DE2953430C2

DE2953430C2 - Verfahren zur Herstellung von hohlen Erzeugnissen durch Tiefziehen und Presse zur Durchführung dieses Verfahrens

Info

Publication number: DE2953430C2
Application number: DE2953430A
Authority: DE
Inventors: Evgenij Aleksandrovi&ccaron; Antonov; Boris Nikolaevi&ccaron; Leonov; Anatolij Sergeevi&ccaron; Matveev; Nikolaj Ivanovi&ccaron; Nikonov; Vja&ccaron;eslav Ivanovi&ccaron; Rybinsk Jaroslavskaja oblast' Prokof'ev; Anatolij Vasil'evi&ccaron; Ra&scaron;ev
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-12-21
Filing date: 1979-10-30
Publication date: 1985-07-04
Also published as: SE421755B; WO1980001253A1; DE2953430A1; SE8005584L; GB2048742B; US4470287A; GB2048742A; JPS56500008A

Description

q - β ■ σ, ■ In

10 rcr Leistung besitzt, die auf einer gemeinsamen Welle (43) angebracht sind und mit dem kolbenstangenseitigen Zylinderraum (33) sowie mit dem deckelscitigen Zylinderraum (30) jeweils des für die Verschiebung des Stempels verantwortlichen Hydraulikzylinders (6) und des für die Verschiebung des Druckeinstellers verantwortlichen Hydraulikzylinders (28) in Verbindung stehen.

4. Presse nach Anspruch 2 bzw. 3, dao-urch gekennzeichnet, daß als Druckeinsteller eine aus tauschbare Kopierschablone verwendet ist, deren Profil einer Kurve äquidistant ist. die die Druckveränderung in der ringförmigen Hochdruckkammer (16) kennzeichnet.

R,,

verändert wird, worin bedeuten:

β Koefii.-jent, der den Einfluß der mittleren Haüpispannung im Piatinenwerksioff berücksichtigt;

o_s Fließspannung des Platinenwerkstoffs;

R, laufender Platinenhalbmesser;

Ro Stempelhalbmesser; f Wanddicke des fertigen Frzeugnisses;

<7i Spannung an der Innenkante des peripheren Platinenteils.

2. Presse zur Herstellung von hohlen Erzeugnissen durch ''. iefziehen, die ein Hochdruckgefäß, in dem eine Matrize mit einem Stempel untergebracht ist. der mit dem Kolben eines für die Verschiebung des Stempels verantwortiiche· Hydraulikzylinders starr verbunden ist. sowie einen Niederhalter mit einem Ringbund /um hermetischen Abdichten des zentralen Platinenteils vom peripheren Teil derselben enthält, der sich gegenüber dem Aus/ichwulsi der Matrize befindet, wobei die Stirnfläche der Matrize zusammen mit der Stirnfläche des Nicderhal- 4η ters und mil der Innenfläche des Hochdruckgefäßes eine ringförmige Hochdruckkammer bilden, in ehr sich der periphere Platinenleil befindet und die mit der Hochdruckkammer eines Druckumformers in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Vorrichtung (27) zur Druckregelung in der ringförmigen Hochdruckkammer enthält, die einen Hydraulikzylinder (28) mit einem Kolben, dessen dekkelseitiger Zylinderraum (30) mit dem kolbenstangenseitigen Zylinderraum (33) des für die Verschiebung des Stempels verantwortlichen Hydraulikzylinders (6) in Verbindung steht, einen Sollwerteinsteller (29) zum Einstellen des Drucks in der ringförmigen Hochdruckkammer, der sich nach einem vorgeschriebenen Gesetz verändert, wobei dieser π Druckcinsieller (39) an der Kolbenstange (38) des Kolbens (29) befestigt ist. sowie einen Druckregler (23) besitzt, der zur Regelung des in der 1 lochdruck kammer (19) des Druckumformers (20) aufgebauten Druckes bestimmt ist, durch den auf den peripheren bo Teil der Platine (14) eingewirkt wird, wobei dieser Druckregler (23) mit einem Fühlglied (40) ausgestattet ist, das mit dem Druckcinstcllcr (39) kontaktiert.

3. Presse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Vorrichtung zur Regelung der Vcr- μ Schiebungsgeschwindigkeit des Druckcinstcllers (39) in bezug auf den Stempel enthält, die einen Hydraulikmotor (41) und eine Hydraulikpumpe (42) regelba-Anwcndung.sgebict

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Druck umformung von Metallen, genauer auf ein Verfahren zur Herstellung von hohlen Erzeugnissen durch Tiefziehen und eine Presse zur Ausführung dieses Verfahrens.

Zugrundeliegender Stand der Technik

Die Erhöhung der Herstellungsqualität von tiefen hohlen Erzeugnissen ist neben der Schaffung hochleistungsfähiger Ausrüstungen ein aktuelles Problem bei der Herstellung von Erzeugnissen durch Ziehen mit radialer Stützung des Fianschteils der Platine.

Bekannt ist ein Verfahren zur Herstellung von hohlen Erzeugnissen durch Tielziehen. das darin besteh;, daß man den zentralen Teil der auf der Matrize angebrachten Platine vom peripheren Teil derselben hermetisch abdichtet, auf den peripheren Plaiincntci! mii einer Hochdruckflüssigkeit einwirkt und das Ziehen der Platine mit einem starren Stempel .'urchführt (US-I¹S 34 95 433. Klasse 72-347. veröfrenllicht 1977). Während des Ziehens nimmt der an den peripheren Plalincnteil angelegte Druck ab. Dies geschieht infoige der Verminderung des Durchmessers des peripheren Platinenieils. Jedoch ist dieser Druck zu Beginn des Ziehvorgangs bestrebt, die Platine ohne Beteiligung des Stempels auszubeulen. was zur Bildung eines unerwünschten Buckels in der Platinenmitte und zu einem hohen Anteil von Fehlerzeugnissen führt.

Bekannt ist eine Presse zur Herstellung von hohlen Erzeugnissen durch Tiefziehen iieein Hochdruckgefäß, in dem eine Matrize mit einem Stempel untergebracht ■st, der mit dem Kolben eines für die Verschiebung des Stempels verantwortlichen Hydraulikzylinders starr verbunden ist. sowie einen Niederhalter mil einem Ringbund zum hermetischen Abdichten des zentralen Plaiinenicils vom peripheren Teil der Platine enthält, der sich gegenüber «.ieni Matrizenwulst befindet, wobei die Matnzenslirnfliiche zusammen mit dir Stirnfläche des Niederhalters und mit der Innenfläche des I loch druckgefäßes eine ringförmige Hyehdruckkammcr bildet, in der sich der periphere Platinenleil befindet und die mit der Hochdruckkammer eines Druckumformers in Verbindung steht (US-PS 34 95 433, Klasse 72-347, veröffentlicht 1977).

In der Matrize sind mehrere vertikale Nuten zur Verbindung der ringförmigen Hochdruckkammer mit einer Druckquellc ausgeführt. Im oberen Matrizenteil ist ein Kanal ausgeführt, der über ein Rückschlagventil den

Matrizeninnenraum mit dem Zylinderinnenraum verbindet, in den über Rohrleitungen Flüssigkeit eingedrückt und abgeleitet wird. Beim Kontaktieren des erwähnten Zylinders mit dem Hochdruckgefäß entsteht eine ringförmige Kammer, in der hydrostatischer Flüssigkeitsdruck aufgebaut wird, der auf den peripheren Platinenteil während des Tiefziehvorgangs einwirkt.

Der hohe hydrostatische Druck wird während des Ziehformens des Erzeugnisses nicht reguliert. Seine Größe zu Beginn und am Ende des Tiefziehvorgangs übersteigt somit den erforderlichen Wert beträchtlich. Dies führt /u unerwünschten Verformungendes Bodenteils des Erzeugnisses /u i^ginn des Tiefziehens, /um I'inklemmen dünnwandiger 1 jzeugnisse oder /um Ausbeulen dickwandiger Erzeugnisse am linde des Tief/ich· Vorgangs.

Offenbarung der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von hohlen Erzeugnissen durch Tiefziehen und eine Presse zur Ausführung dieses Verfahrens zu entwickeln, in denen die Veränderung des auf den peripheren Plalincnteil während des Tief/.iehvorgangs wirkenden Druckes nach einem vorgeschriebenen Gesetz eine Erhöhung der Qualität der durch Tiefziehen hergestellten Erzeugnisse ermöglicht.

Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß beim Verfahren zur Herstellung von hohlen Erzeugnissen durch Tiefziehen, das darin besteht, daß man den zentralen Teil der auf der Matrize angebrachten Platine vom peripheren Teil derselben hermetisiert, auf die Stirnseite des peripheren Platinenteils mit einer Hochdruckflüssigkeit einwirkt und das Tiefziehen der Platine mit einem starren Stempel durchführt, erfindungsgemäß die Flüssigkeilsdrückc q wahrend des Tiefziehvorgangs nach einem Gesetz

// ο, ■ In

R„

verändert werden, worin bedeuten:

β Koeffizient, der den Einfluß der mittleren Hauptspannung im Platinenwerkstoff berücksichtigt;

ca Fiießsp_nnungües Piatinenwerki/.offs;

R, lau^fender Halbmesser der Platine;

Ro Halbmesser des Stempels:

/ Wanddicke beim fertigen Erzeugnis;

O\ Spannung an der Innenkante des peripheren Platinenteils.

Die geitcllte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in der Presse zur Au .führung des Verfahrens /ur Herstellung von liiihk-ii I 1-/(.-11(.'MiSSLTi durch Tiefziehen, die ein I lot'hririK k^efüLS, im dein cmc Matn/e mil einem Stempel untergebracht isi, der mil dem Kniben eines fur die Verschiebung des Stempels verantwortlichen Hydraulikzylinders starr verbunden isl. sowie einen Niederhalter mil einem Ringbund /um hermetischen Abdichten des zentralen Plaiinentcils vom peripheren Teil der Platine enthält, der sich gegenüber dem Auszichwulst der Matrize befindet, wobei die Stirnfläche der Matrize zusammen mit der Stirnfläche des Niederhalters und mit der Innenfläche d<j£ Hochdruckgefäßes eine ringförmige Hochdruckkammer bildet, in der sich der periphere Platinenteil befindet und fiic mit der Hochdruckkammer eines Druckumformers in Verbindung steht, erfindungsgemäß eine Vorrichtung zur Regelung, die in der ringförmigen Kammer bestehenden Druckes vorhanden ist. das einen Hydraulikzylinder mit einem Kolben, dessen kolbenstangenseitiger Zyünderraum mit dem deckelseiligen Zylinderraum des für die Verschiebung des Stempels verantwortlichen Hydraulikzylinders in Verbindung steht, einen an der Kolbenstange befestigten Sollwerteinsteller für den in der ringförmigen Kammer bestehenden Hochdruck, der sich nach einem vorgeschriebenen Gesetz verändert, einen Druckregler zur Regelung des Druckes besitzt, der in der Hochdruckkammer des Druckumformer aufgebaut und durch den auf den peripheren P'atinenteil eingewirkt wird, wobei sein Fühlglied mn dem Druckeinsteller koniaktierl.

/weckmaßigerweise enthalt die Presse ein Mittel /ur

1'. Regelung der Verschiebuiifisgeschwindigkeil des Einstellers in bezug auf den S.empel. das einen Hydraulikmotor und eine Hydrauhkpumpe regelbarer Leistung besitzt, die auf einer gemeinsamen Welle angebracht sind und mi: dem kolbenstangenseitigen und dem dekkelseitigen Zylinderraum des für die Verschiebung des Stempels verantwortlichen Hydrauiikzyi'iders und des für die Verschiebung des Druckeinstellers verantwortlichen Hydraulikzylinders in Verbindung stehen.

Es ist vorteilhaft, daß als Druckeinsteller eine austauschbr^-e Kopierschablone verwendet wird, deren Profil einer Kurve äquidistant ist, durch die die Druckveränderung in der ringförmigen Hochdruckkammer gekennzeichnet wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren <:um Tiefziehen von hohlen Erzeugnissen sieht die nach einem bestimmten Gesetz erfolgende Regelung des Flüssigkeitshochdrucks vor. der auf den peripheren Teil der Platine während des Tiefziehens der letzteren einwirkt. Dieser Umstand ermöglicht die Vermeidung eines unwillkürlichen Ziehens der Platine ohne Beteiligung des Stempels nur unter der Einwirkung der radialen Stützung, die von der Hochdruckflüssigkeit gewährleistet wird, d h. die Vermeidung einer unsteuerbaren Stufe beim Tiefziehen der Platine während der Auslormung des Bodenteils des Er/.f'jgnisses, und ermöglicht somit eine Erhöhung der Erzeugnisqualität.

Außerdem sieht das erfindungsgemäße Verfahren des Tiefziehens optimale Flüssigkeitsdruckgrößen in jeder Stufe des Platinentiefziehens vor. wodrrch die Steuerung der während des Tiefziehens entstehenden Spannungen ermöglicht wird, die im gezogenen Teil des Erzeugnisses bestehen, d. h. die Beeinflussung der Qualität der hergestellten Erzeugnisse gewährleistet wird. Zusätzlich ermöglicht das Verfahren, das »Abschießen« des fertigen Er/eugr.isses in den Innenraum der Matrize am Ende des Tiefziehvorgangs zu vermeiden, das zum Quetschen dünnwandiger Erzeugnisse und Bilden von F-'inbciilniipcn und anderen durch Schläge bedingten Schatleu an dickwandigen Ii Zeugnissen luhrl. d. h. eine

Vi hohe Qualität des ge/ujicruii I ι Zeugnisses t'ici/iilu'hal Ich

Die Ausfällung der Presse /um Tiefziehen von hohlen Erzeugnissen r;i einem Mittel zur Hochdruckregeluug der flüssigkeit, die auf den peripheren Teil der

bo Platine 14 wahrend des Ziehens derselben einwirkt, ermöglicht eine Erhöhung der Qualität der hergestellten Erzeugnisse. Durch eine im Mittel zur Hochdruckrcgelung der Flüssigkeit vorgesehene austauschbare Kopierschablone, derer. Profil einer Kurve

(.5 ο

äquidistant ist. können der periphere Teil der Platine mit optimalen Flüssigkeitsdrücken beaufschlagt werden, die ein unwillkürliches Abbiegen des Flansches der Platine ohne Beteiligung des Stempels im Anfangsaugenblick des Ziehvorganges und ein »Abschießen« des fertigen Erzeugnisses in den Innenraum der Matrize am Ende des Ziehvorganges vermeiden. Dadurch wird der Bodenteil des Erzeugnisses richtig ausgeformt und das Einklemmen und Ausbeulen sowie das Auftreten von Rissen auf dem fertigen Erzeugnis beseitigt.

Die Aussiattung der Presse mit einer Baugruppe zur Regelung der Verschiebungsgcschwindigkcit der Kopierschablone, die das Veninderungsgcsetz des Flüssigkeiishochdrucks vorschreibt, der auf den pcriphcrcn PUitinenteil einwirkt, in bezug auf den Stempel gestattet es die Fertigungsquahtiit technologisch ähnlicher Teile, d. h. Teilen aus ein und demselben Material mit ein und demselben Tiefungswert K. dank Anwendung ein und derselben Kopierschablone zu erhöhen.

K urze Beschreibung der Zeichnungen

Im folgenden wird die Erfindung durch eine konkrete Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert; in den Zeichnungen zeigt:

F i g. 1 hydromechanisches Schema der Presse zur Herstellung hohler Erzeugnisse durch Tiefziehen gemäß der Erfindung;

F ι g. 2 Zwischenstufe des Tiefziehens eines hohlen Erzeugnisses aus iner flachen Platine mit radialer Stützung des periphcren Platinenteils durch Hochdruckflussigkeit und Diagramm der Druckveränderung, die dem Profil der Kopierschablone entspricht, die das Gesetz der Veränderung des Flüssigkeitsdruckes während des Ziehens eines hohlen Erzeugnisses vorschreibt, gemäß der Erfindung.

Be>te Ausführungsform der Erfindung

Die Presse zur Durchfühl ung des Verfahrens zur Herstellung von hohlen Erzeugnissen durch Tiefziehen enthalt ein Hochdruckgefäß 1 (Fig. 1), das auf einem Tisch 2 angeordnet ist. Im Hochdruckgefäß 1 ist eine Matrize 3 mit einem Stempel 4 untergebracht, der mit einem Kolben 5 eines für die Verschiebung des Stempels verantwortlichen Hydraulikzylinders 6 starr verbunden ist. Der Stempel 4 ist in axialer Bohrung eines N ederhalters 7 angeordnet. Der für die Verschiebung des Stempels verantwortliche Hydraulikzylinder 6 ist in einer Kolbenstange 8 eines für die Verschiebung des beweglichen Querhauptes verantwortlichen Hydraulikzylinders 9 untergebracht. Das bewegliche Querhaupt 10 verschiebt sich längs Führungen U und ist für die Verschiebung des Niederhalters 7 bestimmt. Ein feststehendes Querhaupt 12 ist an Führungen 11 starr befestigt, in ihm ist der Hydraulikzylinder 9 angeordnet.

An der Stirnseite des Niederhalters 7. die zur Matrize 7 hin gekehrt ist. ist ein Ringbund 13 zur Hermetisierung des zentralen Teils einer Platine 14 vom peripheren Teil derselben vorgesehen, der sich gegenüber einem Ausziehwulst 15 der Matrize 3 befindet.

Eine ringförmige Hochdruckkammer 16 ist von der Stirnfläche der Kammer 3. der Stirnfläche des Niederhalters 7 und der Innenfläche des Hochdruckgefäßes 1 gebildet Das Gefäß 10 besitzt eine aufgepreßte Hülle 17. Die Kammer 16 steht über einen Kanal 18 mit einer Hochdruckkammer 19 eines Druckumformers 20 in Verbindung. Eine Niederdruckkammer 21 des Druckumformers 20 ist mittels einer Rohrleitung 22 mit einem Druckregler 23 in Verbindung gesetz.t.

Die Kammer 19 ist mit einem Rückschlagventil 24 zum Durchblasen der ringförmigen Kammer 16 in Vcrbindung gesetzt. Der Eingang des Ventils 24 ist mit einem kolbenstangenseitigcn Zylinderraum 25 des Druckumformers 20 und mit einem Hydraiilikverteiler 26 in Verbindung gesetz.t.
Die Presse enthüll ein Mittel 27 zur Druckregelung in

in der I loehdruckkammcr des Druckumformers, chi.s einen Hydraulikzylinder 28 mit einem Kolben 29 enthüll. Lin dctkelseitigei" /ylindcrmum 30 des Hydraulikzylinders 28 ist über einen I lydiaulikvertcilcr 31 und eine Rohrleitung 32 mit einem kolbensiangcnseitigen /.ylindcrmum 3.3 des für die Verschiebung des Stempels verantwortlichen Hydraulikzylinders 6 in Verbindung gesetzt, [.in kolbenstangenseitigcr Zylinderraum 34 des Hydraulik Zylinders 28 ist über eine Rohrleitung 35. den Hydraulikverteiier si, die Rohrleitung 32 und einen Verteiler Jb mit einem Behälter 37 in Verbindung gesetzt. An einer Kolbenstange 38 des Hydraulikzylinders 28 ist ein Druckeinsteller 39 zum Einstellen des Drucks in der ringförmigen Hochdruckkammer 16 befestigt, der sich nach dem vorgeschriebenen Gesetz verändert. Ein Fühlglied 40 des Reglers 23 kontaktiert mit der Profiloberf.'äche des Einstellers 39.

Die Presse enthält ferner ein Mittel zur Regelung der Verschi^bungsgeschwindigkeit des Einstellers 39 in bezug auf den Stempel 4. Dieses Mittel gestattet es, Er-Zeugnisse aus ein und demselben Material mit dem gleichen Tiefungswcr; K, aber von verschiedener Länge und unterschiedlichem Durchmesser ohne Austausch des Druckeinstcllcrs 39 herzustellen. Das Mittel enthält einen Hydraulikmotor 41 und eine Hydraulikpumpe 42 von regelbarer Leistung, die auf einer gemeinsamen Welle 43 angebracht sind. Hierbei steht der Hydraulikrtiutur 41 über den nyuruuiikvcftciicf 36. uic Rohrleitung 32 mit dem kolbenstangenseitigen Zylinderraum 33 des Hydraulikzylinders 6 in Verbindung, und die H>drauükpumpe 42 steht über eine Rohrleitung 44 mit dem deckelseitigen Zylinderraum 30 des Hydraulikzylinders 28 in Verbindung. Ein Ventil 45 und ein Manometer 46 dienen zum Einstellen der Hydrauiikpumpe 42 auf einen bestimmten Druck.

Die Arbeit des Druckumformers 20 wird mit Hilfe einer Hydraulikpumpe 47 gewährleistet, die Öl über Rohrleitungen 48,49,50 unter Druck zuführt.

Das fertige Erzeugnis wird aus der Matrize 3 mit Hilfe eines Ausstoßers 51 entfernt. Im Ausstoßer 51 ist

5t) ein Axialkanal zur unter Druck erfolgenden Ö' zuführung zum Innenraum der Matrize ausgeführt. Der Öldruck im erwähnten Innenraum ist zur Durchführung des Ziehens von Erzeugnissen aus schwachplastischen Materialien erforderlich. Km Ventil 52 ist zur Luftcnlfcrnung aus der Kammer 16 vor Beginn des Tiefziehens vorgesehen und steht über einen Kanal 53 mit der Kammer 16 in Verbindung.

Der an eine Druckleitung 54 angeschlossene Verteiler 36 ist mit einem deckelseitigen Zylinderraum 55 des Hydraulikzylinders 6 mittels einer Rohrleitung 56 verbunden.

In der beschriebenen Variante ist als Druckeinsteller 39 eine austauschbare Kopierschablone verwendet, deren Profil einer Kurve äquidistant ist, die die Druckveränderung in der ringförmigen Hochdruckkammer i6 kennzeichnet Zum besseren Verständnis des Grundgedankens der Erfindung ist in F i g. 2 rechts ein Diagramm der dem Kopierschablonenprofil entsprechen-

den Druckvcränclcrung abgebildet, das in einem Koordinalcnkreuz konstruiert ist, in dem auf der Abszissenaehsc der Druck '7, auf der Ordinatcnach.se aber die Arbeit.shubgröfJe h des Stempels 4 aufgetragen isl, Links ist eine Stufe des Tiefziehens der Platine 14 mil angegebenem Druck q dargestellt, der auf den periphcren Te't ;1er Platine 14 einwirkt.

Der Maßstab auf der Ordinatenachse wird unter Beachtung des Proportionalitätsfaktors K\ zwischen den Verschiebungsgeschwindigkeiten der Kolben5 (Fig. 1) und 29 gewühlt. Das Profil der Kopierschablone besitzt drei charakteristische Punkte q_n (I ι g. 2), q,„.„ und q\. Der Punkt q„ bestimmt die Druckgröße, die an den peripheren Teil der Platine 14 vor Beginn des Arbeilshubs des Stempels angelegt wird. Hierbei wird die Druckgröße unterhalb des Wertes gewählt, bei dem ungewolltes Ziehen der Platine 14 eintritt, das /ur Aufquellung ihres »<i.*!T.rü!sn Teiles fuhrt. Der Pnnlfi n~.^. rhnriiktprisiorl die Druckgroße, die an den penpheren Teil der Platine 14 bei Krreichcn des kritischen Tiefungswertes K durch dieselbe angelegt wird, der durch ein Maximum von Spannungen gekennzeichnet im. die an der Innenkante der /u ziehenden Pialine 14 wirken. Der Punkt £71 bestimmt ilen Druck, der das sogenannte »Abschießen« des fertigen Erzeugnisses in den Innenraum der Matrize 3 am Ende des Tiefziehvorgangs verhindert.

Die Arbeit der Presse zur Herstellung von hohlen Erzeugnissen durch Tiefziehen geht auf die folgende Weise vorsieh.

In ' jr Ausgangsstellung nehmen der Niederhalter 7 (F i g. 1) und das bewegliche Querhaupt 10 mit dem Kolben des Hydraulikzylinders 9 die obere Endstellung ein. Hierbei ist der Niederhalter 7 aus dem Innenraum des Hochdruckgefäßes 1 herausgeführt. Der Kolben 5 mit dem Stempel 4 sowie die Kolbenstange 38 mit der Kopierschablone 39 nehmen die obere Endstellung ein. Der Kolben des Druckumformers 20 nimmt die rechte Endstellung ein. das Ventil 52 ist geöffnet, und der Ausstoßer 51 des fertigen Erzeugnisses befindet sich in der unteren Endstellung.

In den offenen Innenraum des Hochdruckgefäßes 1 bringt man die Platine 14 ein und ordnet sie auf der Matrize 3 an. Die Presse wird eingeschaltet, wobei das hydraulische Steuerschema der Presse (in F i g. 1 nicht mit abgebildet) die Abwärtsbewegung des Kolbens des Hydraulikzylinders 9 mit dem Querhaupt 10 und dem Niederhalter 7 gewährleistet. Bei der Abwärtsbewegung tritt der Niederhalter 7 in den Innenraum des Hochdruckgefäßes 1 ein. Der Ringbund 13 des Niederhalters 7 kontaktiert mit der Platine 14 und hermctisiert den zentralen Teil der Platine 14 vom peripheren Teil derselben zuverlässig. Hierbei wird eine ringförmige Hochdruckkammer 16 gebildet. Nach der Bildung der Hochdruckkammer 16 nimmt der Hydraulikverteiler 26 eine Stellung II ein, bei der die Rohrleitung 48 mit der Rohrleitung 50 und die Rohrleitung 49 mit dem Rückfluß in Verbindung steht. Die Flüssigkeit gelangt von der Pumpe 47 über das Ventil 24 in die Hochdruckkammer 19 des Druckumformers 20 und über den Kanal 18 in die Kammer 16, in der sich der periphere Teil der Platine 14 befindet, und verdrängt die Luft aus ihr durch das geöffnete Ventil 52.

Nach einer bestimmten, von einem (nicht mit abgebildeten) Zeitrelais vorgegebenen Zeitspanne wird das Ventil 52 geschlossen, und der Hydraulikverteiler 26 nimmt die Stellung I ein. Hierbei steht die Rohrleitung 48 mit der Rohrleitung 49 und die Rohrleitung 50 mit dem Rückfluß in Verbindung, und die Flüssigkeit gelangt von der Pumpe 47 in den deckclscitigen Zylinderraum 21 des Druckumformers 20.

Der Kolben des Druckumformers 20 erzeugt, indem er sich nach links bewegt, einen hohen Druck q» in der Kammer 16, der seinerseits auf den peripheren Teil der Platine 14 einwirkt. Die Größe dieses Flüssigkeitsdrukkes wird durch die Lage der Kopierschablone und des Fühlgliedes 40 des Druckreglers 23 bestimmt und übersteigt nicht den Druck, bei dem ungewolltes Ziehen der Platine 14 möglich ist.

Danach findet der Prozeß des Tiefziehens des hohlen Erzeugnisses statt. Der Verteiler 36 nimmt die Stellung Il ein, bei der die Rohrleitung 54 mit der Rohrleitung 56 und die Rohrleitung i2 mit dem Hydraulikmotor 41 in Verbindung steht. Der Verteiler 31 nimmt die Stellung I ein, bei der die Rohrleiturg 35 von der Rohrleitung 32 getrennt und mit dem Rückfluß verbunden wird. Im Ergebnis wird der deckelseitise Zylinderraum 55 des Hydraulikzylinders 6 mit der Rohrleitung 54 verbunden.

Die flüssigkeit gelangt aus dem kolbenstangenscitigen Zylinderraiim 33 des Hydraulikzylinders 6 über den Verteiler 36 in den Hydraulikmotor 41. der die Welle 43 der Pumpe 42 regelbarer Leistung in Drehung versetzt. Die Pumpe 42 wird über die Rohrleitung 44 mit dem

2^r> deckclscitigen Zylinderraum 30 des Hydraulikzylinders 28 verbunden. Aus dem kolbenstangenseitigen Zylinderraum 34 des Hydraulikzylinders 28 gelangt die Flüssigkeit über den Verteiler 31 zum Rückfluß. Die Kolbenstange 38 des Kolbens 29 mit der Kopierschablone be-

■jo wegt sich abwärts. Hierbei wird durch die Kopierschablone, indem sie mit dem Fühlglied 40 des Druckreglers 23 zusammenwirkt, der Flüssigkeitsdruck in der Kammer 16, der auf den peripheren Teil der Platine 14 einwirkt, nach einem folgenden Gesetz verändert:

!n

R_n

worin bedeuten:

β Koeffizient, der den Einfluß der mittleren Hauptspannung im Plaiinenwerkstoff berücksichtigt;

ca Fließspannung des Platinenwerkstoffs;

R, laufender Platinenhalbmesser;
Ra Stempelhalbmesser;

/ Wanddicke des fertigen Erzeugnisses;

o\ Spannung an der Innenkante des peripheren Platinenteils.

Das Veränderungsgesetz dieses Flüssigkeitsdruckes wird vom Profil der Kopierschablone bestimmt und gewährleistet einen optimalen Druckwert in jeder Stufe des Tiefziehens des Erzeugnisses.

Indem man die Förderleistung der Pumpe 42 regelt, die das Öl in den deckelseitigen Zylinderraum 30 des Hydraulikzylinders 28 einpreßt, steuert man die relative Verschiebungsgeschwindigkeit des Stempels 4 und der Kolbenstange 38, die den Druckeinsteller 39 trägt. Dieser Umstand ermöglicht es. das Profil der Kopierschablone längs der Achse Λ(F ig. 2) bei konstanter Koordinate des Punktes q_th der den Anfangsdruck bestimmt, der auf den peripheren Teil der Platine 14 im Anfangsaugenblick des Tiefziehens einwirkt, »auszudehnen« bzw. »zusammenzudrücken«. Dies ermöglicht es, auf der Presse technologisch ähnliche Teile, d. h. Teile aus ein und demselben Material mit gleichem Tiefungswert K unter Anwendung ein und derselben Kopierschablone herzustellen.

Industrielle Anwendbarkeit

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Am Ende des Arbeitszyklus des hydromechanischen Schemas der Presse, wird der Verteiler 26, sofern das Ziehen des Erzeugnisses beendet ist, in die Stellung 11 umgeschaltet und führt die Endbescitigung des durch die Pumpe 47 erzeugten Druckes und die Rückführung des Kolbens des Druckumformers 20 in die Ausgangsstellung aus. Danach geschieht das Hochsteigen des beweglichen Quffhüuptcs 10 mit dem Niederhaltet in die obere Stellung. Der Verteiler 36 wird in die Stellung I umgeschaltet, bei der die Rohrleitung 54 mit der Rohrleitung 35 und die Rohrleitung 56 mit dem Rückflußbehälter 37 verbunden wird. Hierbei nimmt der Kolben 5 die obere Ausgangsstellung ein. Der Verteiler 5 nimmt die Stellung II ein und führt die Rückführung des Kolbens 29 mit der Kopierschablone 39 in die obere Ausgangsstellungaus.

Nach der Beendigung eines Zyklus des Tiefziehens eines hohlen Erzeugnisses bewegt sich der Ausstoßer 51 aufwärts und führt die Entfernung des fertigen Erzeugnisses aus dem Innenraum der Matrize 3 aus.

Die Presse zur Herstellung von hohlen Erzeugnissen durch Tiefziehen wird vorwiegend in der metallverarbeitenden Industrie bei der Herstellung von tiefen hohlen Erzeugnissen in der Art eines »Bechers« mit breitem Flansch und ohne denselben aus flacher oder vorher gezogener Platine verwendet, wobei die flache Platine eine beliebige Form im Plan haben kann: Kreis, Oval, Rhombus, Quadrat. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren können ferner Hülsen, Buchsen, Schutzschirme hergestellt werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von hohlen Erzeugnissen durch Tiefziehen, das darin besteht, daß man den zentralen Teil der auf der Matrize angebrachten Platine vom peripheren Teil derselben hermetisch abgedichtet, auf die Stirnseite des peripheren Platinenteils mit einer Hochdruckflüssigkeit einwirkt und das Ziehen der Platine mit einem starren Stempel durchführt, dadurch gekennzeichnet, daß während des Tiefziehens der Flüssigkeitsdruck nach dem Gesetz