Tiefziehvorrichtung und Verfahren zum Tiefziehen

Abstract

 Die Erfindung bezieht sich auf eine Tiefziehvorrichtung 10 zum Tiefziehen von metallischen, blechartigen Platinen 11, umfassend im wesentlichen einen Stempel 12, einen Niederhalter 13 und eine Tiefziehform 14, und umfassend wenigstens einen auf die metallische, blechartige Platine 11 einwirkenden, insbesondere einzeln einstellbaren, Ziehstab 15. Es ist dabei der wenigstens eine auf die metallische, blechartige Platine 11 einwirkende, insbesondere einzeln einstellbare Ziehstab 15 direkt am Stempel 12 der Tiefziehvorrichtung 10 angeordnet. Die Erfindung bezieht sich außerdem auf ein Verfahren zum Tiefziehen von metallischen, blechartigen Platinen 11, bei dem die zu bearbeitende Platine 11 in einer Tiefziehvorrichtung 10 über einen Niederhalter 13 und eine entsprechende Gegenanschlagfläche der Tiefziehform 14 am Ende des Tiefziehvorganges eingeklemmt und über auf diese Platine 11 einwirkende Ziehstäbe 15 der Tiefziehvorgang im wesentlichen gesteuert wird. Es wird dabei zu Beginn des Tiefziehvorganges zur Erhöhung der Umformbarkeit der Platine 11 eine geringe hemmende, den Materialfluß steuernde Einrichtung auf die Platine 11 aufgebracht, zu einem vorbestimmten Zeitpunkt des Tiefziehvorganges wird die hemmende, den Materialfluß steuernde Einrichtung durch Angreifen der Ziehstäbe 15 auf die Platine 11 deutlich erhöht und beim abschließenden Teil des Tiefziehvorganges wird die den Materialfluß steuernde Einrichtung zur Minimierung eines Zurückspringens der Platine 11 erhöht beibehalten.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Tiefziehvorrichtung zum Tiefziehen von metallischen, blechartigen Platinen oder Zuschnitt, im folgenden Platinen genannt, umfassend im wesentlichen einen Stempel, einen Niederhalter und eine Tiefziehform, und umfassend wenigstens einen auf die metallische, blechartige Platine einwirkenden, insbesondere einzeln einstellbaren, im Stempel integrierten Ziehstab. Die Erfindung bezieht sich außerdem auf ein Verfahren zum Tiefziehen von metallischen, blechartigen Platinen, bei dem die zu bearbeitende Platine in einer Tiefziehvorrichtung über einen Niederhalter und eine entsprechende Gegenanschlagfläche (Matrize) der Tiefziehform, wegbestimmt und ziehtiefenabhängig, eingeklemmt und über auf diese Platine einwirkende Ziehstäbe der Tiefziehvorgang, zur Verminderung des Zurückspringens der Platine, im wesentlichen gesteuert wird.

[0002] Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Tiefziehvorrichtungen und Verfahren zum Tiefziehen von metallischen, blechartigen Platinen bekannt. Die bekannten Tiefziehvorrichtungen und Verfahren zum Tiefziehen werden auch zur Herstellung von Karosserieelementen verwendet. Es wird dabei beim Tiefziehen von Platinen mit einer hohen Materialfestigkeit (z B. HSLA 340, DP600) oder von Platinen mit einem gegenüber Stahl niedrigeren Elastizitätsmodul (z.B. Aluminium) die geometrische Genauigkeit durch ein Zurückspringen, Rückfedern oder Auffedern des Materials oder durch Faltenbildung verschlechtert. Es sind deshalb Ziehstäbe in den Niederhalter der Tiefziehvorrichtung oder in die entsprechende Gegenanschlagfläche der Tiefziehform integriert worden, um ein Zurückspringen und eine Faltenbildung zu reduzieren. Nachteilig ist dabei, daß die Umformbarkeit ebenfalls reduziert wird. So ist z. B. aus der DE 199 53 751 A1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zur passiven Ziehstabsteuerung für Tiefziehwerkzeuge bekannt, wobei in diesem Falle fest im Niederhalter bzw. in der Matrize eingebettete Ziehstäbe vorgesehen sind, die zur Steuerung des Blecheinlaufes in der Ziehrahmenfläche dienen. Es können dabei solche Ziehstäbe verwendet werden, die einzeln steuerbar sind und je nach Bedarf während des Ziehvorganges ein- und ausgefahren werden können. Dabei erfolgte das Ausfahren der Ziehstäbe bisher aktiv über separate Betätigungsmechanismen, so z. B. durch Hydraulikzylinder. Um hierauf verzichten zu können, bzw. um die Kosten für eine solche aktive Ziehstabsteuerung zu senken, wird dabei eine passive Ziehstabsteuerung vorgeschlagen, wobei die wirkende Kraft über die Pinolenkraft gesteuert wird. Bei der passiven Ziehstabsteuerung ist dabei die Pinole im Niederhalter integriert und Ausfahrzeitpunkt oder Ausfahrlänge werden in Abhängigkeit von der Pinolenkraft gesteuert. Zum Aufbau der Steuerung können dabei passive mechanische, pneumatische oder hydraulische Komponenten eingesetzt werden.

[0003] Aus der US 6 276 185 B1 ist ebenfalls eine Tiefziehvorrichtung bzw. ein Verfahren zum Tiefziehen bekannt, bei dem in dem Niederhalter der Tiefziehvorrichtung mehrere Ziehstäbe zur Steuerung des Tiefziehvorganges vorgesehen sind. In diesem Falle werden die zu bearbeitenden Platinen einem zweistufigen Tiefziehvorgang unterzogen, bei dem im ersten Schritt insbesondere die Randbereiche bearbeitet und im zweiten Schritt der Tiefziehvorgang vollendet wird, wobei hier auch unterschiedliche Ziehtiefen über der Länge vorgesehen sein können.

[0004] Aus dem Stand der Technik ist außerdem aus der DE 195 03 874 A1ein Tiefziehwerkzeug mit einem integrierten Niederhalter bekannt. In diesem Falle umfaßt das Tiefziehwerkzeug einen Stempel, eine Matrize und einen Niederhalter, wobei der Niederhalter direkt am Stempel befestigt und während des gesamten Umformprozesses mit der Blechplatine in Kontakt ist. Der Niederhalter kann dabei unterschiedlich ausgebildet und angeordnet sein, weiterhin können zusätzliche, mit dem Niederhalter in Wirkverbindung stehende Elemente wie Zwischenstücke, Bremselemente oder dgl. vorgesehen sein.

[0005] Schließlich ist aus der DE 195 04 649 C1 ein Verfahren und ein Ziehwerkzeug zum Streckziehen von Blechen bekannt, bei dem der Ziehvorgang in im wesentlichen zwei Phasen unterteilt ist, um auch in dem inneren Bereich der Bleche eine plastische Verformung zu ermöglichen, wobei eine gleichmäßige Materialstärke gegeben sein soll. Der Ziehvorgang umfaßt dabei eine erste Phase, in der das Blech quer zur Ziehrichtung und der Werkstoff der randfernen Bereiche ausgezogen wird, sowie eine zweite Phase, in der der randnahe Werkstoff ausgezogen wird. Es dringt dabei in der ersten Phase des Ziehvorganges ein Matrizenseitig am Rand der Matrize umlaufend vorgesehener Steg in einen stempelseitig angebrachten, am Rand des Ziehstempels umlaufenden Graben ein und holt dadurch Blechwerkstoff aus dem mittleren, randfernen Bereich des Bleches hervor und somit werden diese Werkstückbereiche ausgezogen.

[0006] Ausgehend von diesen bekannten Tiefziehvorrichtungen und Verfahren zum Tiefziehen von metallischen, blechartigen Platinen liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die bekannten Anordnungen und Verfahren unter Beibehaltung der bisherigen Vorteile in der Weise zu verbessern bzw. weiterzuentwickeln, daß eine gute Verformbarkeit der tiefzuziehenden Platinen gegeben ist und trotzdem die geometrische Genauigkeit nicht durch ein Zurückspringen des Materials verschlechtert wird, d.h. ein Zurückspringen des Materials soll erheblich vermindert bzw. möglichst verhindert werden.

[0007] Die Aufgabe wird bzgl. der Tiefziehvorrichtung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der wenigstens eine auf die metallische, blechartige Platine einwirkende, insbesondere einzeln verstellbare Ziehstab direkt am Stempel der Tiefziehvorrichtung angeordnet ist. Auf diese Weise wird erstmalig mit einfachen Mitteln die Möglichkeit geschaffen, eine gute Umformbarkeit der tiefzuziehenden Platine bereitzustellen und trotzdem zu gewährleisten, daß gleichzeitig die geometrische Genauigkeit nicht durch ein Zurückspringen des Materials verschlechtert wird, da mit der erfindungsgemäßen Anordnung ein Zurückspringen des Materials beim Tiefziehvorgang erheblich vermindert bzw. verhindert wird. Der Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung liegt dabei insb. in der Kombination einer geringen hemmenden, den Materialfluß steuernden Einrichtung zu Beginn des Tiefziehvorganges zwecks Erzielung einer guten Umformbarkeit mit einer deutlich erhöhten, den Materialfluß hemmenden und verminderten bzw. unterbindenden Einrichtung am Ende des Tiefziehvorganges zur Reduzierung bzw. Vermeidung einer Formabweichung durch Zurückspringens der tiefgezogenen Platine.

[0008] Bei der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind ein oder mehrere einzeln einstellbare Ziehstäbe direkt im oder am Stempel der Tiefziehvorrichtung integriert oder angeordnet.

[0009] Nach einem weiteren Ausgestaltungsmerkmal der vorliegenden -Erfindung ist der wenigstens eine auf die metallische, blechartige Platine einwirkende, insbesondere einzeln verstellbare, direkt im Stempel der Tiefziehvorrichtung integrierte Ziehstab austauschbar ausgebildet.

[0010] Es empfiehlt sich nach einem weiteren Ausgestaltungsmerkmal der vorliegenden Erfindung, daß der wenigstens eine auf die metallische, blechartige Platine einwirkende Ziehstab jeweils in einer im Stempel der Tiefziehvorrichtung befindlichen Tasche angeordnet ist.

[0011] Nach einem weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, daß die Höhe des wenigstens einen auf die metallische, blechartige Platine einwirkenden Ziehstabes einstellbar ist.

[0012] Bevorzugt ist nach einem weiteren Ausgestaltungsmerkmal der vorliegenden Erfindung zur funktionsgerechten Einwirkung des wenigstens einen Ziehstabes auf die metallische, blechartige Platine ein zusätzliches, auf den Ziehstab einwirkendes, Kraftwiderstandselement vorgesehen. Es empfiehlt sich dabei, daß das auf den Ziehstab einwirkende, zusätzliche Kraftwiderstandselement einstellbar ausgebildet ist. Das auf den Ziehstab einwirkende, zusätzliche Kraftwiderstandselement kann dabei zweckmäßig durch ein Federelement, insbesondere ein Gasfederelement, gebildet sein. Weiterhin kann zur zusätzlichen Steuerung des jeweiligen Ziehstabes der Tiefziehvorrichtung eine aktive hydraulische Kraftsteuerung vorgesehen sein.

[0013] Nach einem weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung kann die Tiefziehform im wesentlichen eben ausgebildet sein.

[0014] Bei einer alternativen Ausführungsform weist die Tiefziehform an der Stelle des jeweils einwirkenden Ziehstabes jeweils eine zusätzliche Aushöhlung auf. Dabei empfiehlt es sich, daß der wenigstens eine Ziehstab an seiner zur Aushöhlung der Tiefziehform gerichteten Seite eine konvexe und die Aushöhlung selbst eine entsprechend geartete konkave Ausgestaltung aufweist. Bei einer abgewandelten Ausführung ist vorgesehen, daß der wenigstens eine Ziehstab an seiner zur Aushöhlung der Tiefziehform gerichteten Seite eine im wesentlichen rechteckige und die Aushöhlung selbst ebenfalls eine entsprechend geartete rechteckige Ausgestaltung aufweist.

[0015] Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung werden die beiden vorgenannten Ausführungsformen kombiniert, so daß sowohl konkave/konvexe als auch im wesentlichen rechteckige Aushöhlungen bzw. Ziehstäbe vorhanden sind.

[0016] Nach einem weiteren Ausgestaltungsmerkmal der vorliegenden Erfindung ist der wenigstens eine Ziehstab jeweils fest in der an dem Stempel der Tiefziehvorrichtung befindlichen Tasche festgelegt. Dabei empfiehlt es sich, daß zur Einstellung der Höhe des fest in der an dem Stempel befindlichen Tasche festgelegten Ziehstabes in die Tasche eingesetzte Zwischenplatten ausgebildet sind.

[0017] Bei einer abgewandelten Ausführung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, daß in der zusätzlichen Aushöhlung der Tiefziehform zur genaueren Einstellung der Steuerung des Materialflusses ein beweglicher Einsatz vorgesehen ist, auf den ein Kraftwiderstandselement einwirkt. Dabei kann das auf den beweglichen Einsatz in der Aushöhlung der Tiefziehform einwirkende Kraftwiderstandselement bevorzugt einstellbar ausgebildet sein. Bevorzugt ist dabei das auf den beweglichen Einsatz einwirkende Kraftwiderstandselement durch Federelemente, insbesondere durch Gasfederelemente, gebildet, weiterhin kann zur zusätzlichen Steuerung des beweglichen Einsatzes eine aktive hydraulische Kraftsteuerung vorgesehen sein.

[0018] Bezüglich des Verfahrens wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zu Beginn des Tiefziehvorganges zur Erhöhung der Umformbarkeit der Platine eine geringe hemmende, den Tiefziehvorgang steuernde Kraft auf die Platine aufgebracht wird, daß zu einem vorbestimmten Zeitpunkt des Tiefziehvorganges die hemmende, den Tiefziehvorgang steuernde Kraft durch Angreifen der Ziehstäbe auf die Platine deutlich erhöht wird und daß beim abschließenden Teil des Tiefziehvorganges die den Tiefziehvorgang steuernde Kraft zur Minimierung eines Zurückspringens der Platine erhöht beibehalten wird. Auf diese Weise wird erstmalig auch in verfahrenstechnischer Hinsicht realisiert, daß eine gute Umformbarkeit der tiefzuziehenden Platine erzielt wird und trotzdem gewährleistet ist, daß gleichzeitig die geometrische Genauigkeit nicht durch ein Zurückspringen des Materials verschlechtert wird. Der dem erfindungsgemäßen Verfahren zugrunde liegende Vorteil liegt dabei insbesondere in der Art der Variation der den Materialfluß steuernden Tiefziehvorgangs.

[0019] Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens greifen zu Beginn des Tiefziehvorganges die Ziehstäbe nicht an der Platine an. Dabei empfiehlt sich, daß nach 80 bis 97 % des gesamten Tiefziehvorganges die hemmende, den Materialfluß steuernde Einrichtung durch Angreifen der Ziehstäbe auf die Platine deutlich erhöht wird.

[0020] Nach einem weiteren Verfahrensmerkmal der vorliegenden Erfindung greift zweckmäßig beim abschließenden Teil des Tiefziehvorganges die den Materialfluß steuernde Einrichtung bei einer vorbestimmten Position an der Platine an, derart, daß der Materialfluß bis zum Ende des Tiefziehvorganges wesentlich reduziert oder gehemmt wird.

[0021] Nach einem letzten Merkmal der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, daß der Materialfluß beim abschließenden Teil des Tiefziehvorganges gehemmt wird.

[0022] Die Erfindung ist in den Figuren der Zeichnung in mehreren Ausführungsbeispielen dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1

eine schematische Teil- Schnittansicht einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Tiefziehvorrichtung mit geschlossenem Niederhalter in der Anfangsposition,

Fig. 2

eine schematische Teil- Schnittansicht eines Bereiches mit einem im Stempel integrierten Ziehstab der ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Tiefziehvorrichtung gemäß Fig. 1;

Fig. 3

eine schematische Teil- Schnittansicht der ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Tiefziehvorrichtung in der ersten Phase des Tiefziehvorganges;

Fig. 4

eine schematische Teil- Schnittansicht eines Bereiches mit einem im Stempel integrierten Ziehstab der ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Tiefziehvorrichtung gemäß Fig. 3;

Fig. 5

eine schematische Teil- Schnittansicht der ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Tiefziehvorrichtung in dem Moment des ersten Angreifens der Ziehstäbe an der Platine,

Fig.6

eine schematische Teil- Schnittansicht eines Bereiches mit einem Ziehstab der ersten Ausführungsform der Tiefziehvorrichtung in dem Moment des ersten Angreifens der Ziehstäbe an der Platine;

Fig. 7

eine schematische Teil- Schnittansicht der ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Tiefziehvorrichtung in der Endphase des Tiefziehvorganges mit gehemmtem oder gestopptem Materialfluß;

Fig.8

eine schematische Teil- Schnittansicht eines Bereiches mit einem Ziehstab der ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Tiefziehvorrichtung in der Endphase des Tiefziehvorganges;

Fig.9

eine schematische Teil- Schnittansicht eines Bereiches mit einem Ziehstab einer abgewandelten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Tiefziehvorrichtung mit gehemmtem oder gestopptem Materialfluß in der Endphase des Tiefziehprozesses;

Fig. 10

eine schematische Teil- Schnittansicht eines Bereiches mit einem Ziehstab einer anderen abgewandelten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Tiefziehvorrichtung in der Endphase des Tiefziehprozesses;

Fig. 11

eine schematische Teil- Schnittansicht eines Bereiches mit einem Ziehstab einer weiteren abgewandelten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Tiefziehvorrichtung in der Endphase des Tiefziehprozesses; und

Fig. 12

eine schematische Teil- Schnittansicht eines Bereiches mit einem Ziehstab einer letzten abgewandelten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Tiefziehvorrichtung in der Endphase des Tiefziehprozesses.

[0023] Die erfindungsgemäße Tiefziehvorrichtung ist generell mit 10 bezeichnet. Diese Tiefziehvorrichtung 10 dient zum Tiefziehen von metallischen, blechartigen Platinen, wobei die Tiefziehvorrichtung 10 insbesondere zur Herstellung von Karosserieelementen verwendet wird. Die Tiefziehvorrichtung 10 umfaßt im wesentlichen, siehe z. B. die Fig. 1 der Zeichnung, einen Stempel 12, einen Niederhalter 13 und eine Tiefziehform 14, und sie umfaßt weiterhin wenigstens einen auf die metallische, blechartige Platine 11 einwirkenden, vorzugsweise einzeln verstellbaren, Ziehstab 15.

[0024] Es ist dabei erfindungsgemäß vorgesehen, daß der wenigstens eine auf die metallische, blechartige Platine 11 einwirkende, vorzugsweise einzeln verstellbare Ziehstab 15 direkt am Stempel 12 der Tiefziehvorrichtung 10 angeordnet ist. Durch diese Anordnung wird erreicht, daß der direkt an dem Stempel 12 angeordnete jeweilige Ziehstab 15 zu einem vorbestimmten Zeitpunkt während des Tiefziehvorganges an der Platine 11 angreift. Der Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung liegt dabei insb. in der Kombination einer geringen hemmenden, den Materialfluß steuernden Einrichtung zu Beginn des Tiefziehvorganges zwecks Erzielung einer guten Umformbarkeit mit einer deutlich erhöhten, den Materialfluß steuernden Einrichtung am Ende des Tiefziehvorganges zur Reduzierung bzw. Vermeidung eines Zurückspringens der tiefgezogenen Platine 11.

[0025] Bei der in der Fig. 1 der Zeichnung dargestellten Tiefziehvorrichtung 10 wird dazu eine flache oder vorgeformte Platine 11 auf die Tiefziehform 14 aufgelegt und der Niederhalter 13 wird geschlossen. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird der Niederhalter 13 über Pinolen 23 gesteuert, an denen der Niederhalter 13 festgelegt ist. Die Tiefziehform 14 ist auf einem Distanzhalter 24 angeordnet, der sich wiederum auf einem hier nur schematisch angedeuteten Pressentisch 25 befindet. Der Stempel 12 ist an einem mit 22 bezeichneten Stößel befindlich, der die Ziehkraft z.B. einer hier schematisch angedeuteten doppelt wirkenden Pressenvorrichtung weitergibt. Es ist aber auch ein Einsatz der erfindungsgemäßen Anordnung bei anderen als den dargestellten Pressenanordnungen, z. B. einfach wirkenden Pressen etc., vorgesehen.

[0026] Nachfolgend wird nun zunächst die erfindungsgemäße Tiefziehvorrichtung 10 und anschließend das erfindungsgemäße Verfahren beschrieben. Im vorliegenden Fall sind, siehe wieder z. B. die Fig. 1, genau zwei einzeln verstellbare Ziehstäbe 15 direkt am Stempel 12 der Tiefziehvorrichtung 10 angeordnet. Die beiden auf die metallische, blechartige Platine 11 einwirkende, vorzugsweise einzeln verstellbaren, direkt am Stempel 12 der Tiefziehvorrichtung 10 angeordneten Ziehstäbe 15 sind dabei austauschbar ausgebildet, weiterhin sind die beiden Ziehstäbe 15 jeweils in einer an dem Stempel 12 der Tiefziehvorrichtung 10 befindlichen Tasche 16 angeordnet, siehe hierzu beispielsweise auch die Fig. 2 der Zeichnung. Die Höhe des auf die metallische, blechartige Platine 11 einwirkenden Ziehstabes 15 ist vorliegend einstellbar, um die Position des Angreifens an der Platine 11 verändern zu können. Die Form des Ziehstabes 15 kann dabei jede geeignete Geometrie aufweisen.

[0027] Bei dem z. B. in den Fig. 1 bis 10 dargestellten Ausführungsbeispielen ist zur funktionsgerechten Einwirkung der beiden Ziehstäbe 15 auf die metallische, blechartige Platine 11 ein zusätzliches, auf den jeweiligen Ziehstab 15 einwirkendes, Kraftwiderstandselement 17 vorgesehen, siehe z. B. die Fig. 2. Dieses zusätzliche Kraftwiderstandselement 17 ist dabei einstellbar ausgebildet und wird vorliegend durch ein Federelement, insbesondere ein Gasfederelement, gebildet. Es können hier aber auch andere Lösungen vorgesehen werden. Wahlweise kann dabei zur zusätzlichen Einstellung des jeweiligen Ziehstabes 15 der Tiefziehvorrichtung 10 eine aktive hydraulische Kraftsteuerung vorgesehen sein.

[0028] Bei dem in den Fig. 1 bis 8 dargestellten Ausführungsbeispielen ist die Tiefziehform 14 im wesentlichen eben ausgebildet. Es ist erfindungsgemäß aber auch vorgesehen, siehe die Ausführungsformen gemäß den Fig. 9 bis 12 der Zeichnung, daß die Tiefziehform 14 an der Stelle des jeweils einwirkenden Ziehstabes 15 jeweils eine zusätzliche Aushöhlung 18 aufweist. Dabei kann, siehe die Ausführungsform gemäß Fig. 9, der jeweilige Ziehstab 15 an seiner zur Aushöhlung 18 der Tiefziehform 14 gerichteten Seite eine konvexe und die Aushöhlung 18 selbst eine entsprechend geartete konkave Ausgestaltung aufweisen. Weiterhin kann, siehe die Ausführungsformen gemäß den Fig. 10 bis 12, der jeweilige Ziehstab 15 an seiner zur Aushöhlung 18 der Tiefziehform 14 gerichteten Seite eine im wesentlichen rechteckige und die Aushöhlung 18 selbst ebenfalls eine entsprechend geartete rechteckige Ausgestaltung aufweisen.

[0029] Bei der Ausführungsform gemäß der Fig. 11 ist der Ziehstab 15 jeweils fest in der an dem Stempel 12 der Tiefziehvorrichtung 10 befindlichen Tasche 16 festgelegt. In diesem Falle kann vorgesehen sein, daß zur Einstellung der Höhe des fest in der an dem Stempel 12 befindlichen Tasche 16 festgelegten Ziehstabes 15 in die Tasche 16 eingesetzte Zwischenplatten ausgebildet sind, diese Ausführungsform ist in den Figuren der Zeichnung nicht dargestellt. Weiterhin ist eine Ausführungsform mit oder ohne Taschen möglich, bei der die Ziehstäbe ohne Austauschmöglichkeit am Stempel angeordnet sind oder im Stempel integriert sind.

[0030] Bei der Ausführungsform gemäß der Fig. 12 der Zeichnung ist in der zusätzlichen Aushöhlung 18 der Tiefziehform 14 zur genaueren Einstellung der Steuerung des Materialflusses ein beweglicher Einsatz 20 vorgesehen, auf den ein Kraftwiderstandselement 21 einwirkt. Das auf diesen beweglichen Einsatz 20 einwirkende Kraftwiderstandselement 21 ist dabei einstellbar ausgebildet und ist vorliegend durch Federelemente, insbesondere durch Gasfederelemente, gebildet. Es können aber auch hier andere Lösungen vorgesehen werden. Wahlweise kann dabei zur zusätzlichen Steuerung des beweglichen Einsatzes 20 eine aktive hydraulische Kraftsteuerung vorgesehen sein.

[0031] Nachfolgend wird nun das erfindungemäße Verfahren beschrieben. Dieses ist dadurch gekennzeichnet, daß zu Beginn des Tiefziehvorganges zur Erhöhung der Umformbarkeit des Platine 11 eine geringe hemmende, den Materialfluß steuernde Einrichtung auf die Platine 11 aufgebracht wird, daß zu einem vorbestimmten Zeitpunkt des Tiefziehvorganges die hemmende, den Materialfluß steuernde Einrichtung durch Angreifen der Ziehstäbe 15 auf die Platine 11 deutlich erhöht wird und daß beim abschließenden Teil des Tiefziehvorganges die den Materialfluß steuernde Einrichtung zur Minimierung eines Zurückspringens der Platine 11 erhöht beibehalten wird. Es greifen dabei bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel zu Beginn des Tiefziehvorganges die Ziehstäbe 15 nicht an der Platine 11 an, siehe dazu die Fig. 1 bzw. 3, zu diesem Zeitpunkt bzw. in dieser Phase wird die Platine 11 aber bereits über den Stempel 12 in die Ausnehmung 26 der Tiefziehform 14 gezogen. Die Steuerung des Materialflusses erfolgt dabei über die Kraft am Niederhalter 13, über Distanzstücke zwischen Niederhalter und Tiefziehform oder wahlweise über hier nicht gezeigte weitere Ziehstäbe im Bereich des Niederhalters 13.

[0032] Zu Beginn des Tiefziehvorganges werden also bevorzugt geringe hemmende, den Materialfluß steuernde Einrichtung auf die Platine 11 aufgebracht, um die Verformbarkeit der Platine 11 zu erhöhen. Zu einem vorbestimmten Zeitpunkt des Tiefziehvorganges, bevorzugt nach 80 bis 97 % des gesamten Tiefziehvorganges werden die Ziehstäbe 15 an der Oberfläche der Platine 11 angreifen, siehe hierzu die Fig. 5 der Zeichnung, d. h. zu diesem Zeitpunkt wird die hemmende, den Materialfluß steuernde Einrichtung durch Angreifen der Ziehstäbe 15 auf die Platine 11 deutlich erhöht. In der Fig. 6 ist dazu der Zeitpunkt des ersten Kontaktes des Ziehstabes 15 mit der Platine 11 dargestellt. In der abschließenden Phase des Tiefziehvorganges greifen die Ziehstäbe 15 in einer vorbestimmten Position an der Platine 11 an, und der Materialfluß wird bis zum Ende des Tiefziehvorganges stark reduziert oder gehemmt, siehe Fig. 7. Durch ein erhöhtes Dehnen des Materials in dieser Phase des Tiefziehvorganges wird daher ein Zurückspringen des fertigen Bauteiles nach einem Entfernen aus der Tiefziehform 14 reduziert bzw. vermieden, es ist dabei ein solches Vorgehen insbesondere für ein Formen von hutartigen Bereichen geeignet. Beim Angreifen der Ziehstäbe 15 an der Platine 11 ist die Bewegung der Ziehstäbe 15 in den Taschen 16 des Stempels 12 entgegengesetzt zu der Bewegungsrichtung des Stempels 12. In der Endposition des Stempels 12 ist der Ziehstab 15 nahezu vollständig in der Tasche 16 des Stempels 12. Durch unterschiedliche Ausführungen der Ziehstabhöhe, sind diese nicht in der gänzlichen Höhe in den Taschen, so daß die Ziehstäbe 15 an der Platine 11 angreifen, siehe Fig. 7 bzw. Fig. 8.

[0033] Bei den Ausführungsformen gemäß den Fig. 1 bis 8 ist die Tiefziehform 14 eben ausgebildet. Bei den Ausführungsformen gemäß den Fig. 9 bis 12 weist die Tiefziehform 14 eine zusätzliche Aushöhlung 18 auf, wobei hier unterschiedliche Geometrien bzgl. der Ziehstäbe 15 und entsprechend der Aushöhlung 18 gewählt werden können. Der Materialfluß wird durch diese Ausbildung beim abschließenden Teil des Tiefziehvorganges zusätzlich gehemmt. Wenn hierbei die Ziehstäbe 15 an der Platine 11 angreifen, wird das Material in diese Aushöhlung 18 der Tiefziehform 14 gezogen, siehe Fig. 10. Der Materialfluß wird gehemmt, wenn der Abstand SDB Ziehstab 15 - Aushöhlung 18 kleiner ist als die Ursprungsdicke S0 der Platine 11, oder reduziert, wenn der Abstand SDB Ziehstab 15 - Aushöhlung 18 gleich oder größer als die Ursprungsdicke S0 der Platine 11 ist. Dies gilt auch für die Ausführungsform gemäß Fig. 11.

[0034] Durch die erfindungsgemäße Tiefziehvorrichtung 10 bzw. das erfindungsgemäße Verfahren wird im Vergleich zu herkömmlichen Tiefziehvorrichtungen mit Ziehstäben bzw. den herkömmlichen Verfahren eine erhebliche Erhöhung der Umformbarkeit des Materials erreicht und gleichzeitig wird ein Zurückspringen des Materials minimiert. Die erfindungsgemäße Anbringung des jeweiligen Ziehstabes 15 direkt an dem Stempel 12 kann leicht und kostengünstig an dem Stempel 12 einer Tiefziehvorrichtung 10 integriert werden.

[0035] Wie bereits erwähnt, sind die dargestellten Ausführungsformen nur beispielsweise Verwirklichungen der Erfindung, diese ist nicht darauf beschränkt, es sind vielmehr noch mancherlei Abänderungen und Ausbildungen möglich. So kann insbesondere der direkt am Stempel 12 angeordnete Ziehstab 15 auf andere Art und Weise an diesem festgelegt sein, weiterhin denkbar sind insbesondere Abwandlungen der den Tiefziehvorgang bildenden Verfahrensschritte.

Ansprüche

1. Tiefziehvorrichtung (10) zum Tiefziehen von metallischen, blechartigen Platinen (11), umfassend im wesentlichen einen Stempel (12), einen Niederhalter (13) und eine Tiefziehform (14), und umfassend wenigstens einen auf die metallische, blechartige Platine (11) einwirkenden, insbesondere einzeln verstellbaren, Ziehstab (15),
dadurch gekennzeichnet, daß
der wenigstens eine auf die metallische, blechartige Platine (11) einwirkende, insbesondere einzeln steuerbare Ziehstab (15) direkt am Stempel (12) der Tiefziehvorrichtung (10) angeordnet ist.

2. Tiefziehvorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
ein oder mehrere verstellbare Ziehstäbe (15) direkt am Stempel (12) der Tiefziehvorrichtung (10) angeordnet sind.

3. Tiefziehvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
der wenigstens eine auf die metallische, blechartige Platine (11) einwirkende, insbesondere einzeln verstellbare, direkt am Stempel (12) der Tiefziehvorrichtung (10) angeordnete Ziehstab (15) austauschbar ausgebildet ist.

4. Tiefziehvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
der wenigstens eine auf die metallische, blechartige Platine (11) einwirkende Ziehstab (15) jeweils in einer im Stempel (12) der Tiefziehvorrichtung (10) befindlichen Tasche (16) angeordnet ist.

5. Tiefziehvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Höhe des wenigstens einen auf die metallische, blechartige Platine (11) einwirkenden Ziehstabes (15) einstellbar ist.

6. Tiefziehvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
zur funktionsgerechten Einwirkung des wenigstens einen Ziehstabes (15) auf die metallische, blechartige Platine (11) ein zusätzliches, auf den Ziehstab (15) einwirkendes, Kraftwiderstandselement (17) vorgesehen ist.

7. Tiefziehvorrichtung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß
das auf den Ziehstab (15) einwirkende, zusätzliche Kraftwiderstandselement (17) einstellbar ausgebildet ist.

8. Tiefziehvorrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß
das auf den Ziehstab (15) einwirkende, zusätzliche Kraftwiderstandselement (17) durch ein Federelement, insbesondere ein Gas- Federelement, gebildet ist.

9. Tiefziehvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß
zur zusätzlichen Verstellung des jeweiligen Ziehstabes (15) der Tiefziehvorrichtung (10) eine aktive hydraulische Kraftsteuerung vorgesehen ist.

10. Tiefziehvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Tiefziehform (14) im wesentlichen eben ausgebildet ist.

11. Tiefziehvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Tiefziehform (14) an der Stelle des jeweils einwirkenden Ziehstabes (15) jeweils eine zusätzliche Aushöhlung (18) aufweist.

12. Tiefziehvorrichtung nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, daß
der wenigstens eine Ziehstab (15) an seiner zur Aushöhlung (18) der Tiefziehform (14) gerichteten Seite eine konvexe und die Aushöhlung (18) selbst eine entsprechend geartete konkave Ausgestaltung aufweist.

13. Tiefziehvorrichtung nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, daß
der wenigstens eine Ziehstab (15) an seiner zur Aushöhlung (18) der Tiefziehform (14) gerichteten Seite eine im wesentlichen rechteckige und die Aushöhlung (18) selbst ebenfalls eine entsprechend geartete rechteckige Ausgestaltung aufweist.

14. Tiefziehvorrichtung nach Anspruch 12 oder 13,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Tiefziehform konkave, konvexe und/oder im wesentlichen rechteckige Aufhöhlungen (18) besitzt und der mindestens eine Ziehstab (15) eine entsprechend geartete Ausgestaltet aufweist.

15. Tiefziehvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, daß
der wenigstens eine Ziehstab (15) jeweils fest in der an dem Stempel (12) der Tiefziehvorrichtung (10) befindlichen Tasche (16) festgelegt ist.

16. Tiefziehvorrichtung nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet, daß
der zur Einstellung der Höhe des fest in der an dem Stempel (12) befindlichen Tasche (16) festgelegten Ziehstabes (15) in die Tasche (16) eingesetzte Zwischenplatten ausgebildet sind.

17. Tiefziehvorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 16,
dadurch gekennzeichnet, daß
in der zusätzlichen Aushöhlung (18) der Tiefziehform (14) zur genaueren Einstellung der Steuerung des Materialflusses ein beweglicher Einsatz (20) vorgesehen ist, auf den ein Kraftwiderstandselement (21) einwirkt.

18. Tiefziehvorrichtung nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet, daß
das auf den beweglichen Einsatz (20) in der Aushöhlung (18) der Tiefziehform (14) einwirkende Kraftwiderstandselement (21) einstellbar ausgebildet ist.

19. Tiefziehvorrichtung nach Anspruch 18,
dadurch gekennzeichnet, daß
das auf den beweglichen Einsatz (20) einwirkende Kraftwiderstandselement (21) durch Federelemente, insbesondere durch Gas- Federelemente, gebildet ist.

20. Tiefziehvorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 19,
dadurch gekennzeichnet, daß
zur zusätzlichen Einstellung des beweglichen Einsatzes (20) eine aktive hydraulische Kraftsteuerung vorgesehen ist.

21. Verfahren zum Tiefziehen von metallischen, blechartigen Platinen (11), bei dem das zu bearbeitende Platine (11) in einer Tiefziehvorrichtung (10) über einen Niederhalter (13) und eine entsprechende Gegenanschlagfläche der Tiefziehform (14) eingeklemmt und über auf dieses Platine (11) einwirkende Ziehstäbe (15) der Materialfluß im wesentlichen gesteuert wird,
dadurch gekennzeichnet, daß
zu Beginn des Tiefziehvorganges zur Erhöhung der Umformbarkeit der Platine (11) eine geringe hemmende, den Materialfluß steuernde Einrichtung auf die Platine (11) aufgebracht wird, daß zu einem vorbestimmten Zeitpunkt des Tiefziehvorganges die hemmende, den Materialfluß steuernde Einrichtung durch Angreifen der Ziehstäbe (15) auf die Platine (11) deutlich erhöht wird und daß beim abschließenden Teil des Tiefziehvorganges die den Materialfluß steuernde Einrichtung zur Minimierung eines Zurückspringens der Platine (11) erhöht beibehalten wird.

22. Verfahren nach Anspruch 21,
dadurch gekennzeichnet, daß
zu Beginn des Tiefziehvorganges die Ziehstäbe (15) nicht an der Platine (11) angreifen.

23. Verfahren nach Anspruch 21 oder 22,
dadurch gekennzeichnet, daß
nach 80 bis 97 % des gesamten Tiefziehvorganges die hemmende, den Materialfluß steuernde Kraft durch Angreifen der Ziehstäbe (15) auf die Platine (11) deutlich erhöht wird.

24. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 23,
dadurch gekennzeichnet, daß
beim abschließenden Teil des Tiefziehvorganges die den Materialfluß steuernde Kraft bei einer vorbestimmten Position an der Platine (11) angreift, derart, daß der Materialfluß bis zum Ende des Tiefziehvorganges wesentlich reduziert oder gehemmt wird.

25. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 24,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Materialfluß beim abschließenden Teil des Tiefziehvorganges neben dem Aufbringen der den Tiefziehvorgang steuernden Kraft zusätzlich gehemmt wird.

Zeichnung