EP1256396A1 - Umformpresse für druckmedienbasierte Umformung von Werkstücken, insbesondere für Innenhochdruckformung von hohlen Rohlingen - Google Patents

Umformpresse für druckmedienbasierte Umformung von Werkstücken, insbesondere für Innenhochdruckformung von hohlen Rohlingen Download PDF

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EP1256396A1
EP1256396A1 EP01111526A EP01111526A EP1256396A1 EP 1256396 A1 EP1256396 A1 EP 1256396A1 EP 01111526 A EP01111526 A EP 01111526A EP 01111526 A EP01111526 A EP 01111526A EP 1256396 A1 EP1256396 A1 EP 1256396A1
Authority
EP
European Patent Office
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spindle
forming
forming tool
press
drive
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP01111526A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Ralph Ludwig
Arndt Nottrott
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SIEMPELKAMP PRESSEN SYSTEME GmbH AND Co
Original Assignee
SIEMPELKAMP PRESSEN SYSTEME GmbH AND Co
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Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • 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
    • B21D26/00—Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces
    • B21D26/02—Shaping without cutting otherwise than using rigid devices or tools or yieldable or resilient pads, i.e. applying fluid pressure or magnetic forces by applying fluid pressure
    • B21D26/021—Deforming sheet bodies
    • B21D26/025—Means for controlling the clamping or opening of the moulds
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B1/00—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen
    • B30B1/32—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen by plungers under fluid pressure
    • B30B1/323—Presses, using a press ram, characterised by the features of the drive therefor, pressure being transmitted directly, or through simple thrust or tension members only, to the press ram or platen by plungers under fluid pressure using low pressure long stroke opening and closing means, and high pressure short stroke cylinder means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B30B15/28—Arrangements for preventing distortion of, or damage to, presses or parts thereof
    • B30B15/287—Arrangements for preventing distortion of, or damage to, presses or parts thereof preventing unintended ram movement, e.g. using blocking devices

Definitions

  • each Guide column each have a force application device, a counterholder for absorbing the reaction forces as well a locking device for locking the respective Belong the guide column with the counter holder.
  • a lifting device to move the barrel along the guide columns unlocked locking device provided.
  • each Locking device has jaws, which over Profiles form-fitting with counter profiles on the assigned Interacting leadership pillars in a locking sense can.
  • the profiles of the jaws are ring grooves and the counter profiles on the guide columns as ring ribs educated.
  • This known embodiment lacks a Press upper spar, so that on the one hand a relative unstable construction is realized, on the other hand, the Locking devices only a graded Interlock too. This can happen when changing tools in Interference depending on the respective tool height, if namely differ tool height and locking gradation. Consequently, it can be adapted to any tool height easily possible with this known press (see DE 196 08 486).
  • the invention is based on the technical problem Forming press of the embodiment described in the introduction create that considering a low Construction a perfect and fast press lock enables adaptation to any tool height.
  • the locking device as locking jaw lock for one spindle drive connected to the short stroke cylinder Support spindle and spindle nut is formed, on which Press upper beam between the press upper beam and the Spindle nut radially retractable locking jaws are stored and the forming tool via the short stroke cylinder Spindle drive and the locking jaws against the upper press bar as well as supported directly against the press lower beam is.
  • the short-stroke cylinder a low press design, during the Spindle drive an infinitely variable distance height adjustment in In the course of a tool exchange and consequently an adjustment to any tool height.
  • the complete Closure of the forming tool causes over the spindle drive in the course of hydroforming occurring reaction or support forces in the press frame initiated, with the interposition of between the spindle nut and the upper press spar retracted locking jaws.
  • the long stroke cylinder With the help of the long stroke cylinder become the barrel rail with the short-stroke cylinder and the upper part of the tool so far that the forming tool and consequently the upper part of the tool as well as that Fixed tool lower part on the press lower beam is not difficult installed or replaced.
  • the long-stroke cylinder drives the handlebar down so far that the upper part of the tool and the The lower part of the tool is almost in the closed position.
  • a graded one is also within the scope of the invention Distance height adjustment possible, for example after a proposal of the invention of the spindle drive against graded Spacers, e.g. B. Distance stamp exchangeable which can be connected to the short-stroke cylinder. In implement additional holding brake.
  • at the adjustment drive can be an electrical, act hydraulic or pneumatic drive, whereby a supply line via the central bore of the support spindle can be led to the adjustment drive.
  • At a electrical adjustment drive is one example Supply cable with a cable sleeve in the central hole the support spindle.
  • another variant is also conceivable, according to which the adjusting drive axially movable in one with the driving hat axially wandering and secured against rotation adjustment drives is.
  • a metallic "eating" of the support nut on the Support spindle avoided because the support nut when relieved the support spindle is raised by the spring elements and consequently the adjustment of the entire spindle nut done only by means of the slide nut. Only at The high-strength support nut takes over the pressing process Power transmission.
  • the internal thread the spindle nut with a highly abrasion resistant Sliding layer coated with a low coefficient of friction is, e.g. B. with diamond-like carbon layers.
  • a metallic "Eating" of the support nut prevents, otherwise one sufficient smoothness achieved.
  • the invention further provides that on the locking jaws one traversing drive works and the locking jaws Roller on the outside of the jaw can be moved on rails are connected to the underside of the upper press beam are.
  • the circular recess of the locking jaws recommended to the one hand the take-away hat on the spindle nut to be able to include with sufficient distance, on the other hand to be able to retract the locking jaws radially, that the raised spindle nut when closed Forming tool against the locking jaws and over the Locking jaws against the upper press bar for power transmission is pressed.
  • the edge flanges can be between the Rollers have lateral approaches, which in Recesses of mounting profiles for the running rails intervene and are movable between two stops. By the distance of the stops for the approaches the Travel stroke specified for the locking jaws when the Travel drives, for example, as cylinder piston assemblies are trained.
  • the connection of the traversing drives on the one hand the locking jaws, on the other hand the underside of the upper press spar is expediently under Interposition of joints.
  • a forming press 1 for the print media-based one Forming workpieces, especially for Internal high pressure forming of hollow blanks is shown.
  • This forming press 1 has one between the upper press spars 2 and press lower beam 3 to both press beams 2, 3 connecting guide columns 4 movable tread 5 and at least one long-stroke cylinder working on the running beam 5 6 on.
  • On the stringer 5 are in mirror symmetry Arrangement of two short-stroke cylinders 7 connected, the short-stroke cylinders 7 with interposition of the spar 5 is a mold space-forming tool part 8a and the lower press 3 a complementary Mold space-forming tool lower part 8b are assigned. Both moved together after completion of a closing stroke Tool parts 8a, 8b form a forming tool 8 for the Application of internal high pressure.
  • the locking device 9 is a locking jaw lock for on the short stroke cylinder 7 connected spindle drives 10 with each supporting spindle 11 and spindle nut 12 formed.
  • spindle drives 10 On the upper press spar 2 are between the upper press spar 2 and the spindle nut 12 of the respective spindle drive 10 radially retracting locking jaws 13 mounted.
  • the forming tool 8 is about the short stroke cylinder 7, the spindle drives 10 and the locking jaws 13 against the upper press spar 2 and supported directly against the lower press beam 3.
  • On the spindle nut 12 of each spindle drive 10 works an independent adjustment drive 14.
  • This Adjustment drive 14 is via a driver hat 15 to the Spindle nut 12 connected and centrally on the support spindle 11 arranged. Acting according to the embodiment the adjustment drive 14 is an electrical one Drive, with a central bore 16 of the support spindle 11 a supply line 17 to the adjustment drive 14 is led. It is one in one Cable sleeve 18 laid supply cable. In addition, the Adjustment drive 14 as a hollow shaft drive for one with the Mit Economicshut 15 connected drive shaft 19, z. B. Spline shaft, formed, the support spindle 11 a in Spindle longitudinal direction central bore 16 for the driving shaft 19 immersed therein.
  • the Spindle nuts 12 of both spindle drives 10 after Tool installation or tool change and depending on the respective tool height to just below the retracted Locking jaws 13 of the locking jaw lock boot.
  • the short-stroke cylinders 7 provide the closing of the forming tool 8 after the two tool halves 8a, 8b using the long-stroke cylinder 6 in almost Closed position have been moved together.
  • the spindle nuts 12 In the course of final closing of the forming tool 8 by means of the Short stroke cylinders 7 then become the spindle nuts 12 at the same time against the underside of the locking jaws 13 pressed, so that afterwards in the course of the pressing process occurring reaction or support forces in the upper press spar 2 and press lower beam 3 and consequently in that Press frame can be initiated.
  • a traversing drive works on the locking jaws 13 22.
  • the locking jaws 13 are with the outside of the jaws Rollers 23 on rails 24 movable to the Bottom of the upper press spar 2 are connected.
  • To the exemplary embodiment is two for each spindle drive 10 diametrically opposed locking jaws 13 each an arcuate recess 25 to include the Driver hat 15 and with edge flanges on both sides 26 provided, the edge flanges 26 the rollers 23rd carry and two diametrically opposite traversing drives 22 work in the middle on the locking jaws 13 as well the bottom of the upper press spar 2 are connected.
  • the edge flanges 26 have between the rollers 23 laterally projecting lugs 27, which in recesses 28th of mounting profiles 29 for the rails 24 engage and can be moved between two stops 30. Thereby the travel stroke of the locking jaws 13 is predetermined.
  • the Travel drives 22 for the locking jaws 13 are as Cylinder piston assemblies formed. These cylinder piston assemblies are on the one hand to the locking jaws 13, on the other hand on the upper press spar 2 with interposition connected by joints 31.
  • the distance element 32 as a distance stamp for one graduated block distance. The locking jaw lock stays unchanged.

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  • Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract

Es handelt sich um eine Umformpresse (1) für insbesondere Innenhochdruckumformung mit einem Kurzhubzylinder (7) zum Schließen des Umformwerkzeuges (8) und mit einer Sperrbackenverriegelung für einen an den Kurzhubzylinder angeschlossenen Spindeltrieb (10) mit Tragspindel (11) und Spindelmutter (12), wobei an den Pressenoberholm (2) zwischen dem Pressenoberholm und der Spindelmutter einfahrbare Sperrbacken (13) gelagert sind und das Umformwerkzeug über den Kurzhubzylinder, den Spindeltrieb und die Sperrbacken gegen den Pressenoberholm sowie in üblicher Weise gegen den Pressenunterholm (3) im Zuge des Pressvorganges abgestützt ist. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Umformpresse für druckmedienbasierte Umformung von Werkstücken, insbesondere für Innenhochdruckumformung von hohlen Rohlingen, mit
  • einem zwischen Pressenoberholm und Pressenunterholm an beide Pressenholme verbindenden Führungssäulen verfahrbaren Laufholm,
  • zumindest einem auf den Laufholm arbeitenden Langhubzylinder,
  • zumindest einem an den Laufholm angeschlossenen Kurzhubzylinder, wobei
    dem Kurzhubzylinder ein Werkzeugoberteil und dem Pressenunterholm ein komplementäres Werkzeugunterteil zugeordnet ist und
  • beide nach Beendigung eines Schließhubes zusammengefahrenen Werkzeugteile ein Umformwerkzeug (für die Beaufschlagung mit Innenhochdruck) bilden und
  • mit einer Verriegelungsvorrichtung für das in Schließstellung befindliche Umformwerkzeug.
Im Rahmen der Erfindung können nicht nur hohle Werkstücke, sondern auch ebene Blechtafeln oder sogenannte Doppelplatinen umgeformt werden.
Es ist eine Presse mit einem feststehenden Pressenunterholm, mindestens zwei davon getragenen Führungssäulen und einem längs der Führungssäulen geführten Laufholm bekannt, auf den eine Presskraft ausübbar ist, die auf ein zwischen Pressenunterholm und Laufholm angeordnetes Werkstück direkt oder über ein Werkzeug übertragen wird, wobei zu jeder Führungssäule jeweils eine Kraftaufbringungsvorrichtung, ein Gegenhalter zum Aufnehmen der Reaktionskräfte sowie eine Verriegelungsvorrichtung zum Verriegeln der jeweiligen Führungssäule mit dem Gegenhalter gehören. Zwischen dem Pressenunterholm und dem Laufholm ist eine Hubvorrichtung zum Verlagern des Laufholms längs der Führungssäulen bei entriegelter Verriegelungsvorrichtung vorgesehen. Jede Verriegelungsvorrichtung weist Spannbacken auf, welche über Profile formschlüssig mit Gegenprofilen an den zugeordneten Führungssäulen in verriegelndem Sinne zusammenwirken können. Die Profile der Spannbacken sind als Ringnuten und die Gegenprofile an den Führungssäulen als Ringrippen ausgebildet. Bei dieser bekannten Ausführungsform fehlt ein Pressenoberholm, so dass einerseits eine verhältnismäßig labile Bauweise verwirklicht wird, andererseits lassen die Verriegelungsvorrichtungen lediglich eine abgestufte Verriegelung zu. Das kann bei einem Werkzeugwechsel in Abhängigkeit von der jeweiligen Werkzeughöhe stören, wenn nämlich Werkzeughöhe und Verriegelungsabstufung differieren. Folglich ist eine Anpassung an beliebige Werkzeughöhen bei dieser bekannten Presse unschwer möglich (vgl. DE 196 08 486).
Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, eine Umformpresse der eingangs beschriebenen Ausführungsform zu schaffen, die unter Berücksichtigung einer niedrigen Bauweise eine einwandfreie und schnelle Pressenverriegelung in Anpassung an beliebige Werkzeughöhen ermöglicht.
Zur Lösung dieses technischen Problems ist die gattungsgemäße Umformpresse dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungsvorrichtung als Sperrbackenverriegelung für einen an den Kurzhubzylinder angeschlossenen Spindeltrieb mit Tragspindel und Spindelmutter ausgebildet ist, wobei an dem Pressenoberholm zwischen dem Pressenoberholm und der Spindelmutter radial einfahrbare Sperrbacken gelagert sind und das Umformwerkzeug über den Kurzhubzylinder den Spindeltrieb und die Sperrbacken gegen den Pressenoberholm sowie unmittelbar gegen den Pressenunterholm abgestützt ist. - Im Rahmen der Erfindung gewährleisten der Kurzhubzylinder eine niedrige Pressenbauweise, während der Spindeltrieb eine stufenlose Distanzhöheneinstellung im Zuge eines Werkzeugaustausches und folglich eine Anpassung an jede beliebige Werkzeughöhe ermöglicht. Während der Kurzhubzylinder im Wege eines Kurzhubes die vollständige Schließung des Umformwerkzeuges herbeiführt, werden über den Spindeltrieb die im Zuge der Innenhochdruckumformung auftretenden Reaktions- bzw. Stützkräfte in das Pressengestell eingeleitet, und zwar unter Zwischenschaltung der zwischen der Spindelmutter und dem Pressenoberholm eingefahrenen Sperrbacken. Mit Hilfe des Langhubzylinders werden der Laufholm mit dem Kurzhubzylinder und dem Werkzeugoberteil soweit hochgefahren, dass sich das Umformwerkzeug und folglich das Werkzeugoberteil sowie das ortsfeste Werkzeugunterteil am Pressenunterholm unschwer einbauen oder austauschen lassen. Nach dem Werkzeugeinbau oder Werkzeugwechsel fährt der Langhubzylinder den Laufholm soweit herunter, dass sich das Werkzeugoberteil und das Werkzeugunterteil nahezu in Schließposition befinden. Außerdem werden die zuvor in Ausgangsposition befindlichen Spannbacken und die Spindelmutter auf der Tragspindel soweit hochgefahren, dass sich die Spindelmutter unter Einhaltung eines lediglich noch geringen Bewegungsspiels unterhalb der Spannbacken befindet. Anschließend wird mittels des Kurzhubzylinders das Umformwerkzeug vollständig geschlossen und die Spindelmutter vollständig gegen die Unterseite der Sperrbacken angedrückt. Auf diese Weise wird im Zuge der Innenhochdruckumformung eine Übertragung der Reaktion- bzw. Stützkräfte in einerseits den Pressenoberholm und andererseits den Pressenunterholm, folglich in das Pressengestell erreicht. Die auf der Tragspindel verfahrbare Spindelmutter ermöglicht eine stufenlose Distanzhöheneinstellung und folglich die Anpassung an beliebige Werkzeughöhen.
Im Rahmen der Erfindung ist aber auch eine abgestufte Distanzhöheneinstellung möglich, wenn beispielsweise nach einem Vorschlag der Erfindung der Spindeltrieb gegen abgestufte Distanzelemente, z. B. Distanzstempel austauschbar ist, welche an den Kurzhubzylinder anschließbar sind. In zusätzliche Haltebremse verwirklichen. Auch der Einsatz eines Wegegebers und Drehgebers kann zweckmäßig sein. Bei dem Verstellantrieb kann es sich um einen elektrischen, hydraulischen oder pneumatischen Antrieb handeln, wobei über die Zentralbohrung der Tragspindel eine Versorgungsleitung zu dem Verstelltrieb geführt werden kann. Bei einem elektrischen Verstelltrieb wird man beispielsweise ein Versorgungskabel mit einer Kabelhülse in der Zentralbohrung der Tragspindel verlegen. - Im Rahmen der Erfindung ist auch eine andere Variante denkbar, wonach der Verstelltrieb axial beweglich in einem mit dem Mitnehmerhut axial wandernden und drehgesicherten Verstelltriebträger angeordnet ist.
Ferner besteht die Möglichkeit, dass nicht die Spindelmutter, sondern die Tragspindel angetrieben ist und folglich ein selbständiger Verstellantrieb auf die Tragspindel arbeitet, wobei die Tragspindel in dem Kurzhubzylinder drehbar gelagert ist und die Positionierung der Spindelmutter gegenüber den Sperrbacken mit - bei eingefahrenen Sperrbacken geringem axialen Bewegungsspiel - erhalten bleibt bis der Kurzhubzylinder das Umformwerkzeug schließt.
Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung ist die angetriebene Spindelmutter in eine Tragmutter und eine Gleitmutter unterteilt, wobei zwischen der unteren Gleitmutter und der oberen Tragmutter Federelemente, z. B. Stahl- oder Gummifedern zum Anheben der unbelasteten Tragmutter angeordnet sind. Bei dieser Ausführungsform wird ein metallisches "Fressen" der Tragmutter auf der Tragspindel vermieden, weil die Tragmutter bei Entlastung der Tragspindel durch die Federelemente angehoben wird und folglich das Verstellen der gesamten Spindelmutter lediglich mittels der Gleitmutter erfolgt. Nur beim Pressvorgang übernimmt die hochfeste Tragmutter die Kraftübertragung. Tatsächlich wird die Belastung der Gleitmutter durch die Einfederung der Federelemente begrenzt, da die Gleitmutter bei Belastung nach erfolgter Einfederung der Federelemente nur noch die Federkraft trägt, während die überschüssigen Druckkräfte vollständig von der Tragmutter übernommen werden, die wie die Tragspindel vorzugsweise ein Sägengewinde oder Trapezgewinde aufweist. Im Übrigen ist auch eine pneumatische Anhebung der Gleitmutter mittels Druckluft (aerostatisches Gleitlager) oder eine Kugellagerung (Kugelspindel mit Kugelumlauf) zur Verminderung des Antriebsmomentes bei der Spindelmutterverstellung denkbar, damit ein kleinerer Harmonic-Drive-Kompaktantrieb Verwendung finden kann. - Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung besteht auch die Möglichkeit, dass das Innengewinde der Spindelmutter mit einer hochabriebfesten Gleitschicht mit niedrigem Reibungskoeffizienten beschichtet ist, z. B. mit diamantähnlichen Kohlenstoffschichten. Auch in diesem Fall wird ein metallisches "Fressen" der Tragmutter verhindert, im Übrigen eine hinreichende Leichtgängigkeit erreicht.
Weiter sieht die Erfindung vor, dass auf die Sperrbacken jeweils ein Verfahrantrieb arbeitet und die Sperrbacken mit backenaußenseitigen Laufrollen auf Laufschienen verfahrbar sind, die an die Unterseite des Pressenoberholms angeschlossen sind. Auf diese Weise wird eine verhältnismäßig flache und dennoch leichtgängige Sperrbackenverriegelung verwirklicht. Im Einzelnen können zwei sich diametral gegenüberliegende Sperrbacken mit jeweils einer kreisbogenförmigen Ausnehmung und beidseitigen Randflanschen verwirklicht sein, wobei die Randflansche die Laufrollen tragen, während zwei sich diametral gegenüberliegende Verfahrantriebe mittig auf die Sperrbacken arbeiten und an der Unterseite des Pressenoberholms befestigt sind. Die kreisbogenförmige Ausnehmung der Sperrbacken empfiehlt sich, um einerseits den Mitnehmerhut auf der Spindelmutter mit hinreichender Distanz umfassen zu können, andererseits die Sperrbacken jedoch soweit radial einfahren zu können, dass die hochgefahrene Spindelmutter bei geschlossenem Umformwerkzeug gegen die Sperrbacken und über die Sperrbacken gegen den Pressenoberholm zur Kraftübertragung angedrückt wird. Die Randflansche können zwischen den Laufrollen seitliche Ansätze aufweisen, welche in Aussparungen von Montageprofilen für die Laufschienen eingreifen und zwischen zwei Anschlägen verfahrbar sind. Durch die Distanz der Anschläge für die Ansätze wird der Verfahrhub für die Sperrbacken vorgegeben, wenn die Verfahrantriebe beispielsweise als Zylinderkolbenanordnungen ausgebildet sind. Der Anschluss der Verfahrantriebe an einerseits die Sperrbacken, andererseits die Unterseite des Pressenoberholms erfolgt zweckmäßigerweise unter Zwischenschaltung von Gelenken.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1
eine erfindungsgemäße Umformpresse in schematischer Frontansicht,
Fig. 2
den Gegenstand nach Fig. 1 in schematischer Seitenansicht,
Fig. 3
einen Schnitt A-A durch den Gegenstand nach Fig. 2,
Fig. 4
einen Schnitt B-B durch den Gegenstand nach Fig. 2,
Fig. 5
einen vergrößerten Ausschnitt aus dem Gegenstand nach Fig. 1 im Bereich eines Spindeltriebes mit Sperrbackenverriegelung und Kurzhubzylinder bei geschlossenem Umformwerkzeug im Zuge eines Pressvorganges,
Fig. 6
den Gegenstand nach Fig. 5 bei geöffnetem Umformwerkzeug im Zuge eines Werkzeugwechsels,
Fig. 7
einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 5 im Bereich von Spindelmutter und Mitnehmerhut und
Fig. 8
den Gegenstand nach Fig. 5 ohne Spindeltrieb, der durch ein Distanzelement vorgegebener Länge für Blockdistanz ersetzt ist.
In den Figuren ist eine Umformpresse 1 für die druckmedienbasierte Umformung von Werkstücken, insbesondere für Innenhochdruckumformung von hohlen Rohlingen dargestellt. Diese Umformpresse 1 weist einen zwischen Pressenoberholm 2 und Pressenunterholm 3 an beide Pressenholme 2, 3 verbindenden Führungssäulen 4 verfahrbaren Laufholm 5 und zumindest einen auf den Laufholm 5 arbeitenden Langhubzylinder 6 auf. An den Laufholm 5 sind in spiegelsymmetrischer Anordnung zwei Kurzhubzylinder 7 angeschlossen, wobei den Kurzhubzylindern 7 unter Zwischenschaltung des Laufholms 5 ein formraumbildendes Werkzeugoberteil 8a und dem Pressenunterholm 3 ein komplementäres formraumbildendes Werkzeugunterteil 8b zugeordnet sind. Beide nach Beendigung eines Schließhubes zusammengefahrenen Werkzeugteile 8a, 8b bilden ein Umformwerkzeug 8 für die Beaufschlagung mit Innenhochdruck. Ferner ist eine Verriegelungsvorrichtung 9 für das in Schließstellung befindliche Umformwerkzeug 8 vorgesehen. Die Verriegelungsvorrichtung 9 ist als Sperrbackenverriegelung für an die Kurzhubzylinder 7 angeschlossene Spindeltriebe 10 mit jeweils Tragspindel 11 und Spindelmutter 12 ausgebildet. An dem Pressenoberholm 2 sind zwischen dem Pressenoberholm 2 und der Spindelmutter 12 des jeweiligen Spindeltriebes 10 radial einfahrende Sperrbacken 13 gelagert. Das Umformwerkzeug 8 ist über die Kurzhubzylinder 7, die Spindeltriebe 10 und die Sperrbacken 13 gegen den Pressenoberholm 2 und unmittelbar gegen den Pressenunterholm 3 abgestützt. Auf die Spindelmutter 12 eines jeden Spindeltriebes 10 arbeitet ein selbständiger Verstelltrieb 14. Dieser Verstelltrieb 14 ist über einen Mitnehmerhut 15 an die Spindelmutter 12 angeschlossen und zentral auf der Tragspindel 11 angeordnet. Nach dem Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem Verstelltrieb 14 um einen elektrischen Antrieb, wobei über eine Zentralbohrung 16 der Tragspindel 11 eine Versorgungsleitung 17 zu dem Verstelltrieb 14 geführt ist. Dabei handelt es sich um ein in einer Kabelhülse 18 verlegtes Versorgungskabel. Außerdem ist der Verstelltrieb 14 als Hohlwellenantrieb für eine mit dem Mitnehmerhut 15 verbundene Mitnehmerwelle 19, z. B. Keilwelle, ausgebildet, wobei die Tragspindel 11 eine in Spindellängsrichtung verlaufende Zentralbohrung 16 für die darin eintauchende Mitnehmerwelle 19 aufweist.
Mit Hilfe der Verstelltriebe 14 lassen sich die Spindelmuttern 12 beider Spindeltriebe 10 nach erfolgtem Werkzeugeinbau oder Werkzeugwechsel und in Abhängigkeit von der jeweiligen Werkzeughöhe bis dicht unter die eingefahrenen Sperrbacken 13 der Sperrbackenverriegelung hochfahren. Die Kurzhubzylinder 7 besorgen das Verschließen des Umformwerkzeuges 8 nachdem die beiden Werkzeughälften 8a, 8b mit Hilfe des Langhubzylinders 6 in nahezu Schließstellung zusammengefahren worden sind. Im Zuge des endgültigen Schließens des Umformwerkzeuges 8 mittels der Kurzhubzylinder 7 werden dann die Spindelmuttern 12 gleichzeitig gegen die Unterseite der Sperrbacken 13 angedrückt, so dass danach die im Zuge des Pressvorganges auftretenden Reaktions- bzw. Stützkräfte in den Pressenoberholm 2 und Pressenunterholm 3 und folglich in das Pressengestell eingeleitet werden. Bei jedem Spindeltrieb 10 ist die Spindelmutter 12 in eine Tragmutter 12a und eine Gleitmutter 12b unterteilt. Zwischen der unteren Gleitmutter 12b und der oberen Tragmutter 12a sind Federelemente 20, z. B. Gummifedern zum Anheben der unbelasteten Tragmutter 12a angeordnet, so dass die Verstellung der Spindelmuttern 12 auf den Tragspindeln 11 lediglich mit Hilfe der Gleitmuttern 12b erfolgt und die Tragmuttern 12a lediglich die Kraftübertragung beim Pressvorgang übernehmen. Der Anschluss der Gleitmutter 12b an die Tragmutter 12a erfolgt jeweils mittels über den Umfang verteilter Arretierstifte 21, die ein axiales Bewegungsspiel zwischen Tragmutter 12a und Gleitmutter 12b zulassen.
Auf die Sperrbacken 13 arbeitet jeweils ein Verfahrantrieb 22. Die Sperrbacken 13 sind mit backenaußenseitigen Laufrollen 23 auf Laufschienen 24 verfahrbar, die an die Unterseite des Pressenoberholms 2 angeschlossen sind. Nach dem Ausführungsbeispiel sind für jeden Spindeltrieb 10 zwei sich diametral gegenüberliegende Sperrbacken 13 mit jeweils einer kreisbogenförmigen Ausnehmung 25 zum Umfassen des Mitnehmerhutes 15 und mit beidseitigen Randflanschen 26 vorgesehen, wobei die Randflansche 26 die Laufrollen 23 tragen und zwei sich diametral gegenüberliegende Verfahrantriebe 22 mittig auf die Sperrbacken 13 arbeiten sowie an die Unterseite des Pressenoberholms 2 angeschlossen sind. Die Randflansche 26 weisen zwischen den Laufrollen 23 seitlich vorkragende Ansätze 27, welche in Aussparungen 28 von Montageprofilen 29 für die Laufschienen 24 eingreifen und zwischen zwei Anschlägen 30 verfahrbar sind. Dadurch wird der Verfahrhub der Sperrbacken 13 vorgegeben. Die Verfahrantriebe 22 für die Sperrbacken 13 sind als Zylinderkolbenanordnungen ausgebildet. Diese Zylinderkolbenanordnungen sind einerseits an die Sperrbacken 13, andererseits an den Pressenoberholm 2 unter Zwischenschaltung von Gelenken 31 angeschlossen.
Nach der in Fig. 8 dargestellten abgewandelten Ausführungsform ist jeder Spindeltrieb 10 gegen abgestufte Distanzelemente 32 austauschbar, welche an den Kurzhubzylinder 7 anschließbar sind. Bei dem Ausführungsbeispiel ist das Distanzelement 32 als Distanzstempel für eine abgestufte Blockdistanz ausgebildet. Die Sperrbackenverriegelung bleibt unverändert.

Claims (16)

  1. Umformpresse (1) für druckmedienbasierte Umformung von Werkstücken, insbesondere für Innenhochdruckumformung von hohlen Rohlingen, mit
    einem zwischen Pressenoberholm (2) und Pressenunterholm (3) an beide Pressenholme (2, 3) verbindenden Führungssäulen (4) verfahrbaren Laufholm (5),
    zumindest einem auf den Laufholm (5) arbeitenden Langhubzylinder (6),
    zumindest einem an den Laufholm (5) angeschlossenen Kurzhubzylinder (7), wobei
    dem Kurzhubzylinder )7) unter Zwischenschaltung des Laufholms (5) ein Werkzeugoberteil (8a) und dem Pressenunterholm (3) ein komplementäres Werkzeugunterteil (8b) zugeordnet ist und
    beide nach Beendigung eines Schließhubes zusammengefahrenen Werkzeugteile (8a, 8b) ein Umformwerkzeug (8) bilden und
    mit einer Verriegelungsvorrichtung (9) für das in Schließstellung befindliche Umformwerkzeug (8),
    wobei die Verriegelungsvorrichtung als Sperrbackenverriegelung für einen an den Kurzhubzylinder (7) angeschlossenen Spindeltrieb (10) mit Tragspindel (11) und Spindelmutter (12) ausgebildet ist,
    wobei an dem Pressenoberholm (2) zwischen dem Pressenoberholm (2) und der Spindelmutter (12) einfahrbare Sperrbacken (13) gelagert sind, gegen welche die Spindelmutter (12) im Zuge des Schließens des Umformwerkzeuges (8) gedrückt wird,
    und wobei das Umformwerkzeug (8) über den Kurzhubzylinder (7), den Spindeltrieb (10) und die Sperrbacken (13) gegen den Pressenoberholm (2) sowie gegen den Pressenunterholm (3) abgestützt ist.
  2. Umformpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Spindeltrieb (10) gegen abgestufte Distanzelemente (32), z. B. Distanzstempel austauschbar ist, welche an den Kurzhubzylinder (7) anschließbar sind.
  3. Umformpresse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem jeweiligen Distanzelement (32) und dem Kurzhubzylinder (7) und/oder zwischen dem Kurzhubzylinder (7) und dem jeweiligen Umformwerkzeug (8) werkzeugbezogene Passelemente einsetzbar sind.
  4. Umformwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Spindelmutter (12) ein selbständiger Verstelltrieb (14) arbeitet.
  5. Umformwerkzeug nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstelltrieb (14) über einen Mitnehmerhut (15) auf die Spindelmutter (12) arbeitet.
  6. Umformwerkzeug nach einem der Ansprüche 1, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstelltrieb (14) auf der Tragspindel (11) angeordnet ist.
  7. Umformwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 oder 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstelltrieb (14) als Hohlwellenantrieb für eine mit dem Mitnehmerhut (15) verbundene Mitnehmerwelle (19), z. B. Keilwelle, ausgebildet ist und die Tragspindel (11) eine Zentralbohrung (16) für die darin eintauchende Mitnehmerwelle (19) aufweist.
  8. Umformwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 oder 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass über die Zentralbohrung (16) eine Versorgungsleitung (17) zu dem Verstelltrieb (14) geführt ist.
  9. Umformwerkzeug nach einem der Ansprüche 1, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Verstelltrieb (14) axialbeweglich in einem mit dem Mitnehmerhut (15) axial wandernden und drehgesicherten Verstelltriebträger angeordnet ist.
  10. Umformwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Tragspindel (11) ein selbständiger Verstelltrieb (14) arbeitet und die Tragspindel (11) in dem Kurzhubzylinder (7) drehbar gelagert ist.
  11. Umformwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 oder 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Spindelmutter (12) in eine Tragmutter (12a) und eine Gleitmutter (12b) unterteilt ist, und dass zwischen der unteren Gleitmutter (12b) und der oberen Tragmutter (12a) Federelemente (20), z. B. Stahloder Gummifedern zum Anheben der unbelasteten Tragmutter (12a) angeordnet sind.
  12. Umformwerkzeuge nach einem der Ansprüche 1 oder 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Innengewinde der Spindelmutter (12) mit einer hochabriebfesten Gleitschicht mit niedrigem Reibungskoeffizienten beschichtet ist.
  13. Umformwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Sperrbacken (13) jeweils ein Verfahrantrieb (22) arbeitet und die Sperrbacken (13) mit backenaußenseitigen Laufrollen (23) auf Laufschienen (24) verfahrbar sind, die an die Unterseite des Pressenoberholms (2) angeschlossen sind.
  14. Umformwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass zwei sich diametral gegenüberliegende Sperrbacken (13) mit jeweils einer kreisbogenförmigen Ausnehmung (25) und beidseitigen Randflanschen (26) vorgesehen sind, wobei die Randflansche (26) die Laufrollen (23) tragen und zwei sich diametral gegenüberliegende Verfahrantriebe (22) mittig auf die Sperrbacken (13) arbeiten und an die Unterseite des Pressenoberholms (2) angeschlossen sind.
  15. Umformwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Randflansche (26) seitlich vorkragende Ansätze (27) aufweisen, welche in Aussparungen (28) von Montageprofilen (29) für die Laufschienen (24) eingreifen und zwischen zwei Anschlägen (30) verfahrbar sind.
  16. Umformwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Verfahrantriebe (22) für die Sperrbacken (13) als Zylinderkolbenanordnungen ausgebildet sind und die Zylinderkolbenanordnungen einerseits an die Sperrbacken (13), andererseits an den Pressenoberholm (2) gelenkig angeschlossen sind.
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