DD271854A1 - FORMING TOOL FOR THE PRODUCTION OF NAPFFOERMIGER PARTS - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Umformwerkzeug zur Herstellung napffoermiger Teile aus einer Ronde, wobei diese Naepfe, insbesondere auch bei kleineren Stueckzahlen, wirtschaftlich gefertigt werden koennen und der Einsatz auf Pressen der metallverarbeitenden Industrie moeglich ist. Erfindungsgemaess wird diese Aufgabe unter Kombination von niederhalterlosem Antiefziehen und Stuelpziehen dadurch geloest, dass mittels an sich bekannter Werkzeugelemente, eines rohrfoermigen Tiefziehstempels mit innerem Abstreiferabsatz, Ziehring mit Einlaufgeometrie, Gegenstempel, Gegenhalter und spezieller Stuetzsegmente ein Umformwerkzeug geschaffen wird, das infolge einfachen Aufbaues und bei entsprechender Steuerung des Bewegungsablaufes der jeweiligen Werkzeugelemente eine rationelle und automatisierbare Napfherstellung aus der Ronde ermoeglicht.The invention relates to a forming tool for producing napffoermiger parts from a round plate, said Naepfe, especially for smaller numbers, can be produced economically and the use of presses of the metalworking industry is possible. According to the invention, this object is achieved by combining non-holder antieffering and stub-rolling, in that a forming tool is created by means of known tool elements, a tubular deep-drawing die with inner scraper shoulder, draw ring with inlet geometry, counter punch, counter holder and special support segments Control of the movement sequence of the respective tool elements allows a rational and automatable cup production from the round blank.

Description

Hierzu 1 Seite ZeichnungenFor this 1 page drawings

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Urriiormwerkzeufj zur Herstellung napfförmiger Teile aus der Ronde, wobei diese Näpfe insbesondere Ruch bei kleineren Stückzahlen wirtschaftlich gefertigt werden können und der Einsatz auf Pressen der metallverarbeitenden Industrie möglich ist.The invention relates to a Urriiormwerkzeufj for the preparation of cup-shaped parts from the Ronde, these cups in particular Ruch can be produced economically in smaller quantities and the use of presses of the metalworking industry is possible.

Charakteristik bekannter technischer LösungenCharacteristic of known technical solutions Es ist bekannt, daß Näpfe aus der Ronde durch gemeinsames Tiefziehen und Umstülpen in einem Werkzeug bei einemIt is known that cups from the Ronde by common deep drawing and everting in a tool at a Niedergang des Tiefziehstempels gefertigt werden können. In jedem Falle ist aber bei den bekannten Verfahrensvarianten einDecline of the thermoforming stamp can be made. In any case, however, in the known process variants Niederhalter (Blechhalter) zur Vermeidung der Faltenbildung beim Antiefziehen vorgesehen, damit für das nachfolgendeHold-down holder (blank holder) to avoid wrinkles during anti-pulling provided so that for the subsequent Umstülpen eine formgerechte Ausgangsform zur Verfugung steht ((Dehler, G., Kaiser, F.: Schnitt-, Stanz- und Ziehwerkzeug«),Everting a formally correct initial shape is available ((Dehler, G., Kaiser, F .: cutting, punching and drawing tool),

6. Auflage, Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, New York 1973).6th edition, Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, New York 1973).

Das Vorhandensein eines Niederhalters bringt zusätzlichen Aufwand mit sich.The presence of a hold-down brings additional effort with it. Eine Möglichkeit der Napffertigung wird gemäß DRP 484227 offenbart. Dabei ist vor allem für Näpfe mit einem größerenOne way of cup production is disclosed in accordance with DRP 484227. This is especially for bowls with a larger one Verhältnis von mittlerer Zargenhöhe zu Napfaußendurchmesse: ßruchgefahr am Werkstück zu erwarten, da hier eineRatio of middle frame height to cup outside diameter: risk of breakage on the workpiece to be expected, as here one Überschreitung der Werkstoffestigkeitskennwerte nicht beherrschbar ist.Exceeding the material strength characteristics is not controllable. Um Versagensfälle am Werkstück zu umgehen, wird der Tiefziehvorgang gewöhnlich in zwei oder mehrere getrennteTo avoid failures on the workpiece, the deep drawing process is usually divided into two or more Tiefziehoperationen aufgeteilt und gegebenenfalls erfolgt Zwischenglühung der vorgezogenen Näpfe.Deep-drawing operations divided and optionally takes place intermediate annealing of the preferred wells. Dies wiederum gestaltet die ökonomischen Aspekte ungünstig, da der Werkzeugaufwand vergrößert wird, zusätzliche EnergieThis in turn makes the economic aspects unfavorable, since the tool cost is increased, additional energy

bereitgestellt werden muß und der Zeitaufwand je Teil sich erhöht. Gemäß H. Engel: 2. Umformtechnisches Kolloquium,must be provided and the time required per part increases. According to H. Engel: 2nd forming technical colloquium,

Darmstadt 1985, Tagungsband S. 5,5/1 ff.; sind neueste Lösungen zum Problemkreis Stülpziehen offenbart. Nachteilig für dieDarmstadt 1985, Proceedings p. 5.5 / 1 ff .; The latest solutions to the problem of everthing are revealed. Disadvantageous for the

dargestellten Lösungen ist die Tatsache, daß der Stülpvorgang (mit oder ohne Druckbeaufschlagung der Außenzarge) auf extern gefertigten Näpfen basiert, so daß in jedem Falle mindestens zwei Werkzeuge nacheinander zum Einsatz kommen.solutions shown is the fact that the Stülpvorgang (with or without pressurization of the outer frame) is based on externally manufactured cups, so that in each case at least two tools are used sequentially.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist es, ein Umformwerkzeug zu schaffen, mit dem eine rationelle Teilefertigung auch bei kleinen Stückzahlen möglich ist, die Werkzeugkosten gering sind und der Anwendungsbereich der kombination Tiefziehsn-Stülpziehen erweitert wird.The aim of the invention is to provide a forming tool, with a rational parts production is possible even in small quantities, the tool costs are low and the scope of the combination Tiefziehsn-Stülpziehen is extended.

Wesen der ErfindungEssence of the invention Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Umformwerkzeug zur Herstellung napfförmiger Teile zu schaffen, mit demThe invention has for its object to provide a forming tool for producing cup-shaped parts, with the

insbesondere auch auf einfachwirkenden Pressen eine rationelle und automatisierbare Napfherstellung mit einfachstemEspecially on single-acting presses a rational and automatable cup production with the simplest

Werkzeugaufbau möglich ist, wobei ein großes Ziehverhältnis je Pressenhub erreicht werden kann.Tool design is possible, with a large draw ratio per press stroke can be achieved. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe unter Kombination von niederhalterlosem Antiefziehen und Stülpziehen dadurch gelöst,According to the invention this object is achieved by combining Niederhalterlosem Antiefziehen and Stülpziehen thereby

daß ein rohrförmiger Tiefziehstempel, ein konischer oder gewölbter Ziehring, Stützsogemente und ein Gegenstempel in einemthat a tubular deep-drawing die, a conical or curved drawing ring, Stützsogemente and a counter punch in one

Werkzeug kombiniert werden.Tool to be combined. Der an sich bekannte rohrförmige Tiefziehstempel ist mit einem inneren Abstreiferabsatz ausgestattet. Mit diesemThe known tubular deep-drawing die is equipped with an inner scraper shoulder. With this Abstreiferabsatz wird ein Abführen der gefertigton Näpfe nacli oben aus dem Bearbeitungsraum heraus erreicht, so daß guteAbstreiferabsatz a removal of the manufacturedon dish nacli is reached at the top of the processing room out, so that good Möglichkeiten zum Einsatz im automatisierten Betrieb bestehen. Der untere Auslauf des Tiefziehstempels ist innen und außenPossibilities for use in automated operation exist. The lower outlet of the thermoforming stamp is inside and outside

gerundet, um in Abhängigkeit von den geometrischen Verhältnissen am Werkstück günstige Umformbedingungen zu bewirken.rounded to effect favorable forming conditions depending on the geometrical conditions on the workpiece.

Der für die erste Umformstufe an sich bekannte Ziehring hat eine vom Niederhalterlosen Tiefziehen her bekannte Einlaufgeometrie (konisch, gerundet oder kurvenförmig).The draw ring known per se for the first forming stage has a feed geometry known from deep-drawing deep drawing (conical, rounded or curved).

Die sich unterhalb c'or Ziehkante befindlichen Stützsegmente sind in ihrer geometrischen Form so ausgebildet, daß sie sich infolge der oberen Abschrägung bei der Abwärtsbewegung eines niederhalterlos gezogenen Napfes radial nach außen verschieben. Die Unterseite der Stützsegemente ist scharfkantig ausgebildet, damit beim Stülpzug ein nahezu vollständiges Abstützen des Zargenrandes gewährleistet ist. Dabei sind die Stützsegmente innen derart gestaltet, daß eine möglichst geschlossene Umfassung des Tiefziehstempels vorliegt.The below c'or pulling edge support segments are formed in their geometric shape so that they move radially outward due to the upper chamfer in the downward movement of a cup drawn without a holder. The underside of the Stützsegemente is sharp-edged, so that the Stülpzug almost complete support of the frame edge is guaranteed. In this case, the support segments are designed inside so that a closed as possible enclosing the thermoforming stamp is present.

Der Gegenstempel ist als glatter, zylindrischer Dorn gestaltet und analog zum Tiefziehstempel ist der Übergang von der Zylindermantelfläche in die Stirnfläche gerundet ausgeführt. Die axiale Position des Gegenstempels ist während des ger»:nten Umformvorganges entweder konstant oder in Abhängigkeit von der Tiefziehstempelbewegung veränderlich. Analoge Bewegungsverhältnisse sind auch dem Ziehring zuordenbar. Im Einzelfall ist die Gegenstempelbewegung so zu steuern, daß beim Rückhub des Tiefziehstempels mt dem antiefgezogenen Napf ein Abstützen des Zargenrandes an der Stützsegmentunterseite erfolgt, was zu einer wesentlichen Unterstützung insbesondere des Stülpvorganges führt und somit zu einer Verfahrenserweiterung beiträgt.The counter punch is designed as a smooth, cylindrical mandrel and, analogous to the deep-drawing die, the transition from the cylinder jacket surface to the end face is rounded. The axial position of the counter punch is either constant during the reduced forming process or variable depending on the thermoforming punch movement. Analogous movement conditions can also be assigned to the drawing ring. In individual cases, the counter punch movement is to be controlled so that the return stroke of the thermoforming stamp mt the antiefgezogenen Napf supporting the Zargenrandes on the support segment underside, resulting in a substantial support in particular the Stülpvorganges and thus contributes to a process extension.

Gegebenenfalls ist der Gsgenstempel von oinem Gegenhalter umgeben. Beide Werkzeugelemente haben vor dem Umformvovgang einen definierten Abstand (L>0) zur Ziehkante.Optionally, the Gsgenstempel is surrounded by an opponent. Both tool elements have a defined distance (L> 0) to the drawing edge before the forming process.

Ausführungsbeispielembodiment

Nachfolgend soll das Umformwerkzeug anhand zweier Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Die dazugehörigen Zeichnungen zeigen:Below, the forming tool will be explained in more detail with reference to two embodiments. The accompanying drawings show:

Fig. 1: Prinzipdarstellung des Werkzeuges bei starrem GegenstempelFig. 1: Schematic representation of the tool with a rigid counter punch Fig. 2: Prinzipdarstellung des Werkzeuges bei bewegtem Gegenstempel/Ziehring.Fig. 2: Schematic representation of the tool with moving counter punch / drawing ring. Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1Embodiment of FIG. 1

Über Zuführeinrichtu .gen oder von Hand wird die umzuformende Ronde 4 in den Ziehring 3 eingelegt. Dar sich abwärtsbewegende Tiefziehstempel 1 drückt mit seiner ringförmigen Stirnfläche die Ronde 4 nach unten, so daß sich der herausbildende Flansch zunehmend an der Einlauffläche des Ziehringes 3 abstützt. Nach Erreichen der Ziehkante 7 beginnt die Napf bildung der ersten Umformstufe und zwar solange, bis der Rand der nunmehr zu einem Napf verformten Ronde 4 die Ziehkante 7 passiert hat. Die Zarge des entstandenen Napfes kommt bei fortschreitender Abwärtsbewegung des Tiefzi9hstempels 1 mit den Einlaufschrägen der radial am Umfang des Ziehringes 3 verteilten Stützsegmente 8 in Kontakt und drückt diese solange nach außen, bis der Zargenrand die Unterkante der Stützsegmente 8 erreicht hat. Danach gehen die Stützsegmente 8 in ihre Ausgangslage zurück. Sobald der NapfauSenboden die Stirnfläche des starren Gegenstempels 5 erreicht hat, beginnt die zweite Umformstufe—der Stülpvorgang. Die axiale Position des Gegenstempels 5 ist vor dem Umformvorgang so einzustellen, daß der Abstand L möglichst gering ist, jedoch nicht Kleiner als die Zargenhöhe des niederhalterlos gezogenen Napfes. Sofern ein Gegenhalter β zum Einsatz kommt, nimmt diesel die Stülpwulst auf. Dabei wird er durch die Abwärtsbewegung des Tiefziehstempels 1 mit nach unten verschoben. Die Abwärtsbewegung des Tiefziehstempels 1 ist zu beenden, nachdem der Zargenrand des umgestülpten Napfes über den Abstreiferabsatz 2 hinweygeglitten ist. Die vollständig ein einen Napf umgeformte Ronde 4 liegt danach lose im Tiefziehstempel 1 und wird durch weitere Näpfe, die durch nachfolgende Ziehvorgängo erzeugt werden, nach oben bewegt, bis schließlich ein Entfernen der gefertigten Näpfe aus dem Umformwerkzeug stattfindetAbout Zuführeinrichtu .gen or by hand, the Ronde 4 to be formed is inserted into the drawing ring 3. Dar downwardly moving thermoforming punch 1 presses with its annular end face the blank 4 down, so that the emerging flange is increasingly supported on the inlet surface of the pull ring 3. After reaching the drawing edge 7, the cup formation of the first forming stage begins and that until the edge of the now deformed to a cup Ronde 4 has passed the drawing edge 7. The frame of the resulting cup comes in progressive downward movement of Tiefzi9hstempels 1 with the inlet slopes of the radially distributed on the circumference of the drawing ring 3 support segments 8 in contact and pushes them out until the frame edge has reached the lower edge of the support segments 8. Thereafter, the support segments 8 go back to their original position. Once the NapfauSenboden has reached the end face of the rigid counter punch 5, the second Umformstufe-the turn-starting. The axial position of the counter punch 5 is to be adjusted before the forming process so that the distance L is as small as possible, but not smaller than the frame height of niederhalterlos pulled cup. If a counterholder β is used, the diesel takes up the Stülpwulst. He is moved by the downward movement of the thermoforming stamp 1 with down. The downward movement of the deep-drawing die 1 is to end after the frame edge of the everted cup is hinweygegege over the Abstreiferabsatz 2. The ronde 4, which has been completely transformed into a bowl, is then loosely placed in the deep-drawing die 1 and is moved upwards by further cups which are produced by subsequent drawing operations until finally the removed bowls are removed from the forming die

Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 Embodiment of FIG. 2

Analog zu den Vorgängen im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 erfolgt der Umformvorgang gleich, bis daß der Zargenrand des niederhalterlos gezogenen Napfes die Unterkante der Stützsegmente 8 überschritten hat. Der Gegenstempel 5, mit dem gegebenenfalls vorhandenen Gegenhalter 6, muß zu diesem Zeitpunkt bereits den Außenboden des Napfes berühren. Danach beginnt entweder der Rückhub des Tiefziehstempels 1 unter gleichzeitig gesteuerter Aufwärtsbewegung des Gegenstempels 5 oder die Abwärtsbewegung des entsprechend gelagerten Ziehringes 3 bei stillgesetztem Tiefziehstempel 1 unter gleichzeitig gesteuerter Aufwärtsbewegung des Gegenstempels 5. Der Bewegungsablauf ist so zu steuern, daß dio Zarge des niederhalterlos antiefgezogenen Napfes infolge ständiger Abstützung an der Unterseite der Stützsegmente 8 unter den Stülpvorgang begünstigender Druckspannung steht. Der gegebenenfalls vorhandene Gegenhalter 6 liegt in der Stülpzone am Werkstück an. Der Umformvorgang ist beendet, sobald der Napfrand über den Abstreiferabsatz 2 hinweggeglittdn ist. Danach werden alle Werkzeugelemente in ihre Ausgangsstellung zurückbewegt. Die Weiterbewegung und Abführung der umgeformten Teile erfolgt analog zu Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1.Analogous to the processes in the embodiment of FIG. 1, the forming process is the same, until that the Zargenrand of niederhalterlos pulled cup has exceeded the lower edge of the support segments 8. The counter punch 5, with the optionally existing counter-holder 6, must already touch the outer bottom of the cup at this time. Thereafter, either the return stroke of the deep-drawing die 1 under simultaneously controlled upward movement of the counter punch 5 or the downward movement of the correspondingly mounted drawing ring 3 at shut-down thermoforming stamp 1 simultaneously controlled upward movement of the counter punch 5. The sequence of movements is to control so that the frame of niederhalterlos antiefgezogenen Napfes due permanent support on the underside of the support segments 8 under the Stülpvorgang favoring compressive stress is. The optionally existing counter-holder 6 is located in the Stülpzone on the workpiece. The forming process is completed as soon as the cup rim is gliding over the scraper shoulder 2. Thereafter, all tool elements are moved back to their original position. The further movement and removal of the formed parts is analogous to the embodiment of FIG. 1.

Claims (3)

1. Umformwerkzeug zur Herstellung napfförmiger Teile aus einer Ronde unter Kombination von Antiefziehen ohne Niederhalter und Stülpziehen, dadurch gekennzeichnet, daß ein rohrförmiger Tiefziehstempel (1) mit einem inneren Abstreiferabsatz (2), ein an sich bekannter, konischer oder gewölbter Ziehring (3), in dem sich die Ronde (4) befindet, und ein an sich bekannter Gegenstempel (5) mit umliegendem Gegenhalter (6), der sich bezüglich der Ziehkante (7) in einem konstant einstellbaren Abstand (L) befindet, derart miteinander kombiniert werden, daß in einem Arbeitshub des Tiefziehstempels (1) die Ronde (4) in zwei Stufen nacheinander vollständig umgeformt wird.1. forming tool for producing cup-shaped parts from a round blank under combination of Antiefziehen without hold-down and Everthing, characterized in that a tubular deep-drawing punch (1) with an inner Abstreiferabsatz (2), a known, conical or curved draw ring (3), in which the Ronde (4) is located, and a per se known counter punch (5) with the surrounding counter-holder (6), which is with respect to the drawing edge (7) at a constant adjustable distance (L), are combined with each other, that in a working stroke of the thermoforming punch (1) the blank (4) is completely transformed in two stages one after the other. 2. Umformwerkzeug nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß dor Gegenstempel (5) und/oder der Ziehring (3) axial beweglich zueinander angeordnet ist, so daß der Umformvorgang überlagert erfolgt.2. Forming tool according to item 1, characterized in that the counter punch (5) and / or the drawing ring (3) is arranged axially movable relative to each other, so that the forming process is superimposed. 3. Umformwerkzeug nach Punkt 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Ziehring (3) radial bewegliche Stützsegmente (8) angeordnet sind.3. Forming tool according to item 1 and 2, characterized in that in the drawing ring (3) radially movable support segments (8) are arranged.