DE102011120789A1 - Method for processing and/or setting of circuit board material-deforming material tool for manufacture of metal sheet plate, involves determining force component derived in process stroke over circuit board and/or circuit board flange - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Bearbeitung und/oder Einstellung eines Platinen-Umformwerkzeuges zur Herstellung von Blechpressteilen, bestehend aus einer ersten Werkzeugkomponenten, einer gegenüber liegenden zweiten Werkzeugkomponenten, einem Niederhalter, der gegenüber der zweiten Werkzeugkomponenten beweglich ist, und einer Anzahl von dem Niederhalter zugeordneten Distanzelementen, über die ein vom Niederhalter auf einen Platinenflansch wirkender Kraftanteil einer Niederhalterkraft beeinflussbar ist.The invention relates to a method for processing and / or setting a blank forming tool for the production of pressed sheet metal parts, consisting of a first tool components, an opposing second tool components, a hold-down, which is movable relative to the second tool components, and a number of the Hold-down associated spacer elements over which a force acting on a board flange force component of a hold-down force can be influenced by the hold-down.
Beispielsweise bei der abschließenden Endbearbeitung von großflächigen Umformwerkzeugen ist es für eine hohe Formgenauigkeit der korrespondierenden Werkzeugflächen erforderlich, zunächst einen Tuschiervorgang zwischen Ober- und Unterwerkzeug in einer Tuschier- oder Erprobungspresse durchzuführen. Hierbei wird zunächst ein Tragbild erhalten, welches angibt, an welchen Stellen noch eine weitere, im allgemeinen manuelle Endbearbeitung erforderlich ist, um optimal tragende Flächen zu erhalten.For example, in the final finishing of large-scale forming tools, it is necessary for a high dimensional accuracy of the corresponding tool surfaces, first perform a Tuschiervorgang between upper and lower tool in a spotting or trial press. Here, a contact pattern is first obtained, which indicates at which points yet another, generally manual finishing is required to obtain optimally supporting surfaces.
Die Endbearbeitung zur Verbesserung des Tragbildes wird vorwiegend in Handarbeit durch erfahrene Werkzeugmacher ausgeführt, wobei diese Finishbearbeitungsvorgänge, d. h. das Tuschieren zum Erhalt eines Tragbildes und die Bearbeitung desselben, häufig mehrfach wiederholt werden müssen. Das erzielte Ergebnis bei der Endbearbeitung ist entscheidend für Formgebung und Oberflächeneigenschaften der hergestellten Blechpressteile und auch für die Qualität und Standzeit der Werkzeuge.The finishing to improve the contact pattern is carried out mainly by hand by experienced toolmakers, these finishing operations, d. H. the Tuschieren to obtain a contact pattern and the processing of the same, often have to be repeated several times. The result achieved during the finishing process is decisive for the shaping and surface properties of the produced pressed metal parts and also for the quality and service life of the tools.
Die Endbearbeitung von Umformwerkzeugen ist auch in der Patentliteratur eingehend behandelt worden. So beschreibt beispielsweise die
Ungeachtet aller Bemühungen gibt es dennoch eine Reihe von Unwägbarkeiten, die den Einarbeitungsprozess negativ beeinflussen können. So ist der erhaltene Tuschierabdruck naturgemäß abhängig von der Dicke der aufgetragenen Tuschierfarbe. Da diese in der Regel mit Pinsel/Rolle aufgetragen wird, ist die Schichtdicke inhomogen. Selbst über ein Bauteil hinweg kann also die Farbschichtdicke variieren. Nach Eintauchen von Pinsel/Rolle in den Farbvorratsbehälter wird naturgemäß mehr Farbe aufgetragen als kurz bevor Pinsel/Rolle erneut in den Farbvorratsbehälter eingetaucht werden. Das durch einen Tuschierabdruck ermittelte Tragbild gibt keine Auskunft über Kräfte/Flächenpressungen, so dass die Beurteilung über ein gleichmäßiges Tragbild objektiv nicht möglich ist.Despite all efforts, there are still a number of imponderables that can adversely affect the induction process. Thus, the spotting impression obtained is of course dependent on the thickness of the applied spotting color. Since this is usually applied with brush / roller, the layer thickness is inhomogeneous. Even over a component, therefore, the ink layer thickness can vary. After dipping brush / roll in the paint reservoir naturally more paint is applied than just before brush / roll are re-immersed in the paint reservoir. The contact pattern determined by a spotting impression gives no information about forces / surface pressures, so that the assessment of a uniform contact pattern is objectively impossible.
Vergleichbare Unwägbarkeiten bezüglich Kräfte und Flächenpressungen ergeben sich aber auch im Serienprozess bei den einzelnen Stufen zur Herstellung von Blechpressteilen.Comparable uncertainties regarding forces and surface pressures also arise in the series process at the individual stages for the production of pressed sheet metal parts.
Von daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Verfahrensweise aufzuzeigen, durch die objektive Bewertungsgrößen zur Bearbeitung und/oder Einstellung eines Platinen-Umformwerkzeuges bei der Umformwerkzeug-Endbearbeitung bzw. im Serienprozess bereitgestellt werden.It is therefore an object of the invention to provide a method by which objective evaluation variables for processing and / or adjusting a blank forming tool are provided during the forming tool finishing or in the series process.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch Patentanspruch 1 gelöst. Demgemäß wird durch Einbeziehen der dem Niederhalter zugeordneten Distanzelemente zunächst ein Leerhub durchgeführt, bei dem die gesamte Niederhalterkraft über die Distanzelemente geleitetet wird. In einem weiteren Verfahrensschritt erfolgt ein Prozesshub bei eingelegter Platine, wobei die Niederhalterkraft nur noch teilweise über die Distanzelemente geleitet wird. Mit der damit möglichen Ermittlung der Kraftanteile an den Distanzelementen zwischen Leerhub und Prozesshub lässt sich der Kraftanteil ermitteln, der im Prozesshub über die tuschierten Flächen bzw. die Platine/den Platinenflansch oder während des Serienprozesses- über das vorgeformte Blechteil wirkt. Somit kann im Vergleich bzw. in Ergänzung zum herkömmlichen Tuschierabdruck auch eine Aussage bezüglich der im Prozesshub auftretenden Kräfte und Flächenpressungen erfolgen. Dadurch können darüber hinaus dynamische Effekte, die auf hydraulischen Einarbeitspressen im Gegensatz zu mechanischen Produktionspressen nicht auftreten, bereits berücksichtigt werden. In jedem Falle ist dadurch erreichbar, dass weniger Finishbearbeitungsvorgänge als bisher erforderlich werden, wie auch eine schnellere Abstimmung im Serienbetrieb möglich wird. Dies deshalb, weil die erfindungsgemäße Verfahrensweise weitere Erkenntnisse liefert, um gezielt bei den Maßnahmen zur Werkzeugendbearbeitung sowie Abstimmung im Serienbetrieb vorzugehen.According to the invention this object is achieved by claim 1. Accordingly, by incorporating the spacer elements associated with the hold-down element, an idle stroke is initially carried out in which the entire hold-down force is conducted via the spacer elements. In a further method step, a process stroke is carried out with the board inserted, wherein the hold-down force is only partially conducted over the spacer elements. With the thus possible determination of the force components on the spacer elements between idle stroke and process stroke, the force component can be determined, which acts in the process stroke on the sponged surfaces or the board / the board flange or during the Serienprozesses- on the preformed sheet metal part. Thus, in comparison or in addition to the conventional Tuschierabdruck also make a statement regarding the forces occurring in the process and surface pressures. As a result, dynamic effects which do not occur on hydraulic training presses, in contrast to mechanical production presses, can already be taken into account. In any case, this achieves that less finish machining operations than previously required, as well as a faster tuning in series operation is possible. This is because the method according to the invention provides further insights in order to systematically proceed with the measures for finishing the tool as well as tuning in series operation.
Der Einsatz von einem Niederhalter zugeordneten bzw. auf diesem montierten Distanzelementen bei Umformwerkzeugen und Schneidwerkzeugen ist hinlänglich bekannt, wie sich beispielsweise aus den Dokumenten
Für die erfindungsgemäße Verfahrensweise lieferte dieser Stand der Technik allerdings keine Anhaltspunkte.For the procedure according to the invention, however, this prior art provided no clues.
Die Erfindung ist nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen im Einzelnen erläutert. Die zughörige Figur zeigt in schematisierter Darstellung eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.The invention is explained below with reference to embodiments in detail. The accompanying figure shows a schematic representation of an apparatus for carrying out the method according to the invention.
Als erstes Beispiel sei die erste Stufe der Presse mit einem Tiefziehwerkzeug erläutert. Wie aus der einzigen Figur ersichtlich weist (zur Hälfte dargestellte, siehe Symmetrielinie
Der den Stempel
Gemäß einem Verfahrensschritt der erfindungsgemäßen Vorgehensweise wird zunächst der Niederhalter
Zur Ermittlung des Kraftanteiles FZ ist in einer Querbohrung
Ein weiterer Verfahrensschritt der erfindungsgemäßen Vorgehensweise ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Leerhub gefahren wird, bei dem sich keine Blechplatine
In einem letzten Verfahrensschritt werden nun die Kraftanteile zwischen Leerhub und Prozesshub in Relation zueinander gesetzt und es können daraus die wesentlichen weiteren Erkenntnisse zur Endbearbeitung des Platinen-Umformwerkzeuges gezogen werden. Die Erkenntnisse aus einem oder mehreren Tuschiervorgängen können damit sinnvoll ergänzt werden.In a last method step, the force components between idle stroke and process stroke are now set in relation to one another and it is possible to draw the essential further insights for finishing the blank forming tool. The findings from one or more spotting operations can thus be meaningfully supplemented.
Als weitere Anwendungsmöglichkeit der Erfindung wäre eine Folgestufe der Presse denkbar, wo das vorverformte Blech weiter umgeformt oder beschnitten wird.As a further possible application of the invention, a subsequent stage of the press would be conceivable, where the pre-formed sheet is further formed or cut.
In den Werkzeugen für die Folgestufen befindet sich der Niederhalter im Werkzeugoberteil im Gegensatz zu der ersten Stufe. Die Funktion des Niederhalters ist jedoch gleich. Er soll das Bauteil auf dem Formaufsatz bzw. der Matrize fixieren, damit weitere Formgebungs- oder Beschnittoperationen durchgeführt werden können. Die Niederhalterkraft wird in der Regel über pneumatisch betätigte Balgzylinder bzw. in Einzelfällen über Hydraulikaggregate aufgebracht. In Ausnahmefällen kann die Kraft auch über Gasdruckfedern aufgebracht werden.In the tools for the following stages, the hold-down device is located in the tool top as opposed to the first stage. However, the function of the hold-down is the same. He should fix the component on the mold attachment or the die, so that further shaping or trimming operations can be performed. The hold-down force is usually applied via pneumatically operated bellows cylinder or in individual cases via hydraulic units. In exceptional cases, the force can also be applied via gas springs.
Der Niederhalter fixiert in diesen Werkzeugen das Blech über die Tuschierflächen und stützt sich gleichzeitig über die Distanzelemente ab. Während das Blech auf dem Formaufsatz bzw. auf der Matrize über die Tuschierflächen fixiert ist, können um diese Flächen herum weitere Umformoperationen und Schneidoperationen zum einen in vertikaler Richtung aber auch in einer abweichenden Richtung über Schieber erfolgen. The hold-down device fixes the sheet in these tools over the Tuschierflächen and supports itself at the same time on the spacer elements. While the sheet is fixed on the molding attachment or on the die on the Tuschierflächen, more Umformoperationen and cutting operations can take place around these surfaces on the one hand in the vertical direction but also in a different direction on slide.
Während bei der Werkzeugherstellung mit dem eingangs beschriebenen Verfahren eine optimale Kraftverteilung zwischen den Tuschierflächen und den Distanzen eingestellt wird, kann aber auch z. B. bei einem Anlagenwechsel die zuvor während der Einarbeit ermittelte Kraftverteilung über die Veränderung der Distanzhöhe erneut eingestellt werden. Dadurch wird gewährleitstet, dass die Flächenpressung gleich bleibt.While in the tool production with the method described above, an optimal force distribution between the Tuschierflächen and the distances is set, but also z. B. in a system change the previously determined during the training power distribution over the change in the distance height are set again. This ensures that the surface pressure remains the same.
Bei Werkzeugverschleiß oder weiteren Prozessschwankungen ist es möglich, mit dem erfindungsgemäßen Verfahren sogar während der Abpressung mittels einer entsprechenden Aktorik die ermittelte Kraftverteilung aufrecht zu erhalten. Dafür ist lediglich eine Referenzkurve (Leerhub) nötig, die bereits während der Einarbeit oder zu Beginn der Abpressung aufgezeichnet wird, zu der die Kraftkurven mit Blechteil in Bezug gesetzt werden können. Sobald das Verhältnis von aktueller Kraftkurve mit Blechteil und Referenzkurve abweicht, wird die Distanzhöhe entsprechend angepasst.When tool wear or other process variations, it is possible to maintain the force distribution determined by the method according to the invention even during the pressing by means of a corresponding actuator. For this only a reference curve (idle stroke) is necessary, which is already recorded during the training or at the beginning of the Abpressung to which the force curves can be related to sheet metal part. As soon as the ratio of current force curve to sheet metal part and reference curve deviates, the distance height is adjusted accordingly.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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