CN103459133B - 具有两个可耦合的挺杆的拉伸压力机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有第一挺杆（17）和第二挺杆（18）的拉伸压力机（10）。第一挺杆（17）通过电动的第一挺杆传动装置（25）、并且第二挺杆（18）通过电动的第二挺杆传动装置（30）沿着工作方向（A）运动。此外，拉伸压力机（10）还具有能在退耦状态和耦合状态之间转换的耦合装置（35）。在退耦状态时，所述两个挺杆（17）、（18）能彼此独立地沿着工作方向（A）运动。在耦合状态时，耦合装置（35）的任务是阻止在所述两个挺杆（17、18）之间的相对运动。因此这种拉伸压力机（10）能作为单作用式的或者双作用式的压力机运行。

Description

具有两个可耦合的挺杆的拉伸压力机

技术领域

本发明涉及一种用于生产成型板件、例如车身件的拉伸压力机。

背景技术

为了拉深板件，已公开了双作用式的压力机。在这样的压力机中，一种板材压紧环相对于拉深凸模可相对运动地设置。所述板材压紧环放置在待成型的板坯上，并且施加固定力或者夹紧力，而紧接着在与模具合作时拉深凸模使板坯成型。例如由DE 24 19 389公开了这样一种压力机。在这种压力机中设置一种液压的拉伸压力机，在这种液压的拉伸压力机中在沿着工作方向能运动的挺杆上既固定有拉伸凸模，也固定有板材压紧环12。因此，在挺杆向下运动时，首先所述板材压紧环碰到板坯，并且只是在继续向下运动时才通过所述拉深凸模使板坯成型。

此外，由DE 199 43 411 A1也公开了一种具有内挺杆和外挺杆的双作用式的成型机。偏心轮传动装置具有偏心轴，所述偏心轴通过连杆与外挺杆连接。具有两个活节杠杆的曲柄杠杆传动装置通过另一杠杆将内挺杆与偏心轴连接起来。

发明内容

本发明的任务是以已公开的压力机为依据，使压力机的使用可行性更加灵活，并且保证所生产的成型件的高质量。

为此，拉伸压力机具有第一挺杆，所述第一挺杆沿着工作方向可由第一挺杆传动装置进行传动。此外，所述拉伸压力机还具有第二挺杆，所述第二挺杆可借助于第二挺杆传动装置进行传动。这两个挺杆传动装置分别具有电动机。两个挺杆传动装置可彼此独立地激活，因此可独立地执行和规定所述第一挺杆和第二挺杆相对于底模具（Unterwerkzeug）或者板坯的运动。控制单元用于操控所述挺杆传动装置。此外，拉伸压力机还具有耦合装置，所述耦合装置可在耦合状态和退耦状态之间进行转换。在耦合状态时，在所述两个挺杆之间产生一种运动学的耦合，这种运动学的耦合阻止第一挺杆相对于第二挺杆的相对运动。优选地，所述耦合装置是这样一种机械的耦合装置，即它在一种实施例中在所述两个挺杆之间产生一种直接的机械连接，并且在另一实施例中产生所述两个挺杆传动装置的运动学的耦合。因此，通过这种耦合装置，所述拉伸压力机可在耦合状态时的单作用的运行方式和退耦状态时的双作用的运行方式之间。

在退耦状态时，第二挺杆例如可用作压紧装置（Niederhalter）。可自由地规定它的位置、它的速度、和/或它用以固定所述板坯的夹紧力，并且与例如可用作拉伸凸模的第一挺杆的位置和/或用以运动的速度无关。在这种运行方式时由第二挺杆施加的板材固定力以及在拉伸过程中的它的变化曲线对于已被生产的成型件的质量来说是十分重要的。由于这两种挺杆运动是无关联的，所以由第二挺杆施加到板坯上的板材固定力可以与拉伸过程的要求、例如材料以及板坯的厚度相适配。此外，也可以与由第一挺杆形成的拉伸凸模的实际位置完全无关地调节这种板材固定力。以这种方式，所述板材固定力例如就可以与第一拉伸凸模的速度相适配。此外，也可与第一拉伸凸模的运动控制无关地得到下述可行性：通过所述控制单元来规定在所述第二挺杆传动装置的、位置受控制的或者位置被调节的和力受控制的或者力被调节的操控之间进行转换。

如果通过所述耦合装置产生所述耦合状态，那么所述两个挺杆一起沿着工作方向运动。通过这一措施产生这种可能性，即能够以很大的成型力将所述两个挺杆压向板坯。沿着工作方向由第一挺杆传动装置和第二挺杆传动装置所提供的力在耦合状态中相加成很高的合力。在耦合状态中，也可根据具体的加工任务，只是使得这些挺杆传动装置中的一个挺杆传动装置运动就够用了。在耦合状态中，这两个挺杆优选地形成一个一起增大的夹紧表面。在耦合状态中，拉伸压力机作为单作用的压力机与拉伸模具合作，在这种运行模式中，所述拉伸模具设置在压力机机座上。

若这两个挺杆传动装置在运动学方面是相同的，则是有利的。例如可将它们设计为偏心轮传动装置或者铰链传动装置。通过所述两个挺杆传动装置的相同的设计方案可达到，在耦合情况时，当用于拉伸工序所需要的拉伸力大于由单个的挺杆传动装置所能施加的力时，通过所述控制单元可很简单地相同地操控这两个挺杆传动装置。这样，在这种情况中就避免了用于每个挺杆传动装置的、具有不同设定值的复杂的操控装置。

所述耦合装置例如可在所述两个挺杆传动装置之间产生一种运动学的连接。在这种情况中，耦合装置可设计成可接通的联轴器，或者设计成在所述两个挺杆传动装置之间的中间传动机构。为了在耦合状态和退耦状态之间进行转换，特别是通过控制单元对耦合装置进行操控。按照这种方式，可特别快速和简单地改变所述拉伸压力机的运行状态。

挺杆传动装置的电动机可设计成伺服电动机或者转矩电动机。这些电动机可精确地调节沿着工作方向的挺杆的位置和/或力。因此可以说，所述挺杆传动装置是“干式的”，并且不需要液压液。在所述拉伸压力机的优选的实施例中，将所述两个挺杆传动装置设计为上传动装置，并且因此设置在所述压力机机座上的所述两个挺杆的上方。沿着工作方向与挺杆对置的底模具可完全无传动地进行设计。

由从属权利要求和说明书中产生根据本发明的拉伸压力机的一些有利的方案。本说明书局限于本发明的一些实质上的特征。

附图说明

补充地考虑附图。这些附图示出：

图1：处于退耦状态中的拉伸压力机的一个实施例的简化的、类似于方框线路的侧面图；

图2：处于耦合状态中的按照图1的拉伸压力机的实施例的相同的视图；

图3：用于对于挺杆运动进行耦合的耦合装置的一个实施例的方框线路图（Blockschaltbild）；

图4：用于对于挺杆运动进行耦合的耦合装置的另一实施例的方框线路图；

图5：在一种实施方式中将挺杆传动装置设计为铰链传动装置的简化的方框线路示图。

具体实施方式

在图1和图2中示出了一种拉伸压力机10，所述拉伸压力机具有一压力机机座11，所述压力机机座具有多个基本上垂直地延伸的立柱12，所述立柱支承着机头13。压力机机座11的下部件包含有基座14，立柱12与所述基座连接。基座14、立柱12和机头13形成一种封闭的稳定的框架。

在压力机机座11上，沿着工作方向A上并且例如基本上可垂直地运动地设置第一挺杆17和第二挺杆18。在此所描述的实施例中，所述第一挺杆17设计为内挺杆，它被第二挺杆18环形地包围住。这两个挺杆17、18彼此共轴设置。在第一挺杆17上例如设置上模具件19，所述上模具件和底模具21的下模具件20共同作用，用以使板坯22成型。

为了传动所述第一挺杆17，设置第一挺杆传动装置25。第一挺杆传动装置25具有第一电动机26，例如一种伺服电动机或者转矩电动机，它驱动第一偏心轴27。在第一偏心轴27上设置至少一个偏心轮28，例如是两个偏心轮28，连杆29分别可旋转地支承在这些偏心轮上。每个连杆29在与偏心轮28对置的一侧处与第一挺杆17铰链地连接。当偏心轮27旋转时，连杆29沿着工作方向A移动，由此可引起第一挺杆17沿着工作方向A向上和向下运动。

具有第二电动机31的第二挺杆传动装置30用于传动所述第二挺杆18。这两个挺杆传动装置在运动学方面相同地进行构造。因此第二电动机31驱动第二偏心轴32，在所述第二偏心轴32上抗旋转地设置至少一个偏心轮，例如是两个偏心轮28。在这些偏心轮28上类似于第一偏心轮传动装置25地可旋转地支承着两个连杆29，这两个连杆与第二挺杆28铰链地连接。这两个挺杆传动装置25、30在运动学方面相同地进行构造。它们具有相同的电动机26、31以及相同的传动比，这样，在用同一操控参数来对于挺杆传动装置25、30进行操控时，会引起相应配属的挺杆17、18沿着工作方向A的相同的运动。挺杆传动装置25、30的连杆29长度相同。当所述两个挺杆传动装置25、30的操控参数相同时，沿着工作方向A产生所述挺杆17或18的基本上相同的力。

由控制单元33对这两个挺杆传动装置25、30进行控制。这个控制单元33可独立地调节和规定每个挺杆17、18的运动和/或位置和/或力。按照这种方式，可对第一挺杆17和/或第二挺杆18例如对于位置进行控制或者对于位置进行调节，或者对于力进行控制或对于力进行调节。通过所述控制单元33对于挺杆传动装置25、30或者有关的电动机26、31进行相应的操控。

此外，通过所述控制单元33使得一耦合装置35可在耦合状态和退耦状态之间进行转换。在退耦状态时，所述两个挺杆17、18可完全彼此独立地沿着工作方向A运动。在耦合状态时，所述耦合装置35阻止沿着工作方向A在这两个挺杆17、18之间的相对运动。在最后所提到的情况中，这两个挺杆17、18只是一起运动。

在此所描述的这些实施例中，所述耦合装置35产生在所述两个挺杆17、18之间的机械的和/或运动学上的耦合。为此，在根据图3的第一实施例中，这两个挺杆传动装置25、30在运动学上进行耦合。例如在耦合状态时可以通过轴耦联器36将所述两个挺杆传动装置25、30的两个偏心轴27、32抗旋转地彼此连接起来。轴耦联器36可转换地进行设计，并且在退耦状态时将所述两个偏心轴27、32彼此分开。轴耦联器36可以通过控制单元33进行转换。代替这个优选的实施例，也可将轴耦联器36或者另一耦合装置35设计成通过操作人员可操作或者可转换，这样就实现了在所述耦合状态和退耦状态之间的手动转换。

在图4中示出了耦合装置35的一种替代的实施形式。在这个实施形式中，当耦合装置35位于耦合状态时，通过这个耦合装置35直接在第一挺杆17和第二挺杆18之间产生机械连接。在退耦状态时，耦合装置35释放在所述两个挺杆17、18之间的相对运动。例如可通过在所述两个挺杆17、18之间的力适配的连接和/或形状适配的连接、例如通过卡锁装置和/或夹紧装置而达到耦合状态时的机械连接。即使在这个如同在图4里简图示出的方案中，也可将耦合装置35设计成通过控制单元33来进行转换，或者代替地设计成也可手动地进行转换。

根据所述耦合装置35的状态，拉伸压力机10可作为双作用式的压力机来运行，或者作为单作用的压力机来运行。为了作为单作用式的压力机来运行，所述底模具21具有拉伸装置40（图2）。该拉伸装置40示例性地具有带有悬浮板42的台垫41，所述悬浮板在拉伸压力机10的工作方向A中可通过台垫传动装置43定位和/或运动。在悬浮板42上设置有多个压杆46，这些压杆贯穿通过压力机台44，并且在它们的朝向上模具件19或挺杆17、18的端部上具有环形的板材固定器45。下模具件20设置在板材固定器45下方的压力机台44上。

上模具件19和下模具件20彼此互补地设计。因此，可将下模具件20或者上模具件19设计为具有凹入的空隙的模具，这正如在图1和图2中示范性地示出的那样。

拉伸压力机10是按如下情况工作的：

参考图1，对于在所述耦合装置35处于退耦状态时的拉伸压力机10的运行加以说明。在此，这个拉伸压力机是作为双作用的压力机进行工作的。在这种情况中，第二挺杆18用作压紧装置（Niederhalter）。在板坯22的成型过程之前，首先所述第二挺杆18向下运动，直到它紧贴在板坯22上。沿着工作方向A直到板坯22的运动是通过控制或者调节所述第二挺杆18的位置来完成的。只要它达到板坯22，控制单元33就转换到对于由第二挺杆18施加到板坯22上的夹紧力进行控制或者调节。这个板坯被固定在第二挺杆18和设置在底模具21上的夹紧表面之间。

控制单元不受第一挺杆传动装置25的影响地如此地操控所述第二挺杆传动装置30，即，只要第一挺杆18给板坯22施加所希望的夹紧力，则这个挺杆传动装置才到达所述板坯22。通过沿着工作方向A对第一挺杆17的位置和/或速度的控制或者调节，来完成所述板坯22的真正的拉伸过程。为此，所述上模具件19和下模具件20进行合作，并且使板坯22形成所希望的形状。在这种成型过程中，由所述第二挺杆18施加到板坯22上的夹紧力是可变化的。可以与第一挺杆17的位置和/或速度相适配地调节所述夹紧力。由于这两个挺杆传动装置25、30是彼此独立的，并且因为这些挺杆传动装置25、30都设计为电驱动装置，所以通过控制单元33可以很简单和准确地进行相应的控制。

拉伸压力机10也可作为单作用式的压力机运行，正如在图2中所示出的那样。在这种方案中，附加地在底模具21上设置有拉伸装置40。在拉伸压力机10作为单作用式的压力机的运行方式中，板材压紧环45和压杆46与悬浮板42连接。当运行方式应作为双作用式的压力机进行调节时，可简单地拿掉压杆46和板材压紧环45。此外，通过下述措施可调节作为单作用式的的压力机的运行状态，即将耦合装置35转换到它的耦合状态中。在这种情况中，所述两个挺杆17、18为运动耦合。它们在它们的朝向所述底模具21的一侧形成一种共同的压紧表面50。在这种状况中，可将所述两个挺杆传动装置25、30的两个电动机26、31的力矩相加起来，这样，这两个挺杆17、18用以一起朝向板坯22运动的力可大于由第一或者第二挺杆传动装置25、30单独施加的力。通过这一措施，也可利用这种拉伸压力机10来完成下述的成型工序：该成型工序要求所述挺杆17、18沿着工作方向A的大的力，并且在作为双作用式的压力机运行状态时不能被产生。由于这两个挺杆17、18的耦合，所以这些挺杆同时沿着工作方向A运动，并且同时撞击到放置在板材压紧环45上的板坯22。克服通过台垫传动装置43所施加的、所述板材压紧环的力，所述两个挺杆17、18使得板坯22连同所述板材压紧环45、压杆46以及悬浮板42一起沿着工作方向A移动，其中，上模具件19和下模具件20合作，完成所述板坯22的成型。

在此描述的这些实施例中，将这两个挺杆传动装置25、30设计为上传动装置。根据按照图1和图2的实施形式，所述挺杆传动装置25、30是通过偏心轮传动装置构成的。与所示出的实施形式不同之处是，每个挺杆传动装置25、30也具有一个以上的电动机26、31。

代替所述偏心轮传动装置25、30，也可将铰链传动装置51用作挺杆传动装置。铰链传动装置51具有两个彼此铰链连接的杠杆52，其中，一个杠杆52与所配属的挺杆17或者18连接，另一杠杆52分别铰链地与压力机机座11连接。传动杆53位于所述两个杠杆52之间的铰链连接处，所述传动杆53通过偏心轮54被驱动。

本发明涉及一种具有第一挺杆17和第二挺杆18的拉伸压力机10。第一挺杆17通过电动的第一挺杆传动装置25沿着工作方向A运动，并且第二挺杆18通过电动的第二挺杆传动装置沿着工作方向A运动。此外，拉伸压力机10还具有可在退耦状态和耦合状态之间转换的耦合装置35。在退耦状态时，这两个挺杆17、18可彼此独立地沿着工作方向A运动。在耦合状态时，耦合装置35的任务是，阻止这两个挺杆17、18之间的相对运动。因此，所述拉伸压力机10可作为单作用式的或者双作用式的压力机来运行。

附图标记列表：

10 拉伸压力机；

11 压力机机座；

12 立柱；

13 机头；

14 基座；

17 第一挺杆；

18 第二挺杆；

19 上模具件；

20 下模具件；

21 底模具；

22 板坯；

25 第一挺杆传动装置；

26 第一电动机；

27 第一偏心轴；

28 偏心轮；

29 连杆；

30 第二挺杆传动装置；

31 第二电动机；

32 第二偏心轴；

35 耦合装置；

36 轴耦联器；

40 拉伸装置；

41 台垫；

42 悬浮板；

43 台垫传动装置；

44 压力机台；

45 板材固定器；

46 压杆；

50 压紧表面；

51 铰链传动装置；

52 杠杆；

53 传动杆；

54 偏心轮；

A 工作方向。

Claims (14)

1.拉伸压力机（10），

- 具有第一挺杆（17），所述第一挺杆被第一挺杆传动装置（25）沿着工作方向（A）能运动地支承在压力机机座（11）中，

- 具有第二挺杆（18），所述第二挺杆被第二挺杆传动装置（30）沿着工作方向（A）能运动地支承在压力机机座（11）中，

其中，这两个挺杆传动装置（25、30）分别具有电动机（26、31），并且能彼此独立地驱动，

- 具有用于操控所述两个挺杆传动装置（25、30）的控制单元（33），

- 具有耦合装置（35），所述耦合装置能够在允许独立的挺杆运动的退耦状态和阻止这两个挺杆（17、18）相对运动的耦合状态之间转换。

2.按照权利要求1所述的拉伸压力机，其特征在于，这两个挺杆传动装置（25、30）在运动学方面是相同的。

3.按照权利要求1所述的拉伸压力机，其特征在于，这两个挺杆传动装置（25、30）构成为偏心轮传动装置（28、29）或者铰链传动装置（51）。

4.按照权利要求1所述的拉伸压力机，其特征在于，在耦合状态时所述挺杆（17、18）一起沿着工作方向（A）运动，并且和拉伸装置（40）协同工作。

5.按照权利要求1所述的拉伸压力机，其特征在于，在耦合状态时，耦合装置（35）直接在第一挺杆（17）和第二挺杆（18）之间产生一种机械连接。

6.按照权利要求1所述的拉伸压力机，其特征在于，在耦合状态时，耦合装置（35）在第一挺杆传动装置（25）和第二挺杆传动装置（30）之间产生一种运动学的连接。

7.按照权利要求1所述的拉伸压力机，其特征在于，在耦合状态时，通过挺杆传动装置（25、30）所引起的传动力作用到两个挺杆（17、18）上。

8.按照权利要求1所述的拉伸压力机，其特征在于，在耦合状态时，根据所要求的压制力只操作一个或者两个挺杆传动装置（25、30）。

9.按照权利要求1所述的拉伸压力机，其特征在于，在耦合状态时，所述两个挺杆（17、18）形成共同的夹紧表面。

10.按照权利要求1所述的拉伸压力机，其特征在于，第二挺杆（18）环形地包围所述第一挺杆（17）。

11.按照权利要求1所述的拉伸压力机，其特征在于，两个挺杆传动装置（25、30）构成为上传动装置。

12.按照权利要求1所述的拉伸压力机，其特征在于，在退耦状态时所述第二挺杆（18）用作压紧装置。

13.按照权利要求1所述的拉伸压力机，其特征在于，将控制单元（33）构造成用于对于第二挺杆传动装置（30）进行操控，以便对于第二挺杆（18）或者进行位置控制或者进行力控制。

14.按照权利要求13所述的拉伸压力机，其特征在于，将控制单元（33）构造成用于：根据第一挺杆（17）的速度和/或位置来对于第二挺杆传动装置（30）进行操控。