DE2953430C2 - Verfahren zur Herstellung von hohlen Erzeugnissen durch Tiefziehen und Presse zur Durchführung dieses Verfahrens - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von hohlen Erzeugnissen durch Tiefziehen und Presse zur Durchführung dieses VerfahrensInfo
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- DE2953430C2 DE2953430C2 DE2953430A DE2953430A DE2953430C2 DE 2953430 C2 DE2953430 C2 DE 2953430C2 DE 2953430 A DE2953430 A DE 2953430A DE 2953430 A DE2953430 A DE 2953430A DE 2953430 C2 DE2953430 C2 DE 2953430C2
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
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- B21D22/20—Deep-drawing
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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;
os 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, laufender 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
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 qn (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
2r> 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
Rn
worin bedeuten:
β Koeffizient, der den Einfluß der mittleren Hauptspannung
im Plaiinenwerkstoff berücksichtigt;
ca Fließspannung des Platinenwerkstoffs;
R, laufender Platinenhalbmesser;
Ra Stempelhalbmesser;
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 qth 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 (1)
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
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