DE69919127T2

DE69919127T2 - Negativwinkel-Formmwerkzeuge und Pressvorrichtung dafür

Info

Publication number: DE69919127T2
Application number: DE69919127T
Authority: DE
Inventors: Mitsuo Neyagawa-shi Matsuoka
Original assignee: Umix Co Ltd
Current assignee: Umix Co Ltd
Priority date: 1999-04-15
Filing date: 1999-05-03
Publication date: 2005-08-04
Anticipated expiration: 2019-05-04
Also published as: KR20000067741A; DE69919127D1; ES2226229T3; EP1044739A3; US6196040B1; EP1044739B1; JP3051735B1; EP1044739A2; JP2000301242A

Description

Hintergrund der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Negativwinkel-Pressformwerkzeug zum Formen einer dünnen Metallplatte sowie auf eine Pressvorrichtung hierfür. Der Begriff des Negativwinkel-Pressformwerkzeugs bedeutet Formwerkzeuge, deren obere Form in seine untere Form von der Absenkstelle aus eindringt. Die Negativwinkel-Formung, bei der eine dünne Metallplatte als Werkstück in die untere Form von der Absenkstelle aus eindringt, wird für gewöhnlich mittels eines Gleitnockens durchgeführt.
Bei einer herkömmlichen Formgebung durch Eindringen in eine dünne Metallplatte als Werkstück wird das Werkstück auf eine untere Form aufgebracht, eine obere Form wird vertikal abgesenkt, ein Nockenmitnehmer der unteren Form wird durch eine Betätigungsnocke der oberen Form angetrieben, das Werkstück wird von der Lateralrichtung aus bearbeitet, und wenn die Bearbeitung abgeschlossen ist und sich die obere Form anhebt, wird die Betätigungsnocke durch eine Feder zurückgeführt.
In diesem Fall ist ein Formungsabschnitt des Nockenmitnehmers, der sich von der äußeren und lateralen Richtung des Werkstücks verschiebt, um das Werkstück zu formen, integral zu der gleichen Form ausgebildet wie die des Formungsabschnitts des Werkstücks. Da jedoch der Formungsabschnitt der unteren Form, auf die das Werkstück aufgebracht ist, aus der unteren Form nach Abschluss der Bearbeitung entnommen werden muss, muss der Eindringabschnitt der unteren Form unterteilt und zurückversetzt sein oder ein hinterer Abschnitt des Eindringabschnitts muss ausgeschnitten sein, so dass das Werkstück nach vorne bewegt und entnommen werden kann. Wenn der Eindringgrad geringfügig ist, besteht kein ernstes Problem. Wenn der Eindringgrad jedoch hoch ist, oder wenn das Werkstück ein Teil wie z. B. eine dünne Metallplatte einer äußeren Vorder säule eines Kraftfahrzeugs mit einem schmalen und langen rahmenartigen Querschnitt ist, der rillenartig geformt ist, da die Rillenbreite des Werkstücks schmal ist, falls ein Abschnitt der eindringenden unteren Form unterteilt oder ausgeschnitten ist, wird die Form des Werkstücks durch den Formgebungsabschnitt des Nockenmitnehmers nicht klar ausgebildet und ferner ist die Stärke der unteren Form und ungenügend und es ist unmöglich, die Eindring-Formgebung durchzuführen.
Da ferner im Fall der Eindring-Formgebung durch die Gleitnocke der Nockenmitnehmer eine ziemlich lange Strecke gleiten kann, ist es nicht immer einfach, den Nockenmitnehmer "wiederholt genau zu der spezifizierten Position gleiten zu lassen, und es ist schwierig, Erzeugnisse mit stabiler Qualität herzustellen.
Ferner kommt es bei dem Erzeugnis zu einer Verdrehung oder Verzerrung, und es ist in einigen Fällen eine Anpassung des Erzeugnisses erforderlich. Im Fall eines Teils, das Außenplattenabschnitte eines Kraftfahrzeugs, wie z. B. ein Seitenpanel, einen Kotflügel, ein Dach, eine Motorhaube, einen Kofferraumdeckel, ein Türpanel und eine äußere vordere Säule darstellt, hat ein solches Teil dreidimensional gekrümmte Oberflächen und Krümmungslinien und somit ist es fast unmöglich, das Erzeugnis zu fixieren oder anzupassen. Im Fall der Montage dünner Metallplatten des Kraftfahrzeugs ist es, falls im Erzeugnis eine Verdrehung oder Verzerrung auftritt, schwierig, ein solches Erzeugnis mit einem anderen Teil zu verbinden, und es ist nicht möglich, den dünnen Metallplattenaufbau des Kraftfahrzeugs mit hoher Qualität bereitzustellen, und es ist auch nicht möglich, eine vorbestimmte Präzision des Erzeugnisses aus der Formgebung der dünnen Metallplatte aufrechtzuerhalten.
Falls die Gleitnocke verwendet wird, ist es nötig, einen großen Nockenmitnehmer oder einen Absatz auf einer Seite vorzusehen, auf der das Werkstück der unteren Form plaziert ist, und somit vergrößert sich die Fläche der unteren Form und das Gewicht und die Kosten der Pressformwerkzeuge erhöhen sich entsprechend.
Um die obigen Probleme zu lösen, wird der folgende Aufbau vorgeschlagen, damit die gerade Absenkbewegung der oberen Form in eine Drehbewegung zur Drehung eines Säulenkörpers umgewandelt wird, wodurch ein Formungsabschnitt gebildet wird, der in die untere Form von der Absenkstelle in gerader Richtung der oberen Form eindringt, wonach der Säulenkörper gedreht und zu einem Zustand zurückgeführt wird, in dem das geformte Werkstück aus der unteren Form entnommen werden kann.
D. h., wie in den 11 bis 14 gezeigt und wie in der EP-A-0 699 489 offenbart ist, auf der der Oberbegriff von Anspruch 1 basiert, umfasst eine Negativwinkel-Pressformwerkzeug eine untere Form 102 mit einem Halterungsabschnitt 101, auf die ein Werkstück W als dünne Metallplatte aufgebracht wird, und eine obere Form 103, die in gerader Richtung in Bezug auf die untere Form 102 abgesenkt wird, um mit dem Werkstück W zur Formung des Werkstücks W zu kollidieren, wobei eine Rille bzw. Ausnehmung 104 an der Außenumfangsfläche in der Axialrichtung geöffnet ist, ein Eindring-Formgebungsabschnitt 107, der von der Absenkstelle der oberen Form 103 aus eindringt, an einem Rand bzw. einer Kante der Ausnehmung 104 neben dem Halterungsabschnitt 101 ausgebildet ist, die untere Form 102 drehbar mit einem Säulenkörper 106 und einem Eindring-Formgebungsabschnitt 105 versehen ist, die obere Form 103 mit einer Gleitnocke 108 verschiebbar so vorgesehen ist, dass sie dem Säulenkörper 106 gegenüberliegt, die untere Form 102 mit einem automatischen Rückführwerkzeug 109 zum Drehen und Zurückführen des Säulenkörpers 106 in einen Zustand, in dem das Werkstück W aus der unteren Form 102 nach dem Formvorgang entnommen werden kann, versehen ist, das Werkstück W auf den Halterungsabschnitt 101 der unteren Form 102 aufgebracht wird und der Säulenkörper 106 mit dem Eindring-Formgebungsabschnitt 105 des Säulenkörpers 106 und dem Eindring-Formgebungsabschnitt 107 der Gleitnocke 108 gedreht wird, und die Gleitnocke 108 sich verschiebt, wodurch das Werkstück W geformt wird, wobei nach dem Formvorgang der Säulenkörper 106 durch das automatische Rückführwerkzeug 109 gedreht und zu rückgeführt wird, so dass das geformte Werkstück W aus der unteren Form 102 entnommen werden kann.
Nachstehend wird die Arbeitsweise dieser Negativwinkel-Pressformwerkzeuge beschrieben.
Zunächst befindet sich, wie in 11 gezeigt ist, die obere Form 103 am oberen Totpunktzentrum. Zu diesem Zeitpunkt wird das Werkstück W auf den Halterungsabschnitt 101 der unteren Form 102 aufgebracht. Dabei wird der Säulenkörper 106 gedreht und durch das automatisch Rückführwerkzeug 109 zurückgeführt.
Als nächstes beginnt sich die obere Form 103 abzusenken, und wie in 12 gezeigt ist, drückt ein Kissen 110 zunächst das Werkstück W gegen den Halterungsabschnitt 101, und anschließend kommt eine untere Oberfläche der Gleitnocke 108 gegen eine Drehplatte 111 zur Anlage, so dass die Gleitnocke 108 den Eindring-Formgebungsabschnitt 105 des Säulenkörpers 106 nicht stört, wodurch sich der Säulenkörper 106 in der Ansicht der 12 nach rechts dreht.
Wenn die obere Form 103 sich weiter absenkt, wird die von den Formen nach außen vorbelastete Gleitnocke 108 durch die Betätigung der Nocke gegen die Vorbelastungskraft einer Schrauben- bzw. Spiralfeder 112 nach links in der Lateralrichtung bewegt, um einen in 13 dargestellten Zustand einzunehmen, und die Eindring-Formgebung des Werkstücks W wird durch den Eindring-Formgebungsabschnitt 105 des gedrehten Säulenkörpers 106 sowie den Eindring-Formgebungsabschnitt 107 der Gleitnocke 108 durchgeführt.
Nach der Eindring-Formgebung beginnt die obere Form 103, sich anzuheben. Die Gleitnocke 108 ist von der Form durch die Spiralfeder 112 nach außen vorbelastet, und die Gleitnocke 108 bewegt sich nach rechts in 14 und steigt an, ohne mit dem durch die Eindring-Formgebung geformten Werkstück W zusammenzustoßen.
Da andererseits die Gleitnocke 108, welche den Säulenkörper 106 einschränkt, ansteigt, wird der Säulenkörper 106 durch das automatische Rückführwerkzeug 109 gemäß 14 nach links gedreht, und wenn das durch Eindring-Formgebung geformte Werkstück W aus der unteren Form 102 entnommen wird, kann das Werkstück ohne Interferenz mit dem Eindring-Formgebungsabschnitt 105 des Säulenkörpers 106 herausgenommen werden.
Selbst wenn das Werkstück gerade in der Axialrichtung (senkrecht in Bezug auf die Papieroberfläche der 11) verändert wird oder in Kurvenlinie verändert wird, wird, wenn der Änderungsbetrag gering ist (der Krümmungsradius groß ist) keine Falte in dem Eindring-Formgebungsabschnitt des Werkstücks gebildet.
Wenn jedoch das Werkstück in Kurvenlinie in der Axialrichtung verändert wird und der Änderungsbetrag groß ist (der Krümmungsradius ist klein), entsteht in dem Eindring-Formgebungsabschnitt des Werkstücks eine Falte.
12 zeigt einen Zustand vor der Eindring-Farmgebung. Wie aus 12 ersichtlich ist, drückt der Eindring-Formgebungsabschnitt 107 der Gleitnocke 108 das Werkstück W einfach ohne Pressen und Festklemmen des Werkstücks W, wodurch die Falte zwischen dem Eindring-Formgebungsabschnitt 105 des Säulenkörpers 106 entsteht (wenn das Werkstück stark in Kurvenlinie in der Axialrichtung verändert wird).
Obwohl es wirksam zu sein scheint, verschiedene Mechanismen in das Rotationselement zum Verhindern der Faltenbildung einzugliedern, ist es, da das Rotationselement allgemein extrem klein ist, schwierig, die verschiedenen Mechanismen einzubeziehen.
Eine Faltung entsteht in dem Eindring-Formgebungsabschnitt im Fall einer sogenannten Schrumpfflansch-Formung, bei der ein geformter Abschnitt nach dem Formvorgang schrumpft, aber im Fall einer sogenannten Dehnungsflansch-Formung, bei der der geformte Abschnitt sich nach dem Formvorgang dehnt, entsteht keine Falte.
In Anbetracht der obigen Umstände wird demzufolge gemäß der vorliegenden Erfindung, um eine Faltenbildung in dem Eindringabschnitt eines Werkstücks durch Pressen und Festklemmen des Eindringabschnitts des Werkstücks zu verhindern, ein Negativwinkel-Pressformwerkzeug bereitgestellt, das die Merkmale von Anspruch 1 umfasst.
Ferner wird gemäß der vorliegenden Erfindung bei einem Negativwinkel-Pressformwerkzeug, bei dem eine Absenkstelle einer oberen Form in eine untere Form eindringt, um eine Faltenbildung in dem Eindringabschnitt eines Werkstücks durch Pressen und Festklemmen des Eindringabschnitts des Werkstücks zu verhindern, eine Pressvorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 4 bereitgestellt.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Es zeigen:
1a und 1b: Schnittansichten, die jeweils einen Kotflügel, der ein dünnes Metallplattenteil eines Kraftfahrzeugs ist, das durch ein Negativwinkel-Pressformwerkzeug der vorliegenden Erfindung zu formen ist, vor und nach der Formung zeigen,
2 eine Vertikalschnittansicht eines Zustands, in dem eine obere Form des Negativwinkel-Pressformwerkzeugs der vorliegenden Erfindung für eine Eindring-Formgebung des in 1a und 1b gezeigten Kotflügels von einem oberen Totpunktzentrum aus abgesenkt wird und eine Pressformvorrichtung ihre Vorwärtsbewegung beginnt,
3 eine Draufsicht auf Übertragungsstangen, ein Kissen und eine Spiralfeder zum Vorbelasten des Kissens, von oben betrachtet,
4 eine Draufsicht auf einen Zustand, bei dem die Spiralfeder in 3 sich dehnt,
5 eine Vorderansicht des Zustands, in dem ein Sperrteil mit der Übertragungsstange in Eingriff kommt,
6 eine Schnittansicht eines Zustands, in dem ein Sperrteil mit der Übertragungsstange in Eingriff kommt,
7 eine Vertikalschnittansicht eines Zustands, in dem die obere Form des Negativwinkel-Pressformwerkzeugs der vorliegenden Erfindung gemäß 2 abgesenkt wird und zur Anlage an der unteren Form kommt,
8 eine Vertikalschnittansicht eines Zustands, in dem die obere Form des Negativwinkel-Pressformwerkzeugs der vorliegenden Erfindung gemäß 2 sich an ihrem unteren Totpunkt befindet,
9 eine Vertikalschnittansicht eines Zustands, in dem das Negativwinkel-Pressformwerkzeug der vorliegenden Erfindung gemäß 2 den Eindring-Formvorgang durchführt und die obere Form ansteigt,
10 eine Vertikalschnittansicht eines Zustands, in dem das Negativwinkel-Pressformwerkzeug der vorliegenden Erfindung gemäß 2 den Eindring-Formvorgang durchführt, die obere Form ansteigt und der Säulenkörper gedreht und zurückgeführt wird,
11 eine Vertikalschnittansicht eines Zustands, in dem eine obere Form eines herkömmlichen Negativwinkel-Pressformwerkzeugs für ein Eindring-Formen sich an ihrem oberen Totpunkt befindet,
12 eine Vertikalschnittansicht eines Zustands, in dem eine obere Form des herkömmlichen Negativwinkel-Pressformwerkzeugs gemäß 11 abgesenkt wird und eine Gleitnocke, die an einer unteren Form anliegt, die Kontaktnahme mit einem Werkstück beginnt,
13 eine Vertikalschnittansicht eines Zustands, in dem eine obere Form des in 11 gezeigten herkömmlichen Negativwinkel-Pressformwerkzeugs sich an ihrem unteren Totpunkt befindet, und
14 eine Vertikalschnittansicht eines Zustands, in dem das herkömmliche Negativwinkel-Pressformwerkzeugs gemäß 11 den Eindring-Formvorgang durchführt und die obere Form ansteigt und die Position des oberen Totpunkts einnimmt.
Ausführungsform
Die vorliegende Erfindung wird im folgenden detailliert auf der Basis einer in den beigefügten Zeichnungen gezeigten konkreten Ausführungsform erläutert.
Die 1a und 1b sind jeweilige Schnittansichten zur Darstellung eines Kotflügels vor und nach seiner Formung, der ein dünnes Metallplattenteil eines Kraftfahrzeugs ist, das durch ein Negativwinkel-Pressformwerkzeug der vorliegenden Erfindung zu formen ist. Ein unterer Abschnitt des Kotflügels ist ein Eindring-Formgebungsabschnitt 5. Der Eindring-Formgebungsabschnitt 5 des Kotflügels variiert in seiner Axialrichtung relativ stark in gekrümmter Linie, und die Bearbeitung besteht in einer sogenannten Schrumpfflansch-Formung, bei der der geformte Abschnitt nach der Formgebung schrumpft.
Der Kotflügel hat dreidimensional gekrümmte Oberflächen sowie gekrümmte Linien, um einen Außenplattenabschnitt eines Kraftfahrzeugs zu bilden.
In 2 ist eine untere Form 1 an ihrem oberen Abschnitt mit einem Halterungsabschnitt 2 für ein Werkstück W ausgebildet und mit einer Nut bzw. Rille 3 versehen, die an ihrer Außenumfangsfläche geöffnet und in der Axialrichtung ausgebildet ist. Die untere Form 1 ist drehbar mit einem Säulenkörper 6 versehen, der mit einem Eindring-Formgebungsabschnitt ausgebildet ist, welcher von der Absenkstelle einer oberen Form 4 an einem Rand an der Seite des Halterungsabschnitts 2 der Nut 3 eindringt. Die untere Form 1 ist mit einem Luftzylinder 61 als automatisches Rückführwerkzeug zum Drehen und Zurückführen des Säulenkörpers 6 versehen, so dass das Werkstück W aus der unteren Form 1 nach der Formung des Werkstücks W entnommen werden kann.
Das obere Ende einer Kolbenstange 62 des Luftzylinders 61, der mit der unteren Form 1 mit einem Stift bzw. Zapfen 65 verbunden ist, ist über einen Zapfen mit einem Verbindungsglied 63 verbunden, das an einem Außenumfang des Säulenkörpers 6 durch einen Bolzen 66 befestigt ist. Als automatisches Rückführwerkzeug kann ein Druckstift, der von einer Druckluftvorrichtung durch eine Spiralfeder, eine hydraulische Vorrichtung, einen Gestängemechanismus, eine Nocke oder einen ähnlichen Mechanismus nach außen vorbelastet wird, eingesetzt werden.
Die obere Form 4 ist mit einer Gleitnocke 9 versehen, die zu einer dem Säulenkörper 6 gegenüberliegenden Position gleitet. Die Gleitnocke 9 ist an einem oberen Abschnitt ihres oberen Endes mit einem Eindring-Formgebungsabschnitt 10 aus gebildet, die Gleitnocke 9 wird von einer Führung (nicht dargestellt) geführt; und die Gleitnocke 9 von dem Formen durch eine zwischen einer oberen Oberfläche der Gleitnocke 9 und einem schräg verlaufenden Führungsabschnitt 7 komprimierten Spiral- bzw. Schraubenfeder 11 nach außen vorbelastet. Die Gleitnocke 9 wird durch einen Stopp-Abschnitt 12 angehalten, der von dem schräg verlaufenden Führungsabschnitt 7 vorsteht.
Ein Kissen 13 ist durch eine Spiralfeder 14 nach unten vorbelastet und ist von der oberen Form 4 durch einen Hängebolzen 15 abgehängt, und das Werkstück W wird stark gedrückt, so dass das Werkstück W nicht vor der Eindring-Formgebung bewegt wird.
Um es zu ermöglichen, einen Abschnitt des Werkstücks W, der der Eindringabschnitt zwischen dem Eindring-Formgebungsabschnitt 10 der Gleitnocke 9 wird, so zu pressen und festzuklemmen, dass keine Faltung in dem Eindringabschnitt des Werkstücks W gebildet wird, umfassen die Formen ein Werkstück-Press- und Klemmelement zum Pressen und Klemmen des Werkstücks zwischen dem Werkstück-Press- und Klemmelement und der Gleitnocke, wobei ein Eindring-Formgebungsabschnitt verschiebbar an dem Säulenkörper vorgesehen ist, ein von dem Werkstück-Press- und Klemmelement zum Übertragen des Drucks vorstehendes Übertragungselement, eine Pressvorrichtung zum Übertragen des Drucks auf das Übertragungselement, Bewegungsmittel zum Bewegen der Pressvorrichtung mit der Absenkbewegung der oberen Form sowie Sperrmittel zum Sperren der Bewegung des Übertragungselements.
Das Werkstück W wird durch den Eindring-Formgebungsabschnitt 10 der Gleitnocke 9 sowie durch Kissen 22 gepresst und festgeklemmt, wobei die Kissen 22 verschiebbar in einem Führungsloch 21 des Säulenkörpers 6 vorgesehen sind. Um die Form des Werkstücks W am unteren Totpunkt klar auszuformen, sind linksseitige Oberflächen der Kissen 22 gemäß der Ansicht in der Zeichnung so ausgebildet, dass die linksseitigen Oberflächen gegen eine Bodenfläche 23 des Führungslochs 21 kollidieren können. Eine linke Seite des Führungslochs 21 ist kontinuierlich mit Durchgangslöchern 24 ausgebildet, deren Durchmesser geringfügig kleiner ist als der des Führungslochs 21.
Runde stabförmige Übertragungsstangen 25 sind über Gewinde mit den linksseitigen Abschnitten der Kissen 22 verbunden, und die Übertragungsstangen 25 verlaufen durch die Durchgangslöcher 24 und erstrecken sich nach außen. Führungsplatten 26 sind an den Enden der Durchgangslöcher 24 des Säulenkörpers 6 zum Führen der Übertragungsstangen 25 befestigt. Jede der Übertragungsstangen 25 wird zusammen mit dem Säulenkörper 6 gedreht, der sich durch Antrieb des Luftzylinders 61 dreht.
3 ist eine Draufsicht auf die Übertragungsstangen 25, die Kissen 22 und eine Spiralfeder 34 zum Vorbelasten der Kissen 22, von oben betrachtet. Die Übertragungsstangen 25 sind in einem geeigneten Abstand voneinander an Positionen angeordnet, die zum Pressen der Kissen 22 geeignet sind. Die Kissen 22 umfassen zwei lange Elemente, die aneinander durch einen Bolzen 32 befestigt sind. Die Kissen können ein einzelnes bzw. -ziges Element sein. Die Schrauben bzw. Spiralfeder 34 ist in einem im Säulenkörper 6 ausgebildeten Halte- bzw. Aufnahmeloch 33 angebracht, die Spiralfeder 34 liegt an einer Scheibe 30 an, und ein Halterungsbolzen 36 durchsetzt die Scheibe 30 und die Spiralfeder 34 und ist in den Lochboden des Haltelochs 33 eingeschraubt. S₁ gemäß 3 ist ein Hub des Kissens 22, basierend auf der Spiralfeder 34. Nachdem das Werkstück W am unteren Totpunkt ausgebildet wurde, funktioniert die Spiralfeder 34 als sogenannter "Knock out", der das geformte Werkstück W aus der geformten Position verdrängt. Nachdem der Formvorgang abgeschlossen ist, wird der Säulenkörper 6 gedreht und durch den Luftzylinder 61 zurückgezogen, und anschließend, wenn ein neues Werkstück geformt wird, wird der Säulenkörper 6 wieder durch den Luftzylinder 61 gedreht und funktioniert so, dass er die oberen Enden der Übertragungsstangen 25 zu dem Säulenkörper 6 hin von Sperrteilen 35 her, die später beschrieben werden, positioniert.
4 zeigt die Übertragungsstangen 25, deren obere Enden zum Säulenkörper 6 hin in einem Stadium gezogen werden, in dem die Presskraft durch die Übertragungsstangen 25 abgesetzt wird.
Wie in 5 gezeigt ist, sind zwei Sperrteile 35 an Positionen gegenüber den oberen Enden der Übertragungsstangen 25 der unteren Form 1 angeordnet. Eine Ringnut 42 ist im oberen Ende jeder der Übertragungsstangen 25 ausgebildet, um einen Kopfabschnitt 43 zu bilden, und der Kopfabschnitt 43 ist an seinem Außenumfang mit einer Schrägfläche 44 ausgebildet. Wenn die Druckkraft von Gasfedern 45, die später beschrieben werden, abgesetzt wird, und daher die Stangen 46 zurückgezogen werden, und wenn die Übertragungsstangen 25 in die Sperrteile 35 eintreten und die Schrägfläche 44 durch die Sperrteile 35 hindurchgeht, kommen die Sperrteile 35 mit der Ringnut 42 in Eingriff, wie in 6 gezeigt ist, woraufhin die Übertragungsstangen 25 sich nicht zu dem Säulenkörper 6 hin zurückziehen können und die Übertragungsstangen 25 in versperrte Zustände gebracht werden.
Jedes der Sperrteile 35 ist mit einer Abdeckung 58 bedeckt und ist verschiebbar an einer Basis 55 zur Übertragungsstange 35 hin vorgesehen und durch eine komprimierte Spiralfeder 56 zur Übertragungsstange 25 vorbelastet. Die Bewegung des Sperrteils 35 zu der Übertragungsstange 25 hin wird durch einen Sperrstift 57 eingeschränkt, der von der unteren Form 2 vorsteht. Die Basis 55 ist an der unteren Form durch Bolzen 59 befestigt. Das Sperrmittel ist nicht auf den oben beschriebenen Aufbau beschränkt, sofern es die gleiche Funktion hat.
Andererseits ist jede der Gasfedern 45 so angeordnet, dass sie der Übertragungsstange 25 gegenüberliegt, so dass die Gasfeder 45 sich in der Axialrichtung der Übertragungsstange 25 vorwärtsbewegen und zurückziehen kann. Die Gasfeder 45 ist an einer beweglichen Basis 47 befestigt, und die bewegliche Basis 47 wird auf einer an der unteren Form befestigten Schiene 49 bewegt.
Ein Nockenmitnehmer 50 ist an der beweglichen Basis 47 befestigt. Ein Betätigungselement 51 ist an der oberen Form 4 gegenüber diesem Nockenmitnehmer 50 durch einen Bolzen 67 angebracht, wobei das Betätigungselement 51 drehbar mit einer Rolle 52 versehen ist und die Rolle 52 so eingestellt ist, dass sie an dem Nockenmitnehmer 50 anliegen kann.
Zur Verwendung geeignetes Hochdruckgas, z. B. Hochdruckgas von 150 kg/cm², ist in einem Zylinder 54 der Gasfeder 45 untergebracht, und auch wenn die vom Zylinder 54 vorstehende Stange 46 ausfährt oder sich zurückzieht, kann eine im wesentlichen konstante Leistung, z. B. eine Leistung von 150 kg/cm² über der gesamten Länge des Hubs der Stange erreicht werden. D. h. zwei Behälter sind in den Zylinder 54 eingebaut, und wenn sich die Stange 46 zurückzieht und Druck auf einen der Behälter ausübt, strömt Hochdruckgas von dem einen Behälter aus und strömt in den anderen Behälter, so dass eine im wesentlichen konstante Leistung über den gesamten Hub der Stange 46 hinweg erzielt werden kann.
Wie oben beschrieben wurde, unterscheidet sich die Gasfeder 45 von der Spiral- bzw. Schraubenfeder, und wenn die Gasfeder 45 zu arbeiten beginnt, kann eine hohe Leistung über den gesamten Hub hinweg erhalten werden und es ist möglich, den Druck zuverlässig auf das Kissen über die Übertragungsstange 25 zu übertragen.
Die Beschreibung ist mit der Gasfeder als Beispiel der Druckvorrichtung vorgenommen worden, die Druckvorrichtung sollte bei der vorliegenden Erfindung jedoch nicht nur auf die Gasfeder beschränkt sein, falls die Druckvorrichtung die gleiche Funktion wie ein federndes Element oder wie die Gasfeder ausübt. Das Übertragungsmittel der Druckvorrichtung sollte ebenfalls nicht auf das obige Beispiel beschränkt sein.
Falls ein Hub der beweglichen Basis 47 durch S2 dargestellt ist, ist ein Hub der Stange 46 der Gasfeder 45 ebenfalls gleich S2. Der Hub S2 der Gasfeder 45 ist auf einen Hub eingestellt, der einen ausreichenden Druck auf das Kissen 22 ausüben kann.
Da die Spiralfeder 34 nur die Übertragungsstange 25 zum Werkstück W hin ziehen kann, ist ihr Hub S1 allgemein kleiner eingestellt als S2.
Die Bezugsziffer 53 stellt einen Anschlag des von der Stange 46 der Gasfeder 45 über die Übertragungsstange 25 gedrückten Kissens 22 dar. Der Anschlag 53 ist am Säulenkörper 6 durch einen Bolzen 60 befestigt.
Der Presshub der beweglichen Basis 47 erfolgt durch Kollision der Rolle 52 des Betätigungselements 51 gegen den Nockenmitnehmer 50, wenn die obere Form 4 abgesenkt wird. Wenn die obere Form 4 ansteigt, steigt das Betätigungselement 51, das die bewegliche Basis 47 eingeschränkt bzw. zurückgehalten hat, an, so dass die bewegliche Basis 47 nicht mehr durch das Betätigungselement 51 eingeschränkt ist, und die bewegliche Basis 47 von der Reaktionskraft der Gasfeder 45 zurückgeführt wird. Um die bewegliche Basis 47 zuverlässig zurückzuführen, ist die bewegliche Basis 47 zu dem Betätigungselement 51 hin durch eine Feder (nicht dargestellt) zusätzlich zu der Reaktionskraft der Gasfeder 45 vorbelastet.
Im folgenden wird die Arbeitsweise dieses Negativwinkel-Pressformwerkzeugs beschrieben.
Zunächst befindet sich die obere Form 4 an ihrem oberen Totpunktzentrum, und zu diesem Zeitpunkt ist das Werkstück W auf dem Halterungsabschnitt 2 der unteren Form 1 aufgebracht. Zu dieser Zeit befindet sich der Säulenkörper 6 an der Formgebungsposition in einem Zustand, in dem die Kolbenstange 62 des Luftzylinders ausgefahren ist.
Als nächstes beginnt die obere Form 4, sich abzusenken, das Kissen 13 drückt zuerst das Werkstück W gegen den Halterungsabschnitt 2 und dann, wie 2 zeigt, kommt die unteren Oberfläche der Gleitnocke 9 zur Anlage gegen eine Drehplatte, die am Säulenkörper 6 durch den Bolzen 64 befestigt ist, so dass die Gleitnocke 9 den Eindring-Formgebungsabschnitt des Säulenkörpers 6 nicht stört. Dabei kollidiert die Rolle 52 des Betätigungselements 51 der oberen Form 4 mit dem Nockenmitnehmer 50 der beweglichen Basis 47 und die bewegliche Basis 47 beginnt ihre Vorwärtsbewegung.
Wie in 7 gezeigt ist, beginnt das Kissen 22 die Kontaktnahme mit dem Werkstück W.
Die bewegliche Basis 47, d. h. die Gasfedern 45, bewegt/bewegen sich zu dem Werkstück W vor, die Stangen 46 stoßen bzw. drücken die Übertragungsstangen 25, die Gleitnocke 9 bewegt sich ebenfalls zum Werkstück W vor und der Eindring-Formgebungsabschnitt 10 und das Kissen 22 pressen und klemmen das Werkstück W fest.
Wenn die obere Form 4 abgesenkt wird, wie 8 zeigt, dringt als nächstes der Eindring-Formgebungsabschnitt 10 der Gleitnocke 9 zu den Gasfedern 45 vor, die Übertragungsstangen 25 werden ebenfalls zu den Gasfedern 45 hin bewegt, und das Werkstück W erreicht den unteren Totpunkt, während es gepresst wird.
Zu diesem Zeitpunkt durchläuft der Kopfabschnitt 43 der Stange 25 die Halteteile 35 gegen die Vorbelastungskraft der Spiralfeder 56, wie 5 zeigt, und die Halteteile 35 kommen in Eingriff mit der Ringnut 42 gemäß 6, woraufhin die Übertragungsstangen 25 sich nicht zu dem Säulenkörper 6 hin zurückziehen können und versperrt sind bzw. werden.
Nach der Eindring-Formgebung beginnt sich die obere Form 4 anzuheben. Wie in 9 gezeigt ist, wird die Gleitnocke 9 von den Formen durch die Spiralfeder 11 nach außen vorbelastet und die Gleitnocke 9 bewegt sich nach rechts.
Die Gleitnocke 9, die von dem Säulenkörper 6 eingeschränkt war, steigt an, die Kolbenstange 62 des Luftzylinders 61 wird zurückgezogen, um den Säulenkörper 6 nach links zu drehen, wie in 10 gezeigt ist, so dass, wenn das geformte Werkstück W aus der unteren Form 1 entnommen wird, das Werkstück W entfernt werden kann, ohne den Eindring-Formgebungsabschnitt des Säulenkörpers 6 zu stören.
Wenn die obere Form 4 ansteigt, wird die Einschränkung der beweglichen Basis 47 durch das Betätigungselement 51 aufgehoben, und die bewegliche Basis 47 wird durch die Reaktionskraft der Gasfedern 45 zurückgeführt. Falls die Übertragungsstangen 25 nicht versperrt sind, bewegen sich dabei die Übertragungsstangen 25 durch die Stangen 46 der Gasfedern 45 zum Werkstück W hin und das geformte Werkstück W wird ver formt. Die Übertragungsstangen 25 sind so versperrt, dass das Werkstück W nicht verformt wird. Das Sperrmittel spielt eine wichtige Rolle, damit das geformte Werkstück W nicht verformt wird.
Wenn der Säulenkörper 6 durch den Luftzylinder 61 nach links gedreht wird, wird der Eingriff zwischen den Übertragungsstangen 25 und den Halteteilen 35 aufgehoben (in 5 sind die Halteteile 35 nicht unten angeordnet und die Übertragungsstangen 25 können sich nach unten drehen), das von der Spiralfeder 34 vorbelastete Kissen 22 wird nach rechts gemäß der Zeichnung vorbelastet, das Werkstück W wird angehoben, und der Kopfabschnitt 43 der Übertragungsstange 25 wird zum Säulenkörper 6 hin gezogen.
Als nächstes, wenn der Säulenkörper 6 zu einem Zustand hin gedreht wird, in dem das Werkstück W noch nicht durch den Ausfahrvorgang des Luftzylinders 61 plaziert worden ist, werden die Übertragungsstangen 25 ebenfalls zusammen mit dem Säulenkörper 6 gedreht und die Kopfabschnitte 43 der Übertragungsstangen 25 näher an dem Säulenkörper 6 als an den Halteteilen 35 positioniert. Dieser Zustand ist der Zustand, in dem das Werkstück W noch nicht plaziert worden ist.

Claims

Negativwinkel-Pressformwerkzeug mit: einer unteren Form (1) mit einem Halterungsabschnitt (2) zum Haltern eines Werkstücks (W), einem Säulenkörper (6), der drehbar an der unteren Form (1) gehaltert ist, wobei der Säulenkörper (6) eine Ausnehmung bzw. Rille (3) zur Aufnahme eines Teils des Werkstücks (W) in dieser während der Bearbeitung des Werkstücks (W) aufweist, einer oberen Form (4), die in einer geraden Richtung in Bezug auf die untere Form (1) abgesenkt werden kann, einer Gleitnocke (9), die verschiebbar an der oberen Form (4) dem Säulenkörper (6) gegenüberliegend vorgesehen ist, einem Eindring-Formgebungsabschnitt (10), der an der Gleitnocke (9) vorgesehen ist, wobei der Formgebungsabschnitt (10) mit dem Werkstück (W) in Eingriff bringbar ist, wenn die obere Form (4) abgesenkt wird, und einem Rückführwerkzeug (61–63), das an der unteren Form (1) zum Drehen des Säulenkörpers (6) zu einer Position, an der das Werkstück (W) nach der Formgebung aus der unteren Form (1) entfernt werden kann, vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Klemmelement (22) verschiebbar an dem Säulenkörper (6) vorgesehen ist, wobei das Klemmelement (22) mit einer Seite des Werkstücks (W), die einer mit dem Eindring-Formgebungsabschnitt (10) der Gleitnocke (9) in Eingriff bringbaren Seite des Werkstücks (W) gegenüberliegt, in Eingriff gebracht werden kann, so dass im Einsatz das Werkstück (W) zwischen dem Klemmelement (22) und dem Eindring-Formgebungsabschnitt (10) der Gleitnocke (9) festgeklemmt und verformt wird.
Negativwinkel-Pressformwerkzeug nach Anspruch 1, ferner mit einem Vorbelastungselement (34) zum Vorbelasten des Klemmelements (22) zum Werkstück (W) hin.
Negativwinkel-Pressformwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, ferner mit einem Übertragungselement (25) zum Übertragen einer Kraft auf das Klemmelement (22), wobei das Übertragungselement (25) mit dem Klemmelement (22) verbunden ist und aus diesem durch den Säulenkörper (6) vorsteht.
Pressvorrichtung mit: einem Negativwinkel-Pressformwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, einer Pressvorrichtung (45) zum Übertragen einer Kraft auf das Klemmelement (22) über ein/das Übertragungselement (25), einem Bewegungsmittel (47, 50, 51) zum Bewegen der Pressvorrichtung (45) zu dem Übertragungselement (25), wenn die obere Form (4) abgesenkt wird, und einem Sperrmittel (35, 56, 58) zum Sperren der Bewegung des Übertragungselements (25) an einer vorbestimmten Position.
Pressvorrichtung nach Anspruch 4, wobei: das Übertragungselement eine mit einer Nut bzw. Rille (42) versehene Stange (25) umfasst, die Pressvorrichtung eine Gasfeder (45) aufweist, das Sperrmittel ein Halteteil (35) aufweist, das mit der Nut bzw. Rille (42) des Übertragungselements (25) in Eingriff bringbar ist, und ein elastisches Element (34) zwischen das Klemmelement (22) und den Säulenkörper (6) eingefügt ist, wobei das elastische Element (34) das Klemmelement (22) und das Übertragungselement (25) zum Werkstück (W) hin vorbelastet.
Pressvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, wobei das Bewegungsmittel (47, 50, 51) umfasst: ein Betätigungselement (51), das mit der oberen Form (4) verbunden ist, eine bewegbare Basis (47), die bewegbar an der unteren Form (1) vorgesehen ist, wobei die Pressvorrichtung (45) an der bewegbaren Basis (47) angebracht ist, und einen Nockenmitnehmer (50), der funktionsmäßig mit der bewegbaren Basis (47) verbunden ist, zum Bewegen der Pressvorrichtung (45) zusammen mit der bewegbaren Basis (47) zu dem Übertragungselement (25) hin, wenn die obere Form (4) abgesenkt wird.