen einen bandförmigen Bereich, der sich in einem äußeren Umfangsbereich des Randes befindet, an dem sich ein nachstehend beschriebener Grat (7c) gebildet hat.
Fig. 5 zeigt statt dessen ein weiteres Merkmal des erfindungsgemäßen Werkzeugs, das darin besteht, wie nachstehend näher erläutert, daß die Platte (4) geringfügig größer ist als die Abmessungen des endseitigen Querschnitts (5c) der Patrize (5).
Das Bezugszeichen (8) bezeichnet einen Rohlinghalter, der innerhalb einer Kammer (9), die von einer Wand (9a) gebildet wird, hermetisch gleitbar ist. Druckluft wird durch eine Leitung (10) in die Kammer (9) eingeleitet und bildet eine Einrichtung, um den Rohlinghalter gemäß einem automatischen Betriebsprogramm zu bewegen, das nachstehend näher erläutert ist.
Der Rohlinghalter (8) ist mit einem Band versehen, das sich in dem Umfangsbereich in der Nähe der Patrize (5) befindet und zu einer in der Matrize geformten Vertiefung vorsteht, um eine Gestalt zu bilden, die komplementär zu der Gestalt des Behälters ist.
Dementsprechend wird ein Zwischenraum (8a), der kleiner ist als die Dicke des Grates (7c), zwischen dem Rohlinghalter (8) und der Patrize (5) gebildet und weist an seiner oberen Seite einen Bereich des Raumes (8b) auf, um die Scheibe (7) aufzunehmen und zu zentrieren, welche das zu verarbeitende Material bildet.
Der Bereich des Raumes ist mit einem Bereich (8c) versehen, der den Durchgang des fertigen Produktes ermöglicht. Andere Einrichtungen zum Aufnehmen und Zentrieren der Scheibe können Ausstoßelemente aufweisen, die innerhalb des Rohlinghalters (8) untergebracht sind.
Es wird nun die Wirkungsweise der Erfindung beschrieben, und zwar ausgehend von dem Zustand, in welchem das Werkzeug offen ist, wie es in Fig. 1 gezeigt ist.
Die obere Basis (3) bewegt sich nach unten, und die Matrize (1) zieht die Scheibe, nachdem sie mit der Scheibe (7) in den Zustand gemäß Fig. 2 in Kontakt gekommen ist, in Kontakt mit der Patrize (5), wobei eine Absenkung des Rohlinghalters (8) erfolgt, die mit der darunter befindlichen Druckluft in der Kammer (9) gesteuert wird.
Auf diese Weise wird die Konfiguration gemäß Fig. 3 erreicht, wobei die Platte (4) mit dem nunmehr verformten Material (7a) in Kontakt steht. Die weitere Absenkung der Basis (3), die mit einem Gleiten der Platte (4) nach oben und einer Kompression der Feder (4a) einhergeht, beendet den Ziehvorgang und bewirkt den abschließenden Prägevorgang mit einer Kompression des Produktes, die eine Wanderung des Materials innerhalb der Vertiefung bewirkt, um dem Produkt die Konfiguration (7b) zu verleihen, die eine modulierte Dicke besitzt, wie es in den Fig. 4 bis 8 dargestellt ist. Die Fig. 4 zeigt dabei in der Tat die Situation, in der das Werkzeug geschlossen und das Produkt perfekt geformt ist.
Während des Prägevorgangs erreicht das Material, das innerhalb der Vertiefung oder Einsenkung zwischen der Partize (5) und der Matrize (1) wandert, die Bereiche der Vertiefung, in denen der Abstand gemäß Fig. 5 zwischen der Matrize (1) und der Platte (4) sowie der Abstand gemäß Fig. 6 zwischen der Matrize (1) und der Patrize (5) vorgesehen sind, wenn diese Wanderung oder Migration endet.
Damit wird der Durchgang von Material in den Zwischenraum zwischen der Matrize und der Platte eliminiert, was folglich die Bildung eines Grates vermeidet; damit wird ein gesteuerter Durchgang von Material in den Zwischenraum zwischen der Matrize und der Patrize bewirkt, um nur einen minimalen Grat (7c) oder überhaupt keinen Grat zu bilden.
Beim ersten Schritt des Hochfahrens der Basis (3), die mit der Konfiguration gemäß Fig. 7 endet, bleibt die Platte (4) mit dem fertigen Teil (7b) in Kontakt, der auf der Patrize (5) arretiert ist, und verhindert, daß er an der Matrize (1) angelegt bleibt, was den kontinuierlichen automatischen Betrieb des Werkzeugs unterbrechen würde.
Während die Basis (3) ihre Aufwärtsbewegung fortsetzt, bewegt sich der Rohlinghalter (8) ebenfalls nach oben, weil er von der Druckluft in der Kammer (9) dorthin geschoben wird; dies wird von geeigneten Einrichtungen eingestellt, die an die Leitung (10) angeschlossen sind. Der Rohlingshalter (8) kommt mit dem Grat (7c) in Kontakt, oder er kommt, wenn kein Grat vorhanden ist, in direkten Kontakt mit dem Umfangsband des Randes des Behälters (7b), der nicht von dem Bereich (5b) der Patrize abgedeckt ist; dies bewirkt die Trennung des fertigen Teiles (7b) von der Patrize (5) und sein Anheben, das fortgesetzt wird und verschiedene Schritte durchläuft, beispielsweise den in Fig. 8 dargestellten Schritt, bis es von einem Arm einer Austragsvorrichtung aufgenommen werden kann, der durch den Bereich 8c hindurchgeht.
Der Grat (7c) wird dann mit einem abschließenden Fertigungsdurchgang entfernt.
Bei dem erfindungsgemäßen Werkzeug können im Rahmen der Patentansprüche zahlreiche Modifikationen und Variationen vorgenommen werden. Beispielsweise kann der Rohlingshalter (8) mit Bewegungseinrichtungen versehen sein, die Achsen aufweisen, welche aus dem Fundament der Presse vorstehen und mit einem fluidbetätigten System betätigt werden, mit dem die Presse ausgerüstet ist; oder aber die Bewegungseinrichtung kann elastische Elemente aufweisen.
Die Patrize oder der Stempel kann auch so gestaltet sein, daß sie bzw. er einen Kontakt mit dem Rand des Behälters (7b) insgesamt herstellt. In diesem Falle ist der Rohlingshalter nicht mehr mit einem Band ausgestattet, das auf den Rand hin vorsteht, und ist daher nicht mehr in der Lage, als Element zum Herausnehmen des fertigen Teiles aus der Patrize zu arbeiten, wie es vorstehend erläutert ist.
Im Rahmen der Patentansprüche können sämtliche Details durch andere technisch äquivalente Elemente ersetzt werden; die verwendeten Materialien sowie die Formgebungen und Dimensionen können in Abhängigkeit von den Erfordernissen angepaßt werden.
Sofern technische Merkmale in einem Anspruch erwähnt sind und ein Bezugszeichen haben, so dienen diese Bezugszeichen ausschließlich dem Zweck, das Verständnis der Patentansprüche zu erleichtern, und daher haben diese Bezugszeichen keinerlei einschränkende Wirkung auf die Interpretation des jeweiligen Elementes, das beispielhaft mit einem Bezugszeichen versehen ist.

Claims

1. Zieh- und Prägewerkzeug zur Herstellung von Metallbehältern, das folgendes aufweist: eine Matrize (1) und eine Patrize (5), die eine solche Gestalt haben, daß sie mit einem Rand (7b) der resultierenden Pfanne in Kontakt gelangen, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrize (1) mit einer oberen Basis (3) verbunden ist, die so ausgebildet ist, daß sie einem sich bewegenden Gleitstück einer Presse zugeordnet ist, und eine Platte (4) aufweist, die an der Unterseite gleitbar zugeordnet ist und mit einer elastischen Einrichtung (4a) versehen ist, die der oberen Basis (3) gegenüberliegt, wobei die Patrize (5) mit einer unteren Basis (6) verbunden ist, die so ausgebildet ist, daß sie einem Fundament der Presse zugeordnet ist, wobei das Werkzeug ferner einen Rohlinghalter (8) aufweist, der in Kontakt mit der Patrize (5) gleitbar und mit einer darunterliegenden Bewegungseinrichtung versehen ist und an einer oberen Fläche eine Einrichtung aufweist, um eine Scheibe (7), die das zu verarbeitende Material bildet, aufzunehmen und zu zentrieren.

2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Patrize (5) eine solche Gestalt hat, daß sie mit dem Rand (7b) des resultierenden Behälters mit Ausnahme nur eines Bands, das sich in dem Außenumfangsbereich des Rands befindet, in Kontakt gelangt, wobei der Rohlinghalter (8) so ausgebildet

ist, daß er mit der Matrize (1) in Kontakt gelangt, indem er ein Band hat, das sich an einem Innenumfangsbereich befindet und auf eine in der Matrize ausgebildete Vertiefung vorsteht, um eine Gestalt zu bilden, die zu der Gestalt des Behälters komplementär ist.

3. Werkzeug nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Patrize (5) eine solche Gestalt hat, daß sie mit dem Rand (7b) des resultierenden Behälters als Ganzes in Kontakt gelangt.

4. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (7) geringfügig größer als die Dimensionen eines Endquerschnitts der Patrize (5) ist.

5. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohlinghalter (8) in einer Kammer (9), die Druckluft in einem Bereich unterhalb des Rohlinghalters (8) enthält, hermetisch gleitbar ist, wobei die Druckluft eine Bewegungseinrichtung bildet und von einer Betätigungseinrichtung gemäß einem automatischen Betriebsprogramm durch einen Zuführungskanal (10) hindurch zugeführt wird.

6. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungseinrichtung zum Bewegen des Rohlinghalters (8) Kolben aufweist, die von dem Fundament der Presse vorstehen und von einem fluidbetätigten System, mit dem die Presse ausgerüstet ist, gesteuert werden.

7. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohlinghalter (8) mit einer darunterliegenden elastischen Bewegungseinrichtung versehen ist.

8. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohlinghalter (8) an der oberen Fläche einen Raumbereich (8b) aufweist, um die Scheibe (7), die das zu verarbeitende Material bildet, aufzunehmen und zu zentrieren, wobei der Bereich (8b) mit einem Bereich (8c) versehen ist, der das Hindurchtreten des resultierenden Behälters ermöglicht.

9. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohlinghalter (8) an der oberen Fläche Abstoßelemente zum Zentrieren der Scheibe (7) aufweist, die das zu verarbeitende Material bildet.