DE3127227C2 - Ziehwerkzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein zum Ziehen von Hohlteilen aus im Bereich ihrer Zuschnittränder gehaltenen Platinen bestimmtes Ziehwerkzeug nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Werkzeuge dieser Art sind z. B. aus der DE 27 27 174 A1 bekannt. Soweit die zu ziehenden Hohlteile größere Tiefe oder kompliziertere Formen haben, wird beispielsweise in zwei aufeinanderfolgenden Ziehoperationen gezogen, wobei in einem Vorzug eine Grundform mit etwa der endgültigen Ziehtiefe hergestellt und in einem zweiten Zug, dem sogenannten Fertigzug, diese Grundform konturengenau zum geforderten Hohlteil ausgezogen wird.

Unbefriedigend beim Stande der Technik ist, daß jeweils nach einem Zug das Werkstück in ein Werkzeug für den Folgezug gebracht werden muß, was mehrere Werkzeuge und darüber hinaus deren Verkettung erfordert, soweit man von einer manuellen Werkstücküberführung von einem Werkzeug in ein Folgewerkzeug absieht was einer neuzeitlichen Fertigungstechnik nicht genügt.

Demgegenüber soll durch die Erfindung ein Werkzeug geschaffen werden, mit dem die bis zum Fertigzug eines Hohlteils erforderlichen Operationen durchführbar sind, so daß das zeit- und kostenaufwendige Überführen der Werkstücke von einem Werkzeug zu einem Folgewerkzeug entfällt.

Gelöst ist diese Erfindungsaufgabe dadurch, daß bei einem Ziehwerkzeug nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 fluchtend mit dem Hilfsstempel, der zum Ausziehen der Bodenform des Hohlteils dient, ein weiterer Hilfsstempel in dem anderen Werkzeugteil angeordnet und mit einem ebenfalls von der Blechhalterabstützung und/oder dem Antrieb des Ziehringes unabhängigen Antrieb zur Betätigung zwischen einer gegenüber den Ziehkanten dieses Werkzeugteils zurückgezogenen Lage und einer zumindest abschnittsweise über diese Ziehkanten hinausragenden Endstellung ausgerüstet ist.

Es handelt sich bei der Erfindung mithin um ein Ziehwerkzeug mit einem Ziehstempel und einem in Ziehrichtung relativ zueinander und gemeinsam gegenüber dem Ziehstempel bewegbaren Blechhalter und Ziehring, das zusätzlich einen unabhängig von den anderen Werkzeugfunktionen betätigbaren Hilfsstempel in jedem der beiden Werkzeugteile besitzt. Mit einem derartigen Werkzeug gelingt es, aus einer im Bereich ihrer Zuschnittränder gehaltenen Platine ein Hohlteil einer gewünschten Form entsprechend auszuziehen, wobei der Bodenbereich der Hohlteilform über die genannten Ziehkanten gespannt sein kann, und erst daran anschließend durch Betätigen zumindest eines der beiden Hilfsstempel in seine zumindest abschhnittsweise über die fraglichen Ziehkanten hinausragende Endstellung den Boden in die gewünschte Endform auszuziehen. Mithin ermöglicht das erfindungsgemäße Werkzeug die Durchführung von zwei aufeinanderfolgenden Ziehoperationen.

Bei dem Werkzeug nach der Erfindung sind dem im erstgenannten Werkzeugteil aufgenommenen Hilfsstempel von der Abstützung des Blechhalters und/oder vom Antrieb des Ziehringes unabhängige Antriebsmittel zum Betätigen von seiner einen in die andere Endlage zugeordnet, etwa in Form hydraulisch betätigbarer Arbeitszylinder. Dabei kann selbstverständlich die von den übrigen Werkzeugfunktionen unabhängige Betätigung dieses Hilfsstempels auch im Wege einer mechanischen Ableitung des Antriebes von dem Antrieb einer das Werkzeug aufnehmenden Presse verwirklicht sein.

Ferner sind bei dem Werkzeug nach der Erfindung der genannte Hilfsstempel und der eigentliche Ziehstempel demselben Werkzeugteil zugeordnet und der Hilfsstempel ist in einer in Ziehrichtung verlaufenden Führungsausnehmung des Ziehstempels bewegbar geführt. Naturgemäß handelt es sich dabei um ein Werkzeug mit einem hohlen Ziehstempel, über dessen Ziehkanten der Boden des Hohlteils während des Hauptzuges flach gespannt wird, worauf der Nachzug nur zum Fertigformen des Bodens durch Betätigen des Hilfsstempels durchgeführt wird. Fluchtend mit dem vorgenannten, in dem einen Werkzeugteil aufgenommenen Hilfsstempel ist aber noch ein weiterer Hilfsstempel in dem anderen Werkzeugteil angeordnet und dieser zweite Hilfsstempel ist ebenfalls mit einem von der Blechhalterabstützung und/oder dem Antrieb des Ziehringes unabhängigen Antrieb zum Betätigen zwischen einer gegenüber den Ziehkanten dieses Werkzeugteils zurückgezogenen Lage und einer zumindest abschnittsweise über diese Ziehkanten hinausragenden Endstellung ausgerüstet.

Mit diesem Werkzeug sind vielfältige Ziehoperationen verwirklichbar. So hat es sich als vorteilhaft erwiesen, bei Ziehteilen großer Ziehtiefe im Hinblick auf die Gefahr des Abreißens der Bodenpartie bei dem Anziehen der endgültigen Bodenform zunächst den Bodenabschnitt der eigentlichen Ziehrichtung entgegengerichtet durchzuwölben, was durch Betätigen des einen Hilfsstempels geschieht, und daran anschließend nach dem Zurückfahren des erstgenannten Hilfsstempels in seine zurückgezogene Lage die Fertigform des Bodens dadurch zu verwirklichen, daß der andere Ziehstempel in seine Ziehstellung vorfährt, wobei der gegengewölbte Boden in seine Endform durchgestülpt und ausgezogen wird.

Auch können die Hilfsstempel mit Sicken und Prägungen oder, nach einer Ausgestaltung gemäß Patentanspruch 2, mit zumindest einem besonderen Prägestempel so ausgerüstet sein und am Ende der Ziehvorgänge aufeinander zufahren, daß Prägevorgänge verwirklichbar sind. Beispielsweise kommt einem derartigen Vorgang beim Ziehen von Halbteilen für Metallfässer Bedeutung zu, die aus Gründen der Stabilität im Bodenbereich in der Regel mit rotationssymmetrisch zu einer der Ziehrichtung entsprechenden Längsachse mit Einprägungen versehen sind.

Eine Ausführungsform der Erfindung soll anhand der beigefügten Zeichnung erläutert werden.

In schematischen Ansichten zeigen:

Fig. 1 in zwei vertikalen Halbschnittansichten ein Werkzeug zum Ziehen zylindrischer Hohlteile mit einer eingelegten und zwischen einem Blechhalter und einem Ziehring aufgenommenen Platine unmittelbar vor dem Zug (rechte Hälfte) und nach dem Ziehen der Hohlform (linke Hälfte),

Fig. 2 das Werkzeug nach Fig. 1, ebenfalls in einer vertikalen Schnittansicht, mit nach dem Ziehen der Hohlform entgegen der Ziehrichtung durchgewölbtem Hohlteilboden,

Fig. 3 in einer Ansicht wie in Fig. 2 das Werkzeug mit der fertiggestellten Hohlform, wobei ein im Werkzeugunterteil angeordneter Hilfsstempel aus seiner gegenüber den Ziehkanten eines feststehenden Ziehstempels zurückgezogenen Lage, wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt, hochgefahren ist und den Ziehteilboden in seine Endform gebracht hat, und

Fig. 4 ebenfalls zwei Halbschnittansichten des Werkzeugs, und zwar in der rechten Hälfte mit eingelegter und zwischen dem Blechhalter und dem Ziehring aufgenommener Platine, die jedoch vor dem Ziehen der Hohlform mittels eines im Werkzeugoberteil angeordneten Hilfsstempels entgegen der Ziehrichtung durchgewölbt ist, hingegen in der linken Hälfte nach dem Ziehen der Hohlform und mit fertiggeformtem Boden.

Bei dem in den Zeichnungen in verschiedenen Arbeitsstellungen veranschaulichten Werkzeug 10 handelt es sich um ein Ziehwerkzeug für rotationssymmetrische Ziehteile, beispielsweise für Halbteile für längs einer Mittelebene mittels einer umlaufenden Schweißnaht zusammengefügte Metallfässer. Das Werkzeug besteht aus einem Werkzeugunterteil 11 und einem Werkzeugoberteil 12, die einander mit fluchtenden Hauptachsen 13 zugeordnet sind. Das Werkzeugunterteil 11 ist im Einsatzfalle auf einem in der Zeichnung nur angedeuteten Pressentisch 14 aufgenommen. Das Werkzeugoberteil 12 ist an einem ebenfalls nur angedeuteten Pressenstößel 15 befestigt. Die Befestigungsmittel sind nicht dargestellt.

Das Werkzeugunterteil 11 besteht aus einer Grundplatte 20, einem Ziehstempel 21, einem Blechhalter 22 und einem Hilfsstempel 24. Die Grundplatte 20 liegt auf dem Pressentisch 14 auf. Der Ziehstempel 21 ist mit der Grundplatte 20 fest verbunden und als zylindrischer Hohlstempel ausgebildet. Der Blechhalter 22 umschließt den Ziehstempel konzentrisch und ist zwischen der in der rechten Hälfte von Fig. 1 gezeigten oberen Einlegeposition und der aus der linken Hälfte von Fig. 1 ersichtlichen unteren Stellung bewegbar. Der Blechhalter stützt sich an Druckstangen 23 ab, die sich durch Ausnehmungen 25 in der Grundplatte 20 und entsprechende Führungsausnehmungen im Pressentisch hindurcherstrecken. Diese Druckstangen stehen beispielsweise auf einem im Pressentisch angeordneten Ziehkissen auf, was jedoch hier nicht weiter interessiert. Der Hilfsstempel 24 ist in einer zylindrischen Führungsausnehmung 26 des als Hohlstempel ausgebildeten Ziehstempels 21 vertikal beweglich geführt, wobei die Endlagen einerseits durch Anschläge 27 im Bereich der Führungsausnehmung 26 und andererseits durch das Aufsitzen des Hilfsstempels auf der Grundplatte 20 begrenzt sind. Der Betätigung des Hilfsstempels zwischen seinen beiden Endlagen dient eine Druckstange 28, die sich durch eine Ausnehmung 29 in der Grundplatte 20 und eine entsprechende Führungsausnehmung im Pressentisch hindurcherstreckt und mit einem hinsichtlich seiner Ausgestaltung hier nicht interessierenden Antrieb in Wirkverbindung steht.

Das Werkzeugoberteil 12 besitzt einen am Stößel 15 der Presse befestigten Rahmen 30, an dessen unterem Ende ein Ziehring 31 befestigt ist. In einer Mittelausnehmung des Rahmens 12 ist eine Auswerferhülse 32 mit einem sich radial erstreckenden Ringflansch 33 am oberen Ende aufgenommen. Die Bewegbarkeit der Auswerferhülse ist durch die Vertikalerstreckung einer zylindrischen Ausnehmung 34 im Rahmen 12 begrenzt. Die Betätigung der Auswerferhülse wird über Druckstangen 35 gesteuert, die auf der Oberkante der Auswerferhülse im Bereich des Ringflanschs 33 aufstehen und sich durch Führungsausnehmungen im Pressenstößel 15 vertikal nach oben erstrecken sowie in hier nicht weiter interessierender Weise mit Antriebsmitteln in Verbindung stehen. Innerhalb der Auswerferhülse 32 befindet sich ein vertikal beweglich geführter zweiter Hilfsstempel 36, der mit einer gleichfalls sich durch eine Führungsausnehmung im Pressenstößel vertikal nach oben erstreckenden Druckstange 37 in Wirkverbindung steht, die ebenfalls in hier nicht weiter interessierender Weise angetrieben wird.

In der rechten Hälfte von Fig. 1 ist das Werkzeug nach dem Einlegen der Platine 40 und dem Schließen dargestellt, jedoch vor dem Ziehvorgang. Der Zuschnittrand der Platine 40 ist zwischen dem Blechhalter 22 und dem Ziehring 31 aufgenommen. Die linke Hälfte von Fig. 1 zeigt das Werkzeug nach dem Niedergehen des Pressenstößels 15 mit dem dabei gezogenen, topfartigen Hohlteil 41, wobei der Boden 42 dieses topfartigen Hohlteils flach über die Ziehkanten 43 des im Werkzeugunterteil 11 angeordneten Ziehstempels gespannt ist. Der vor dem Zug sich etwa über die gesamte Breite des Blechhalters 22 und des Ziehringes 31 erstreckende Abschnitt der Platine 40 ist dabei weitgehend in den zylindrischen Abschnitt der gezogenen Hohlform 41 hineingeflossen und zwischen dem Blechhalter und dem Ziehring ist lediglich noch ein die sichere Blechhalterung am Ende des Zuges vermittelnder Flanschabschnitt des Hohlteils aufgenommen.

Nachdem gemäß der Darstellung in der linken Hälfte von Fig. 1 die Grundform des Hohlteils mit flach über die Ziehkanten 43 des Ziehstempels 21 gespanntem Boden 42 gezogen ist, wird der im Werkzeugoberteil aufgenommene Hilfsstempel 36 gemäß Pfeil 44 vertikal abwärts verfahren und dabei der am Ende des ersten Ziehvorganges flach über die Ziehkanten 43 des Ziehstempels 21 gespannte Boden 42 entgegen der Ziehrichtung in die aus Fig. 2 ersichtliche Lage 45 durchgewölbt. Bei diesem Gegenwölben des Bodens wird das für die Bodenendform erforderliche Material aus dem Bodenbereich ausgezogen, wobei angesichts der beim ersten Ziehvorgang verursachten Kaltverfestigung des Materials im Bereich der zylindrischen Wandungen der Hohlform kein oder nur in unbeachtlichem Maße Material in den Bodenbereich nachfließt. Nach dem Gegenwölben des Hohlteilbodens 42 in die bei 45 gezeigte Lage wird der im Werkzeugoberteil 12 aufgenommene Hilfsstempel 36 in die aus Fig. 1 ersichtliche Lage zurückgefahren und der Hilfsstempel 24 des Werkzeugunterteils 11 über die Druckstange 28 entsprechend dem Pfeil 46 in Fig. 3 betätigt, wobei der Boden des Hohlteils aus der bei 45 in Fig. 2 gezeigten Gegenwölblage durchgestülpt und zur Endform ausgezogen wird, wie bei 47 in Fig. 3 gezeigt.

Bei der in den Zeichnungen dargestellten Werkzeugausführung sind die am Werkstück angreifenden Köpfe der Hilfsstempel 24, 36 als Kugelflächen ausgebildet. Entsprechend wird der Boden des Hohlteils 41 beim Gegendurchwölben in die bei 45 (Fig. 2) angedeutete Position in die Form einer Kugelfläche gebracht und beim Durchstülpen infolge Betätigung des Hilfsstempels 24 in die aus Fig. 3 ersichtliche Lage ebenfalls in Form einer kugeligen Fläche ausgezogen. Selbstverständlich sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch andere Ausgestaltungen der Hilfsstempelköpfe möglich. Insbesondere können die Hilfsstempelköpfe mit rotationssymmetrisch zur Werkzeugachse 13, die mit der Symmetrieachse des topfförmigen Hohlteils 41 zusammenfällt, verlaufenden Sicken versehen sein. Wenn der Stempelkopf des Hilfsstempels 24 und der Stempelkopf des Hilfsstempels 36 mit ineinandergreifenden Sickungen dieser Art ausgerüstet sind, kann im Anschluß an das Ausziehen der Bodenform, wie in Fig. 3 dargestellt, der Hohlteilboden mit derartigen Verstärkungssicken ausgerüstet werden, indem der Hilfsstempel 36 des Werkzeugoberteils erneut betätigt wird und auf den in der Ziehlage gemäß Fig. 3 befindlichen Hilfsstempel 24 auffährt. Eine derartige Ausgestaltung hat Bedeutung beim Ziehen von Halbteilen für Fässer, die in der Regel im Bodenbereich mit entsprechenden, rotationssymmetrisch zur Hauptachse solcher Fässer verlaufenden Verstärkungssicken ausgerüstet sind. Desgleichen können bei entsprechender Gestaltung der Köpfe der Hilfsstempel 24, 36 sogleich erforderliche Einprägungen für Spundlöcher oder dergleichen vorgenommen werden.

Fig. 4 veranschaulicht in der rechten Hälfte eine Arbeitsvariante in der Weise, daß nach dem Einlegen der Platine und dem Schließen des Werkzeugs, wobei der Zuschnittrand der Platine zwischen dem Blechhalter 22 und dem Ziehring 31 aufgenommen ist, durch Niederfahren des Hilfsstempels 36 im Werkzeugoberteil ein Durchwölben der Platine entgegen der Ziehrichtung durchgeführt wird. Der Hilfsstempel 24 des Werkzeugunterteils befindet sich dabei in seiner gegenüber den Ziehkanten 43 des Ziehstempels 21 zurückgezogenen Lage. Das Ausziehen der Hohlform erfolgt dann durch Niederfahren des Pressenstößels bei in der unteren Stellung belassenem Hilfsstempel 36, so daß am Ende dieses Ziehvorganges eine Ziehform mit zylindrischen Wandungen und entgegen der Ziehrichtung durchgewölbtem Boden vorliegt. Danach wird der Hilfsstempel 36 in die aus Fig. 1 ersichtliche zurückgezogene Lage betätigt und der Boden durch Hochfahren des Hilfsstempels 24 im Werkzeugunterteil in der in Verbindung mit Fig. 3 beschriebenen Weise ausgezogen.

Durch die Erfindung ist mithin ein Werkzeug geschaffen worden, in dem mehrere aufeinanderfolgende Ziehoperationen durchführbar sind, so daß es gelingt, komplizierte Ziehteile ohne das bisher erforderliche Überführen des Werkstücks von einem Werkzeug zu einem Folgewerkzeug herzustellen.

Claims (2)

1. Ziehwerkzeug zum Ziehen von Hohlteilen aus im Bereich ihrer Zuschnittränder gehaltenen Platinen, bestehend aus einem Werkzeugunterteil und einem Werkzeugoberteil mit einem Ziehstempel, einem Blechhalter und einem Ziehring, die in Ziehrichtung gegeneinander und gemeinsam gegenüber dem Ziehstempel bewegbar sind, und mit einem unabhängig von einer Relativbewegung zwischen dem Ziehring und Blechhalter einerseits und dem Ziehstempel andererseits zwischen einer gegenüber den Ziehkanten des zugeordneten Werkzeugteils zurückgezogene Lage und einer über diese Ziehkanten hinausragenden Endstellung in Ziehrichtung bewegbaren Hilfsstempel, der in dem einen der beiden Werkzeugteile aufgenommen ist und dem von der Abstützung des Blechhalters und/oder vom Antrieb des Ziehringes unabhängige Antriebsmittel zum Betätigen von seiner einen in die andere Endlage zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß fluchtend mit dem Hilfsstempel (24), der zum Ausziehen der Bodenform des Hohlteils dient, ein weiterer Hilfsstempel (36) in dem anderen Werkzeugteil (12) angeordnet und mit einem ebenfalls von der Blechhalterabstützung und/oder dem Antrieb des Ziehringes (31) unabhängigen Antrieb zur Betätigung zwischen einer gegenüber den Ziehkanten dieses Werkzeugteils zurückgezogenen Lage und einer zumindest abschnittsweise über diese Ziehkanten hinausragenden Endstellung ausgerüstet ist.

2. Ziehwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb wenigstens eines Hilfsstempels (24; 36) ein unabhängig von der Hilfsstempelbetätigung in Ziehrichtung bewegbarer Prägestempel geführt ist.