[0001] 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.
[0002] 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.
[0003] Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Ziehwerkzeug zur Verfügung zu stellen,
mit dem negative pressenseitige Produktionseinflüsse zu verringern sind.
[0004] 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.
[0005] 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.
[0006] 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.
[0007] 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.
[0008] In den Zeichnungen sind grundsätzlich übereinstimmende Teile mit übereinstimmenden
Bezugsziffern dargestellt.
[0009] 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.
[0010] 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.
[0011] 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.
[0012] 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.
[0013] 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.
[0014] 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.
[0015] 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.
[0016] 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.
1. 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.
2. Ziehwerkzeug (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftadapter (9) einen geringeren Hubweg aufweisen als der Hubweg des Werkstückträgers
(3).
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.
4. 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.
5. Ziehwerkzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Presskraft der Kraftadapter (9) von einer Steuerung steuerbar ist.
6. 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.
7. Ziehwerkzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Werkstückhalter (8) an den Kraftadaptern (9) abgestützt ist.
8. 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.