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EP3181257A2 - Drawing tool for forming workpieces - Google Patents

Drawing tool for forming workpieces Download PDF

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Publication number
EP3181257A2
EP3181257A2 EP16002557.3A EP16002557A EP3181257A2 EP 3181257 A2 EP3181257 A2 EP 3181257A2 EP 16002557 A EP16002557 A EP 16002557A EP 3181257 A2 EP3181257 A2 EP 3181257A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
workpiece
drawing tool
holder
workpiece carrier
tool
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP16002557.3A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP3181257A3 (en
Inventor
Bernhard TERBORG
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Heinz Schwarz & Co KG GmbH
Original Assignee
Heinz Schwarz & Co KG GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Heinz Schwarz & Co KG GmbH filed Critical Heinz Schwarz & Co KG GmbH
Publication of EP3181257A2 publication Critical patent/EP3181257A2/en
Publication of EP3181257A3 publication Critical patent/EP3181257A3/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D22/00—Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/20—Deep-drawing
    • B21D22/22—Deep-drawing with devices for holding the edge of the blanks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D24/00—Special deep-drawing arrangements in, or in connection with, presses
    • B21D24/04—Blank holders; Mounting means therefor

Definitions

  • the invention relates to a drawing tool for forming workpieces in a press, in particular for forming sheets into a molded part, with a punch and a workpiece carrier associated with the workpiece, wherein the workpiece carrier supported on a tool part and for forming the workpiece relative to this movable is, and with a Matritze.
  • Drawing tools of the aforementioned type are well known and are used, for example, to produce molded parts made of sheet metal, the u. a. find use for vehicle bodies.
  • Such sheet metal parts have a wide variety of geometries that are to produce with appropriate drawing tools in a press. Press-side secondary influences can negatively influence such a mold production process.
  • the drawing tool is characterized in that a force-adapted workpiece holder is provided on the workpiece carrier, which is designed to be movable via power adapter relative to the workpiece carrier.
  • a force-adapted workpiece holder which is formed for example as a sheet holder, is associated with the workpiece carrier or sheet metal forming the usual workpiece carrier.
  • the workpiece holder is to be moved together with the workpiece carrier by the workpiece holder is supported via power adapter on the workpiece carrier.
  • the workpiece holder is to be moved relative to the workpiece carrier.
  • the drawing path (Werk Glaismehub) is still taken over by the press.
  • the active force adapters have a shorter stroke than the stroke of the workpiece carrier, but these determine the effective pressing force acting on the workpiece, such as the sheet metal, as they rest on the workpiece and can perform compensating movements.
  • the power adapter and thus the workpiece holder fine movements during the forming process and thus perform during the production process.
  • the actual main movement is still performed by the workpiece carrier. Due to the fine movements, however, side effects in the production process can be avoided.
  • 1 is a drawing tool for forming workpieces 2 such as sheets generally numbered.
  • a workpiece carrier 3 is supported on a tool part 4 up and down movable about not shown in detail intermediate bolt.
  • a drawing punch 5 is provided and an up and down movable die 6.
  • the workpiece carrier 3 is also to move up and down.
  • spacers 7 are provided on the workpiece carrier 3
  • a workpiece holder 8 is provided within the cross-sectionally U-shaped workpiece carrier 3, which rests on power adapters 9.
  • the power adapter 9 also have up and down movable jib, wherein the stroke of the power adapter 9 is less than the stroke, which can pass through the workpiece carrier 3 during a production process.
  • Fig. 1 shows the state of the drawing tool 1 at the beginning of a molding process.
  • the sheet as a workpiece 2 rests on the workpiece holder 8 and is still undeformed.
  • Fig. 3 a relative movement to build up power and to compensate for disturbances between the workpiece holder 8 and the workpiece 3, triggered by the power adapter 9.
  • the corresponding movement arrows (movement; relative movement) and the corresponding force arrows (residual force, labor, total force) are shown in the figures.
  • Fig. 4 shows the parts of the drawing tool 1 during a drawing or forming process.
  • the workpiece carrier 3 together with the workpiece holder 8 can be moved while the die 6 moves downwards. The deformation is initiated.
  • Fig. 5 finally shows the state of the parts of the drawing tool 1 at the end of a forming process or drawing process.
  • the die 6 is still on the formed sheet 2.
  • Fig. 6 shows an alternative embodiment in which the tool part 4 is formed by the press.
  • the die 6 is in the lower region of the drawing tool 1. Accordingly, the tool holder 3, the workpiece holder 8 and the power adapter 9 are arranged above the die 6. The spacers 7 are located below the workpiece carrier 3 on the die 6.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Ziehwerkzeug 1 zur Umformung von Werkstücken 2 in einer Presse, insbesondere zur Umformung von Blechen zu einem Formteil mit einem Ziehstempel 5 und einem dem Werkstück 2 zugeordneten Werkstückträger 3, wobei der Werkstückträger 3 an einem Werkzeugteil 4 abstützbar und zur Umformung des Werkstückes relativ zu diesem bewegbar ist und mit einer Matritze. Um pressenseitige Einflüsse zu verringern, ist vorgesehen, dass an dem Werkstückträger 3 ein kraftadaptierter Werkstückhalter 8 vorgesehen ist, der über Kraftadapter relativ zu dem Werkstückträger 3 beweglich ausgebildet ist (Fig. 1).The invention relates to a drawing tool 1 for forming workpieces 2 in a press, in particular for forming sheets into a molded part with a punch 5 and the workpiece 2 associated workpiece carrier 3, wherein the workpiece carrier 3 can be supported on a tool part 4 and for forming of the workpiece is movable relative to this and with a die. To reduce press-side influences, it is provided that a force-adapted workpiece holder 8 is provided on the workpiece carrier 3, which is designed to be movable relative to the workpiece carrier 3 via force adapters (FIG. 1).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Ziehwerkzeug zur Umformung von Werkstücken in einer Presse, insbesondere zur Umformung von Blechen zu einem Formteil, mit einem Ziehstempel und einem dem Werkstück zugeordneten Werkstückträger, wobei der Werkstückträger an einem Werkzeugteil abstützbar und zur Umformung des Werkstückes relativ zu diesem bewegbar ist, und mit einer Matritze.The invention relates to a drawing tool for forming workpieces in a press, in particular for forming sheets into a molded part, with a punch and a workpiece carrier associated with the workpiece, wherein the workpiece carrier supported on a tool part and for forming the workpiece relative to this movable is, and with a Matritze.

Ziehwerkzeuge der vorgenannten Art sind allgemein bekannt und dienen beispielsweise dazu, Formteile aus Blech herzustellen, die u. a. für Fahrzeugkarosserien Verwendung finden. Derartige Blechformteile haben unterschiedlichste Geometrien, die mit entsprechenden Ziehwerkzeugen in einer Presse herzustellen sind. Dabei können pressenseitige Nebeneinflüsse einen derartigen Formproduktionsprozess negativ beeinflussen.Drawing tools of the aforementioned type are well known and are used, for example, to produce molded parts made of sheet metal, the u. a. find use for vehicle bodies. Such sheet metal parts have a wide variety of geometries that are to produce with appropriate drawing tools in a press. Press-side secondary influences can negatively influence such a mold production process.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Ziehwerkzeug zur Verfügung zu stellen, mit dem negative pressenseitige Produktionseinflüsse zu verringern sind.It is an object of the present invention to provide a drawing tool with which negative effects on the press side can be reduced.

Zur Lösung dieser Aufgabe zeichnet sich das Ziehwerkzeug dadurch aus, dass an dem Werkstückträger ein kraftadaptierter Werkstückhalter vorgesehen ist, der über Kraftadapter relativ zu dem Werkstückträger beweglich ausgebildet ist.To solve this problem, the drawing tool is characterized in that a force-adapted workpiece holder is provided on the workpiece carrier, which is designed to be movable via power adapter relative to the workpiece carrier.

Damit ist ein Ziehwerkzeug geschaffen, bei dem ein kraftadaptierter Werkstückhalter, der beispielsweise als Blechhalter ausgebildet ist, bei der Werkstückumformung bzw. Blechumformung dem üblichen Werkstückträger zugeordnet ist. Der Werkstückhalter ist gemeinsam mit dem Werkstückträger zu bewegen, indem sich der Werkstückhalter über Kraftadapter an dem Werkstückträger abstützt. Zusätzlich ist jedoch der Werkstückhalter relativ zu dem Werkstückträger zu bewegen. Danach wird der Ziehweg (Werkstückträgerhub) nach wie vor durch die Presse übernommen. Obwohl die aktiven Kraftadapter einen geringeren Hubweg aufweisen als der Hubweg des Werkstückträgers, bestimmen diese jedoch die wirksame Presskraft, die auf das Werkstück, beispielsweise das Blech, einwirkt, da sie am Werkstück anliegen und Ausgleichsbewegungen durchführen können. Damit können die Kraftadapter und mithin der Werkstückhalter Feinbewegungen während des Umformvorganges und mithin während des Produktionsvorganges durchführen. Die eigentliche Hauptbewegung wird jedoch nach wie vor durch den Werkstückträger durchgeführt. Aufgrund der Feinbewegungen lassen sich allerdings Nebeneinflüsse im Produktionsprozess vermeiden.For a drawing tool is provided in which a force-adapted workpiece holder, which is formed for example as a sheet holder, is associated with the workpiece carrier or sheet metal forming the usual workpiece carrier. The workpiece holder is to be moved together with the workpiece carrier by the workpiece holder is supported via power adapter on the workpiece carrier. In addition, however, the workpiece holder is to be moved relative to the workpiece carrier. Thereafter, the drawing path (Werkstückträgerhub) is still taken over by the press. Although the active force adapters have a shorter stroke than the stroke of the workpiece carrier, but these determine the effective pressing force acting on the workpiece, such as the sheet metal, as they rest on the workpiece and can perform compensating movements. Thus, the power adapter and thus the workpiece holder fine movements during the forming process and thus perform during the production process. However, the actual main movement is still performed by the workpiece carrier. Due to the fine movements, however, side effects in the production process can be avoided.

Des Weiteren stehen weitere Möglichkeiten während eines Umformvorganges zur Verfügung, die sonst pressenseitig nicht vorhanden sind. So lassen sich unterschiedliche Kräfte, die nach Bedarf auf den Werkstückhalter wirken, realisieren oder auch sehr fein dosierte Kräfte. Zudem lassen sich durch Erwärmung von Werkzeugen eventuell beeinflusste Ergebnisse verringern. Auch ein unterschiedliches Ziehverhalten, das sich beim Einsatz von Ersatzpressen ergeben kann, wird verringert. Gleiches gilt auch für Einarbeitungspressen. Kräfte lassen sich ebenfalls punktuell unterschiedlich einleiten, um hierdurch ein Einlaufen eines Bleches als Umformteil zu beeinflussen. Je nach Aufwand sind auch weitere integrierbare Funktionen zur Darstellung des Umformvorganges vorzusehen.Furthermore, there are other options available during a forming process that are otherwise not available on the press side. This allows different forces that act on the workpiece holder as needed, or even very finely dosed forces. In addition, the heating of tools can reduce the effects that may be affected. Also, a different drawing behavior, which may arise when using replacement presses, is reduced. The same applies to incorporation presses. Forces can also be selectively initiate differently, thereby affecting a shrinkage of a sheet as a forming part. Depending on the complexity, further integratable functions for the representation of the forming process are to be provided.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind weiteren Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmen. In der Zeichnung zeigen:

  • Schematisch in jeweils einer Prinzipdarstellung als Querschnittsdarstellung die Funktionsweise während eines Produktionsvorganges am Beispiel eines Werkstückes aus Blech
Fig. 1
ein Ausführungsbeispiel des Ziehwerkzeuges nach der Erfindung zu Beginn eines Umformvorganges;
Fig. 2
einen Zustand des Ziehwerkzeuges zu Beginn eines Kontaktes mit einem Blech als Werkstück mit Darstellung der Bewegungskomponenten und der vorherrschenden Kräfte;
Fig. 3
den Zustand des Ziehwerkzeuges mit Darstellung der Relativbewegung zum Kraftaufbau und zur Kompensation von Störgrößen;
Fig. 4
Zustand des Ziehwerkzeuges während eines Ziehvorganges;
Fig. 5
den Zustand des Ziehwerkzeuges am Ende eines Umformvorganges; und
Fig. 6
eine zu Fig. 1 analoge Darstellung eines alternativen Ausführungsbeispiels.
Further advantageous embodiments can be found in further subclaims, the following description and the drawing. In the drawing show:
  • Schematically in each case a schematic representation of a cross-sectional representation of the operation during a production process using the example of a workpiece made of sheet metal
Fig. 1
an embodiment of the drawing tool according to the invention at the beginning of a forming process;
Fig. 2
a state of the drawing tool at the beginning of a contact with a metal sheet as a workpiece with representation of the movement components and the prevailing forces;
Fig. 3
the state of the drawing tool with representation of the relative movement to build up power and to compensate for disturbances;
Fig. 4
State of the drawing tool during a drawing process;
Fig. 5
the state of the drawing tool at the end of a forming process; and
Fig. 6
one too Fig. 1 analogous representation of an alternative embodiment.

In den Zeichnungen sind grundsätzlich übereinstimmende Teile mit übereinstimmenden Bezugsziffern dargestellt.In the drawings, generally matching parts are shown with corresponding reference numerals.

In der Zeichnung ist allgemein mit 1 ein Ziehwerkzeug zur Umformung von Werkstücken 2 wie Blechen beziffert. Ein Werkstückträger 3 ist über im Einzelnen nicht näher dargestellte Zwischenbolzen an einem Werkzeugteil 4 auf- und abbeweglich gehaltert. Zudem ist ein Ziehstempel 5 vorgesehen und eine auf- und abbewegliche Matritze 6. Der Werkstückträger 3 ist ebenfalls nach oben und unten zu verfahren. Auf dem Werkstückträger 3 sind Distanzhalter 7 vorgesehen.In the drawing, 1 is a drawing tool for forming workpieces 2 such as sheets generally numbered. A workpiece carrier 3 is supported on a tool part 4 up and down movable about not shown in detail intermediate bolt. In addition, a drawing punch 5 is provided and an up and down movable die 6. The workpiece carrier 3 is also to move up and down. On the workpiece carrier 3 spacers 7 are provided.

Innerhalb des im Querschnitt U-förmigen Werkstückträgers 3 ist ein Werkstückhalter 8 vorgesehen, der auf Kraftadaptern 9 aufliegt. Die Kraftadapter 9 haben ebenfalls auf- und abbewegliche Hubausleger, wobei der Hubweg der Kraftadapter 9 geringer ist als der Hubweg, den der Werkstückträger 3 während eines Produktionsvorganges durchfahren kann.Within the cross-sectionally U-shaped workpiece carrier 3, a workpiece holder 8 is provided, which rests on power adapters 9. The power adapter 9 also have up and down movable jib, wherein the stroke of the power adapter 9 is less than the stroke, which can pass through the workpiece carrier 3 during a production process.

Fig. 1 zeigt den Zustand des Ziehwerkzeuges 1 zu Beginn eines Formvorganges. Das Blech als Werkstück 2 liegt auf dem Werkstückhalter 8 auf und ist noch unverformt. Fig. 1 shows the state of the drawing tool 1 at the beginning of a molding process. The sheet as a workpiece 2 rests on the workpiece holder 8 and is still undeformed.

In dem Zustand nach Fig. 2 ist die Matritze 6 in Richtung des Werkstückes 2 nach unten verfahren und die anderen Teile des Ziehwerkzeuges 1 sind in ihrer Position verblieben. Die Matritze 6 hat Kontakt mit dem Werkstück 2.In the state after Fig. 2 the die 6 is moved in the direction of the workpiece 2 down and the other parts of the drawing tool 1 are left in their position. The die 6 has contact with the workpiece 2.

In Fig. 3 erfolgt eine Relativbewegung zum Kraftaufbau und zur Kompensation von Störgrößen zwischen dem Werkstückhalter 8 und dem Werkstück 3, ausgelöst durch die Kraftadapter 9. Die entsprechenden Bewegungspfeile (Bewegung; Relativbewegung) und die entsprechenden Kraftpfeile (Restkraft; Arbeitskraft; Gesamtkraft) sind in die Figuren eingezeichnet.In Fig. 3 a relative movement to build up power and to compensate for disturbances between the workpiece holder 8 and the workpiece 3, triggered by the power adapter 9. The corresponding movement arrows (movement; relative movement) and the corresponding force arrows (residual force, labor, total force) are shown in the figures.

Fig. 4 zeigt die Teile des Ziehwerkzeuges 1 während eines Zieh- bzw. Umformvorganges. Der Werkstückträger 3 mitsamt dem Werkstückhalter 8 können bewegt werden, während sich die Matritze 6 nach unten bewegt. Dabei wird die Verformung eingeleitet. Fig. 4 shows the parts of the drawing tool 1 during a drawing or forming process. The workpiece carrier 3 together with the workpiece holder 8 can be moved while the die 6 moves downwards. The deformation is initiated.

Fig. 5 zeigt schließlich den Zustand der Teile des Ziehwerkzeuges 1 am Ende eines Umformvorganges bzw. Ziehvorganges. Die Matritze 6 liegt noch am umgeformten Blech 2 an. Fig. 5 finally shows the state of the parts of the drawing tool 1 at the end of a forming process or drawing process. The die 6 is still on the formed sheet 2.

Fig. 6 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel, bei dem das Werkzeugteil 4 durch die Presse gebildet wird. Dabei liegt die Matritze 6 im unteren Bereich des Ziehwerkzeuges 1. Demzufolge sind auch der Werkzeugträger 3, der Werkstückhalter 8 sowie die Kraftadapter 9 oberhalb der Matritze 6 angeordnet. Die Distanzhalter 7 befinden sich unterhalb des Werkstückträgers 3 auf der Matritze 6. Fig. 6 shows an alternative embodiment in which the tool part 4 is formed by the press. In this case, the die 6 is in the lower region of the drawing tool 1. Accordingly, the tool holder 3, the workpiece holder 8 and the power adapter 9 are arranged above the die 6. The spacers 7 are located below the workpiece carrier 3 on the die 6.

Claims (8)

Ziehwerkzeug (1) zur Umformung von Werkstücken (2) in einer Presse, insbesondere zur Umformung von Blechen zu einem Formteil, mit einem Ziehstempel (5) und einem dem Werkstück (2) zugeordneten Werkstückträger (3), wobei der Werkstückträger (3) an einem Werkzeugteil (4) abstützbar und zur Umformung des Werkstückes relativ zu diesem bewegbar ist, und mit einer Matritze (6), dadurch gekennzeichnet, dass an dem Werkstückträger (3) ein kraftadaptierter Werkstückhalter (8) vorgesehen ist, der über Kraftadapter (9) relativ zu dem Werkstückträger (3) beweglich ausgebildet ist.Drawing tool (1) for forming workpieces (2) in a press, in particular for forming sheets into a molded part, with a drawing punch (5) and a workpiece carrier (3) associated with the workpiece (2), the workpiece carrier (3) abutting a tool part (4) can be supported and is movable relative to this for forming the workpiece, and with a die (6), characterized in that on the workpiece carrier (3) a force-adapted workpiece holder (8) is provided which via power adapter (9) is designed to be movable relative to the workpiece carrier (3). Ziehwerkzeug (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftadapter (9) einen geringeren Hubweg aufweisen als der Hubweg des Werkstückträgers (3).Drawing tool (1) according to claim 1, characterized in that the force adapters (9) have a smaller stroke than the stroke of the workpiece carrier (3). Ziehwerkzeug (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftadapter (9) in deren Wirkbereich die Presskraft bestimmen, die auf das Werkstück (2) einwirkt.Drawing tool (1) according to claim 1 or 2, characterized in that the force adapters (9) determine the pressing force acting on the workpiece (2) in their effective range. Ziehwerkzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Matritze (6) und dem Werkstückträger (3) Distanzhalter (7) vorgesehen sind und der Werkstückhalter (8) zu den Distanzhaltern (7) relativ beweglich ausgebildet ist.Drawing tool (1) according to one of claims 1 to 3, characterized in that provided between the die (6) and the workpiece carrier (3) spacers (7) are and the workpiece holder (8) to the spacers (7) is relatively movable. Ziehwerkzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Presskraft der Kraftadapter (9) von einer Steuerung steuerbar ist.Drawing tool (1) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the pressing force of the power adapter (9) is controllable by a controller. Ziehwerkzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstückträger (3) im Querschnitt U-förmig ausgebildet ist und der Werkstückhalter (8) eine mittlere Aufnahme zur Anordnung des Ziehstempels (5) aufweist, der den Werkstückhalter (8) durchdringt.Drawing tool (1) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the workpiece carrier (3) is U-shaped in cross-section and the workpiece holder (8) has a central receptacle for the arrangement of the drawing punch (5), the workpiece holder ( 8) penetrates. Ziehwerkzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstückhalter (8) an den Kraftadaptern (9) abgestützt ist.Drawing tool (1) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the workpiece holder (8) on the power adapters (9) is supported. Ziehwerkzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstückhalter (8) als Blechhalter und der Werkstückträger (3) als Blechhalterträger ausgebildet sind.Drawing tool (1) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the workpiece holder (8) as a blank holder and the workpiece carrier (3) are formed as a sheet holder holder.
EP16002557.3A 2015-12-18 2016-12-01 Drawing tool for forming workpieces Withdrawn EP3181257A3 (en)

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