AMELIORATION AU SYSTEME DE REGULATION DE LA FORCE DE SERRE-FLAN DANS UNE PRESSE

Description

[0001] La présente invention s'inscrit dans le domaine des outils d'emboutissage travaillant sur presse hydraulique ou mécanique. Elle concerne en particulier un système pour réguler la force de serre-flan dans une presse à emboutir.

[0002] Une presse à emboutir comprend essentiellement une table sur laquelle est fixée une matrice avec une empreinte dont le dessin est celui de la surface extérieure de la pièce à emboutir, un serre-flan servant à fixer le flan de tôle à emboutir et un poinçon fixé au coulisseau de la presse, ce poinçon ayant un dessin complémentaire de celui de l'empreinte de la matrice. Lorsque le poinçon exerce une pression sur un flan placé sur la matrice, il déforme celui-ci dans l'intervalle entre la matrice et le poinçon.

[0003] Le serre-flan exerce une pression de serrage sur les faces du flan dans le but d'empêcher le plissement de la tôle suite à l'effet de rétreint. La pression de serrage exercée par le serre-flan peut en outre servir à créer une forte tension dans la jupe d'emboutis dans le cas d'emboutis coniques ou pour le calibrage par étirage sur poinçon par exemple.

[0004] Par le document EP-A-0475923 est connu un système permettant de faire varier rapidement la force de serre-flan et essentiellement de la réguler automatiquement sur base de paramètres significatifs du processus d'emboutissage.

[0005] Lorsque ce système est utilisé sur un coussin de presse hydraulique ou mécanique, la force du coussin est choisie supérieure à la force de serre-flan maximum exercée dans le cadre de la régulation et cette force est exercée contre des butées qui prennent appui sur la partie de l'outil reliée au coulisseau mobile de la presse. La force exercée par le coussin sert donc dans ce cas uniquement à fermer l'outillage, la pression effective de serre-flan étant exercée par de petits vérins placés dans l'outillage. En pratique industrielle, il y a cependant des cas où il n'est pas nécessaire d'utiliser le système de régulation de la force de serre-flan dans toute la zone du serre-flan : une pression de serre-flan constante peut être appliquée dans une zone importante du serre-flan, comme dans les outils conventionnels (cette zone étant dénommée ci-après zone de serre-flan conventionnel), et une pression de serre-flan variable peut être appliquée dans une ou quelques zones spécifiques seulement, dénommées ci-après zones de régulation de la pression de serre-flan. La présente invention répond à ces cas industriels.

[0006] Pour atteindre cet objectif, l'invention propose un système de régulation de la force de serre-flan selon lequel la variation de l'effort dans les zones de régulation de la pression de serre-flan est compensée de manière à maintenir dans la zone du serre-flan conventionnel une pression prédéterminée constante. Selon certaines variantes, grâce à la présente invention, cette pression dans la zone de serre-flan conventionnel pourra être rendue également variable.

[0007] Le système de régulation de la force serre-flan suivant l'invention est défini dans les revendications.

[0008] L'invention et un exemple de mode de réalisation sont décrits plus en détails dans ce qui suit à l'aide des dessins joints.

[0009] La figure 1 représente une vue de face d'une presse à emboutir typique dans laquelle est incorporée l'invention, la presse étant ouverte, avant emboutissage.
   La figure 2 représente la même presse fermée en fin d'emboutissage.
   La figure 3 est un diagramme indiquant les forces intervenant dans le procédé suivant l'invention.
   Les figures 4, 5 et 6 illustrent des exemples de variantes de réalisation de l'invention.

[0010] Sur la figure 1, le chiffre de référence 1 désigne le coulisseau mobile d'une presse d'emboutissage, le chiffre 2 désigne la matrice fixée au coulisseau et qui présente en creux la forme de la pièce à emboutir, le chiffre 3 désigne le serre-flan et le chiffre 4 désigne une pièce porte serre-flan s'appuyant directement ou indirectement, par exemple à l'aide de colonnes 8 à travers la table 10, sur le coussin de la presse. Pour la facilité, cette pièce 4 sera désignée dans la suite par le terme "coussin". Dans ce montage, le poinçon 9 est fixe et repose sur la table de la presse 10, passe à travers l'ouverture du serre-flan 3. La tôle à emboutir est désignée par le chiffre 11. Sur la figure 2, la tôle 11 s'est transformée en pièce emboutie 11' suite au mouvement dans le sens de la flèche F du coulisseau 1 et la matrice 2 qui vient coiffer le poinçon 9.

[0011] Conformément à l'invention, des vérins de compensation 5 sont prévus, qui reposent directement ou indirectement sur le coussin de presse 4 et exercent leur effort sur le coulisseau 1. Les vérins de compensation précités sont des vérins compacts dont la course utile, en fonction du principe même de l'invention, est limitée à quelques millimètres, voire à quelques dixièmes de millimètres. Ces vérins de compensation sont répartis sur le pourtour du serre-flan, la répartition étant définie par des considérations d'encombrement ou de répartition des efforts. La fonction de ces vérins de compensation est de contrebalancer et le cas échéant de compenser les variations d'effort provenant des zones de régulation de pression de serre-flan. Ces vérins de compensation peuvent être connectés hydrauliquement tous ensemble ou cette connexion peut être réalisée par zones : on a alors différents groupes de vérins de compensation répartis à la périphérie du serre-flan en fonction de considérations de répartition de pression de serre-flan dans les zones de serre-flan conventionnel.

[0012] Lors du mouvement du coulisseau 1, il y a d'abord contact entre le coulisseau 1 et les vérins de compensation 5, puis immédiatement après le contact se fait entre la tôle 11 et la matrice 2, ce qui met en mouvement le coussin de la presse 4 qui se déplace en exerçant un effort de résistance A. Dans le serre-flan 3 sont intégrées une ou plusieurs zones 6 où la pression de serre-flan peut être obtenue au moyen de petits vérins compacts 7 de faible course utile, connectés à une ou plusieurs servo-valves (selon qu'il y a une ou plusieurs zones de régulation de la pression de serre-flan), comme décrit dans EP-A-0475923. La consigne de commande de ces servo-valves est soit prédéterminée avant l'emboutissage, soit générée à partir de paramètres significatifs du processus d'emboutissage comme des mesures de forces poinçon, des mesures de détection de plis, des mesures de mouvements de la tôle emboutie et ceci selon une logique de régulation de type PID par exemple. Autrement dit, la consigne de pression est évaluée à partir d'au moins un signal de mesure généré par au moins un capteur de mesure et représentant au moins un paramètre du processus d'emboutissage influencé par la force serre-flan, consigne évaluée selon un principe de régulation en boucle fermée de façon à contrôler la variation de ce paramètre d'une manière définie avant le processus d'emboutissage.

[0013] Dans les zones 6 précitées (délimitées par les traits d'axe sur la figure 1), la géométrie ou la construction du serre-flan peuvent être adaptées (l'épaisseur peut par exemple être réduit comme indiqué sur la figure 1), de façon à obtenir dans cette zone une bonne répartition de pression sur la tôle emboutie 11, cette pression étant déterminée par les vérins 7, alors que dans les zones de serre-flan conventionnel, le serre-flan repose directement sur le coussin 4 qui lui transmet l'effort qui détermine la pression de serre-flan dans ces zones.

[0014] La pression développée dans les vérins de compensation 5 est générée par une ou plusieurs servo-valves selon qu'ils sont groupés en une ou plusieurs zones, ceci en fonction de nécessités de répartition de pression dans la zone de serre-flan conventionnel; la consigne de pression donnée à cette ou à ces servo-valves est calculée de façon à compenser les variations de force générées dans les zones de régulation de la pression de serre-flan afin de maintenir la pression de serre-flan constante dans la zone de serre-flan conventionnel.

[0015] La figure 3 donne le schéma des forces résultantes en jeu au niveau du serre-flan. La force A développée par le coussin de la presse 4, qui est constante ou quasi constante lors de l'emboutissage, est contrebalancée partiellement par deux forces antagonistes : la force C résultant des pressions dans la ou les zones de régulation de la pression de serre-flan et la force B résultant des différents vérins de compensation. La valeur résiduelle, différence entre la force A et la somme des forces B et C, s'applique donc sur la zone de serre-flan conventionnel. Pour obtenir une pression de serre-flan constante dans cette zone, il suffit que la somme des forces de compensation B et des résultantes C des forces dans les zones à serre-flan variable soit constante : la force appliquée sur la zone de serre-flan conventionnel est la différence entre la force A exercée par le coussin de la presse et cette somme B+C.

[0016] La pression développée dans les vérins de compensation est générée par une ou plusieurs servo-valves selon qu'il y a une ou plusieurs zones de vérins de compensation; la consigne de pression donnée à cette ou ces servo-valves est donc calculée par l'ordinateur, en fonction de la valeur totale des forces C, de manière que la valeur totale des forces de compensation B soit telle que la somme B+C soit constante. Lorsqu'il y a plusieurs zones de vérins de compensation, la pression peut être différente dans chaque zone, selon des considérations d'équilibrage de pression de serre-flan dans la zone de serre-flan conventionnel, mais la valeur totale des efforts de compensation B doit répondre au critère exposé ci-avant.

[0017] Dans une variante de réalisation, la force de compensation B peut être définie de façon telle que la somme B+C ne soit pas constante mais varie : on obtient ainsi également une pression de serre-flan variable dans la zone de serre-flan conventionnel. L'avantage est ici économique : lorsque la pression de serre-flan peut être variée de façon uniforme dans une grande zone de l'outil, il est plus économique d'utiliser des vérins de compensation plutôt que des vérins répartis dans l'outillage.

[0018] Dans un autre mode de réalisation particulier, la pression de compensation peut être générée par un dispositif hydraulique engendrant automatiquement la pression de compensation par le truchement de vérins antagonistes. Le principe d'un tel système est présenté à la figure 4. Différents vérins sont montés dans un bâti 12, indépendant de la presse. Un vérin 13 appuie sur un plateau 15, guidé par des colonnes 16 fixées au bâti et limité en course par des butées non représentées. Le plateau 15 s'appuie sur au moins deux groupes de vérins. Un premier ensemble de vérins référencés 71 est composé de groupes de vérins reliés hydrauliquement aux différentes servo-valves générant les variations de pression dans les zones de régulation de la pression de serre-flan 6: il y a au moins un vérin par servo-valve, chaque vérin n'est relié qu'à une seule servo-valve. Le ou les vérins reliés à une servo-valve constituent un groupe de vérins. Un second groupe de vérins référencés 51 est composé de vérins reliés aux vérins de compensation 5. Le rapport de la section totale de chaque zone de vérins du dispositif et de la section totale des vérins correspondant dans la presse est identique. Ainsi, si S1 représente la section totale des vérins 51 du dispositif, si S2 représente la section totale des vérins de compensation de l'outil, si S3i représente la section totale d'un groupe de vérins 71 reliés à la servo-valve i et si S4i représente la section totale des vérins reliés à la même servo-valve dans l'outil, on doit avoir : S1/S2 = S3i/S4i.

[0019] L'effort exercé par le vérin 13 sur le plateau 15 est choisi pour être toujours supérieur à l'effort total qui sera exercé par les vérins 71 recevant leur pression des servo-valves. Sous cette condition, il est choisi en fonction de l'effort A du coussin 4 et de la pression de serre-flan que l'on veut obtenir dans la zone de serre-flan conventionnel. Le système génère ainsi automatiquement la pression de compensation. La course des différents vérins dans le dispositif hydraulique doit être suffisante pour générer une course des vérins de compensation garantissant une application effective des efforts. La force de serre-flan dans la zone de serre-flan conventionnel peut également être rendue variable en variant l'effort FT lors de l'emboutissage, à l'aide d'une servo-valve par exemple.

[0020] Dans une autre variante, les vérins de compensation 5 sont utilisés seuls (il n'y a pas de zones à pression variable 6 dans le serre-flan, ni de vérins 7) et permettent alors simplement de faire varier l'effort de serre-flan dans la zone de serre-flan conventionnel. Vu la compacité des vérins de compensation, de bonnes performances dynamiques en terme de variation de force peuvent être obtenues. Les vérins de compensation sont répartis à la périphérie de l'outil de façon à obtenir une répartition de pression de serre-flan adéquate.

[0021] Cette variante peut être optimisée en utilisant plusieurs zones de vérins de compensation réparties en fonction de la géométrie de la pièce à emboutir. La figure 5 illustre le cas d'un embouti de type rectangulaire et présente une vue du dessus du serre-flan et du coussin avec un exemple de répartition des vérins de compensation. On distingue ainsi deux zones 501 de vérins de compensation 5 correspondant aux grands côtés: les vérins de compensation appartenant à ces zones sont reliés hydrauliquement; deux zones 502 de vérins de compensation 5 correspondant aux petits côtés où les vérins 5 sont également connectés hydrauliquement; les quatre vérins 5 qui restent correspondent aux coins de la pièce et sont également reliés hydrauliquement. Ces trois groupes de vérins 5 sont connectés à un élément permettant de contrôler la pression fluide au sein des vérins, une servo-valve par exemple. Dans ce cas, il y a donc trois servo-valves. La pression dans ces zones de vérins de compensation est alors régulée selon les principes définis dans EP-A-0475923, c'est-à-dire que la consigne de pression est déterminée à partir d'au moins un signal de mesure généré par au moins un capteur de mesure et représentant au moins un paramètre du processus d'emboutissage influencé par la force serre-flan, laquelle consigne est déterminée selon un principe de régulation en boucle fermée de façon à contrôler la variation de ce paramètre d'une manière définie avant l'emboutissage. Dans ce cas, les variations de pression dans les zones du serre-flan 3 voisines des zones 501 et 502 de vérins de compensation 5 (zones de coins) sont donc obtenues indirectement en agissant sur la flexion élastique des éléments de serre-flan et de matrice : plus la force développée par les vérins de compensation est importante, moins l'effort transmis par le coussin 4 directement par contact serre-flan 3, tôle emboutie 11, matrice 2 est important dans la zone considérée. L'avantage est une simplification de la construction de l'outil.

[0022] Dans ce qui précède, l'invention a été décrite dans le cas où le serre-flan repose directement sur le coussin de la presse (voir figures 1 et 2). Il est cependant évident que les mêmes considérations peuvent s'appliquer lorsque le montage est inversé et que, comme le montre la figure 6, le serre-flan 3 est monté au-dessus de la matrice 4 et actionné par un mouvement d'un coulisseau 17 de la presse. Dans ce cas, le poinçon 9 est également porté par un coulisseau mobile et est mis en mouvement et exerce sa force dans le sens de la flèche F'.

Revendications

1. Presse à emboutir comprenant un coulisseau (1) monté pour être rapproché ou éloigné du coussin (4) de la presse, une matrice (2) étant fixée au coulisseau et venant presser une tôle (11) reposant sur un serre-flan (3), caractérisée par le fait qu'un ou plusieurs vérins fluidiques de compensation (5) sont répartis autour du serre-flan (3), lesdits vérins de compensation reposant directement ou indirectement sur le coussin (4) et exerçant leur effort directement ou indirectement contre le coulisseau de la presse (1), en ce que les vérins de compensation (5) entrent en contact avec le coulisseau (1) avant que la matrice ne touche la tôle (11) lors de la descente du coulisseau (1), et en que les vérins de compensation reçoivent un fluide sous pression, d'au moins une vanne de réglage qui reçoit une consigne de pression de façon à ce que la force totale (B) développée par les vérins de compensation varie au cours de l'emboutissage tout en restant toujours inférieure ou égale à la force (A) exercée par le coussin (4) de sorte que la force de serre-flan appliquée à la tôle (11) entre la matrice et le serre-flan et qui est égale à la différence des forces (A) et (B), varie en cours d'emboutissage même si la force (A) exercée par le coussin est constante.

2. Presse à emboutir selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le serre-flan comprend une ou plusieurs zones (6) dans laquelle la pression de serre-flan locale est obtenue au moyen d'au moins un vérin fluidique compact (7) exerçant son effort sur ledit serre-flan et prenant appui sur le coussin (4), ledit vérin compact recevant un fluide sous pression de manière à varier ou à réguler la force exercée par le serre-flan (3) dans la zone correspondante, les vérins de compensation (5) étant utilisés pour contrôler la pression dans les zones du serre-flan ne correspondant pas aux zones (6), l'effort total exercé sur ces zones étant alors égal à la différence entre l'effort (A) exercé par le coussin et la somme de l'effort (B) exercé par les vérins de compensation et de l'effort (C) exercé par l'ensemble des vérins (7).

3. Presse à emboutir selon la revendication 1 ou 2, caractérisée par le fait que les vérins de compensation (5) sont fixés au coulisseau (1).

4. Presse à emboutir selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'au moins une butée est disposée entre le coulisseau (1) et le coussin (4), directement ou indirectement, de manière à contrôler l'écart entre le serre-flan et la matrice dans au moins une zone de l'outillage.

5. Presse à emboutir selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les vérins de compensation (5) sont groupés et connectés hydrauliquement en différentes zones (501, 502), associées à des régions de la pièce emboutie, par exemple les grands et les petits côtés d'un embouti rectangulaire, ces zones étant reliées chacune à une vanne qui contrôle la pression fluidique des vérins composant ces zones.

6. Presse à emboutir suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée par le fait que l'un au moins des vérins de compensation (5) reçoit une pression d'au moins une vanne dont la consigne de pression est déterminée à partir d'au moins un signal de mesure généré par au moins un capteur de mesure et représentant au moins un paramètre du processus d'emboutissage influencé par la force serre-flan, consigne déterminée selon un principe de régulation en boucle fermée de façon à contrôler la variation de ce paramètre d'une manière définie avant le processus d'emboutissage.

7. Presse à emboutir suivant l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisée en ce que l'un au moins des vérins fluidiques (7) d'au moins une zone (6) reçoit une pression d'au moins une vanne dont la consigne de pression est déterminée à partir d'au moins un signal de mesure généré par au moins un capteur de mesure et représentant au moins un paramètre du processus d'emboutissage influencé par la force serre-flan, consigne déterminée selon un principe de régulation en boucle fermée de façon à contrôler la variation de ce paramètre d'une manière définie avant le processus d'emboutissage.

8. Presse à emboutir selon l'une quelconque des revendications 2, 3, 4, 5 et 7, caractérisée en ce que les vérins de compensation reçoivent leur pression d'au moins une vanne, la consigne de pression de cette vanne étant déterminée à partir de la mesure de pression dans les vérins de compensation et dans les vérins compacts de manière que la somme des forces (B) et (C) soit constante.

9. Presse à emboutir selon l'une quelconque des revendications 2, 3, 4, 5 et 7, caractérisée en ce que la pression des vérins de compensation est obtenue à l'aide d'un dispositif fluidique comprenant au moins un vérin (13) exerçant un effort constant sur un plateau mobile (15) agissant sur au moins deux groupes de vérins (51, 71) dont l'un (51) est relié hydrauliquement aux vérins de compensation, chaque autre groupe de vérins (71) étant relié aux vérins compacts (7) des zones (6) précitées, chaque zone (6) ou groupe de zones (6) travaillant à la même pression étant relié uniquement à un groupe de vérins (71), les rapports de la section totale (Si) des vérins (51) par rapport à la section totale (S2) des vérins de compensation (5), et les rapports des sections totales (S3i) des vérins (71) de chaque zone (i) travaillant à une même pression par rapport aux sections totales (S4i) des vérins compact (7) correspondants étant égaux, l'effort exercé par le vérin (13) étant supérieur à la valeur totale des forces exercées par les vérins (71) qui reçoivent leur pression des vannes déterminant la pression dans les zones (i) de vérins (7).

10. Presse à emboutir selon la revendication 9, caractérisée en ce que l'effort exercé par le vérin (13) n'est pas constant mais varie d'une façon prédéterminée avant le processus d'emboutissage ou en fonction d'un principe de régulation en boucle fermée basé sur la mesure d'au moins un paramètre du processus d'emboutissage influencé par la force serre-flan tout en restant toujours supérieur à l'effort total exercé par les vérins (71).

11. Presse à emboutir selon l'une quelconque des revendications 1, 2, 7 et 8, caractérisée par le fait que la pression dans au moins une des vannes est définie par une consigne de pression déterminée à partir d'au moins un signal de mesure généré par au moins un capteur de mesure et représentant au moins un paramètre du processus d'emboutissage influencé par la force serre-flan, consigne déterminée selon un principe de régulation en boucle fermée de façon à contrôler la variation de ce paramètre d'une manière définie avant le processus d'emboutissage.

12. Presse à emboutir selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le serre-flan (3) repose directement sur le coussin de la presse.

13. Presse à emboutir selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que le serre-flan (3) est monté sur un coulisseau serre-flan (17) de la presse, la matrice (3) repose sur la table (10) de la presse, et le poinçon (9) est mis en mouvement par un coulisseau de la presse.

14. Presse à emboutir selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la ou les consignes de pression sont calculées en permanence par un processeur.

Ansprüche

1. Ziehpresse umfassend einen Stößel (1), welcher so gehalten ist, daß er dem Kissen (4) der Presse annäherbar, oder von diesem auf Abstand bringbar ist, einem Gesenk (2), welches an dem Stößel befestigt und zum Pressen eines Blechs (11) vorgesehen ist, welches auf einem Niederhalter (3) ruht, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere fluidbetätigte Kompensationszylinder um den Niederhalter (3) herum angeordnet sind, daß sich die Kompensationszylinder direkt oder indirekt auf dem Kissen (4) abstützen und ihre Kraft direkt oder indirekt gegen den Stößel der Presse (1) ausüben, daß die Kompensationszylinder (5) in Kontakt mit dem Stößel (1) kommen, bevor das Gesenk während dem Absenken des Stößels (1) das Blech (11) berührt, und daß die Kompensationszylinder ein unter Druck stehendes Fluid über mindestens ein Regelventil erhalten, welches ein Druckeinstellsignal empfängt, derart, daß die Gesamtkraft (B), die von den Kompensationszylindern ausgeübt wird, im Verlauf des Ziehvorgangs variiert, während sie immer geringer oder gleich der Kraft (A) ist, die gegen das Kissen (4) ausgeübt wird, derart, daß die Kraft des Niederhalters, die auf das Blech (11) zwischen dem Gesenk und dem Niederhalter ausgeübt wird und gleich der Differenz der Kräfte (A) und (B) ist, im Verlauf des Ziehvorgangs variiert, auch wenn die Kraft (A), die auf das Kissen wirkt, konstant ist.

2. Ziehpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Niederhalter eine oder mehrere Zonen (6) umfasst, in welchen der lokale Druck des Niederhalters durch mindestens einen kompakten Fluidzylinder (7) ausgeübt wird, welcher seine Kraft über den Niederhalter wirken läßt und der sich gegen das Kissen (4) abstützt, wobei der Kompaktzylinder mit unter Druck stehendem Fluid derart beaufschlagt wird, daß die Kraft, die auf den Niederhalter (3) in der entsprechenden Zone ausgeübt wird, variiert oder geregelt wird, wobei die Kompensationszylinder (5) verwendet werden, um den Druck in den Zonen des Niederhalters zu kontrollieren, welche nicht den Zonen 6 entsprechen, so daß die Gesamtkraft, welche auf die Zonen wirkt, dann gleich der Differenz zwischen der Kraft (A), welche auf das Kissen wirkt, und der Summe der Kraft (B), welche auf die Kompensationskolben wirkt, und der Kraft (C) ist, welche auf die Gesamtheit der Kolben (7) wirkt.

3. Ziehpresse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompensationszylinder (5) an dem Stößel (1) befestigt sind.

4. Ziehpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Anschlag zwischen dem Stößel (1) und dem Kissen (4) direkt oder indirekt angeordnet ist, so daß der Spalt zwischen dem Niederhalter und dem Gesenk in mindestens einer Zone des Werkzeugs kontrolliert wird.

5. Ziehpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompensationszylinder (5) gruppiert und hydraulisch an verschiedene Zonen angeschlossen sind (501, 502), welche Bereichen des Ziehteils zugeordnet sind, z.B. den großen und den kleinen Seitenflächen eines rechteckigen Ziehteils, wobei diese Zonen jeweils mit einem Ventil verbunden sind, welches den Fluiddruck der Zylinder kontrolliert, die die Zonen bilden.

6. Ziehpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Kompensationszylinder (5) einen Druck von mindestens einem Ventil erfährt, dessen Druckeinstellwert auf der Basis mindestens einem Meßsensor erzeugt wird und welches mindestens einen solchen Parameter des Ziehprozesses repräsentiert, der durch die Kraft des Niederhalters beeinflußt wird, wobei der Einstellwert nach dem Regelprinzip einer geschlossenen Schleife bestimmt wird, so daß die Veränderung des Parameters in einer definierten Weise vor dem Ziehvorgang bestimmt wird.

7. Ziehpresse nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Fluidzylinder (7) mindestens einer Zone (6) einen Druck von mindestens einem Ventil erhält, dessen Druckeinstellwert auf der Basis von mindestens einem Meßsignal bestimmt ist, welches von mindestens einem Meßsensor erzeugt wurde und welches mindestens einen Parameter des Ziehprozesses repräsentiert, welcher durch die Kraft des Niederhalters beeinflußt wird, wobei der Einstellwert nach dem Regelprinzip einer geschlossenen Schleife bestimmt wird, so daß die Veränderung des Parameters in einer definierten Weise vor dem Ziehprozess bestimmt wird.

8. Ziehpresse nach einem der Ansprüche 2, 3, 4, 5 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kompensationszylinder ihren Druck von mindestens einem Ventil erhalten, wobei der Druckeinstellwert dieses Ventils bestimmt wird auf der Basis der Druckmessung in den Kompensationszylindern und in den Kompaktzylindern in einer Weise, daß die Summe der Kräfte (B) und (C) konstant ist.

9. Ziehpresse nach einem der Ansprüche 2, 3, 4, 5 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck der Kompensationszylinder mittels einer fluidbetätigten Vorrichtung aufgebaut wird, welche mindestens einen Kolben (13) umfasst, welcher eine konstante Kraft gegen eine bewegliche Platte (15) ausübt, welche auf mindestens zwei Gruppen von Zylindern (51, 71) arbeitet, von denen die eine hydraulisch mit den Kompensationszylindern verbunden ist, wobei jede andere Gruppe der Zylinder (71) mit den Kompaktzylindern (7) der vorgenannten Zonen (6) verbunden ist, wobei jede Zone (6) oder Gruppe von Zonen (6), die bei dem selben Druck arbeiten, jeweils ausschließlich mit einer Gruppe Zylinder (71) verbunden sind, wobei die Verhältnisse des Gesamtquerschnitts (S1) der Zylinder (51) zu dem Gesamtquerschnitt (S2) der Kompensationszylinder (5) sowie die Verhältnisse der Gesamtquerschnitte (S3i) der Zylinder (71) einer jeden Zone (i), welche bei dem selben Druck arbeiten, zu den Gesamtquerschnitten (S4i) der jeweiligen Kompaktzylinder (7) gleich sind, wobei die Kraft, die durch den Kolben (13) ausgeübt werden, größer ist, als der Gesamtwert der Kräfte, die durch die Zylinder (71) ausgeübt werden, welche ihren Druck von Ventilen erhalten, die den Druck in den Zonen (i) der Zylinder (7) vorgeben.

10. Ziehpresse nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraft, welche durch den Kolben (13) ausgeübt wird nicht konstant ist, sondern in einer vor dem Ziehprozeß vorgegebenen Weise oder als Funktion eines Regelprinzips einer geschlossenen Schleife variiert, basierend auf den Meßwert mindestens eines Parameters des Ziehprozesses, welcher durch die Kraft des Niederhalters beeinflußt wird, und dabei immer größer als die Gesamtkraft bleibt, die durch die Zylinder (71) ausgeübt wird.

11. Ziehpresse nach einem der Ansprüche 1, 2, 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck mindestens eines Ventils durch einen Druckeinstellwert definiert wird, welcher auf der Basis mindestens eines Meßsignales ermittelt wird, welches von mindestens einem Meßsensor erzeugt wird und welches mindestens einen Parameter des Ziehprozesses repräsentiert, welcher durch die Kraft des Niederhalters beeinflußt wird, wobei der Einstellwert nach dem Regelprinzip einer geschlossenen Schleife festgelegt wird, derart, daß die Variation des Parameters vor dem Ziehprozess in definierter Weise kontrolliert wird.

12. Ziehpresse nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Niederhalter (3) sich direkt auf dem Kissen der Presse abstützt.

13. Ziehpresse nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Niederhalter (3) auf einem Niederhalterstößel (17) der Presse montiert ist, daß das Gesenk (3) auf dem Tisch (10) der Presse ruht und daß der Stempel (9) durch einen Stößel der Presse in Bewegung gesetzt wird.

14. Ziehpresse nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Einstellwerte des Drucks fortlaufend durch einen Prozessor berechnet werden.

Claims

1. Stamping press comprising a ram (1) mounted so as to move towards or away from the cushion (4) of the press, a die (2) being fixed to the ram and able to press a sheet (11) resting on a blank holder (3), characterised in that one or more fluid-operated compensating cylinders (5) are distributed around the blank holder (3), the said compensating cylinders resting directly or indirectly on the cushion (4) and exerting their force directly or indirectly against the ram (1) of the press, in that the compensating cylinders (5) come into contact with the ram (1) before the die touches the sheet (11) during the descent of the ram (1) and in that the compensating cylinders receive a pressurized fluid from at least one control valve which has a pressure control point so that the total force (B) developed by the compensating cylinders varies during the stamping operation while always remaining less than or equal to the force (A) exerted by the cushion (4) so that the blank-holder force which is applied to the sheet (11) between the die and the blank holder and which is equal to the difference between the forces (A) and (B) varies during stamping, even if the force (A) exerted by the cushion is constant.

2. Stamping press according to Claim 1, characterised in that the blank holder comprises one or more areas (6) in which the local blank-holder pressure is obtained by means of at least one squat fluid-operated cylinder (7) exerting its force on the said blank holder and bearing on the cushion (4), the said squat cylinder receiving a pressurized fluid so as to vary or regulate the force exerted by the blank holder (3) in the corresponding area, the compensating cylinders (5) being used to control the pressure in those areas of the blank holder not corresponding to the areas (6), the total force exerted on these areas then being equal to the difference between the force (A) exerted by the cushion and the sum of the force (B) exerted by the compensating cylinders and the force (C) exerted by the set of cylinders (7).

3. Stamping press according to Claim 1 or 2, characterised in that the compensating cylinders (5) are fixed to the ram (1).

4. Stamping press according to any one of Claims 1 to 3, characterised in that at least one limit stop is placed between the ram (1) and the cushion (4), directly or indirectly, so as to control the gap between the blank holder and the die in at least one area of the tooling.

5. Stamping press according to any one of Claims 1 to 4, characterised in that the compensating cylinders (5) are grouped together and hydraulically connected in various areas (501, 502) associated with regions of the stamped component, for example, the long and short sides of a rectangular stamping, these areas being each connected to a valve which controls the fluid pressure in the cylinders making up these areas.

6. Stamping press according to any one of Claims 1 to 5, characterised in that at least one of the compensating cylinders (5) receives pressure from at least one valve, the pressure control point of which is determined from at least one measurement signal generated by at least one measurement sensor and representing at least one stamping process parameter influenced by the blank-holder force, which control point is determined using a closed-loop control principle so as to control the variation in this parameter in a defined way before the stamping operation.

7. Stamping press according to any one of Claims 2 to 6, characterised in that at least one of the fluid-operated cylinders (7) in at least one area (6) receives pressure from at least one valve, the pressure control point of which is determined from at least one measurement signal generated by at least one measurement sensor and representing at least one stamping process parameter influenced by the blank-holder force, which control point is determined using a closed-loop control principle so as to control the variation in this parameter in a defined way before the stamping operation.

8. Stamping press according to any one of Claims 2, 3, 4, 5 and 7, characterised in that the compensating cylinders receive their pressure from at least one valve, the pressure control point of this valve being determined from the measurement of the pressure in the compensating cylinders and in the squat cylinders so that the sum of the forces (B) and (C) is constant.

9. Stamping press according to any one of Claims 2, 3, 4, 5 and 7, characterised in that the pressure in the compensating cylinders is obtained with the aid of a fluid-operated device comprising at least one cylinder (13) which exerts a constant force on a moveable plate (15) acting on at least two groups of cylinders (51, 71), one (51) of which is hydraulically connected to the compensating cylinders, each other group of cylinders (71) being connected to the squat cylinders (7) in the aforementioned areas (6), each area (6) or group of areas (6) working at the same pressure being connected only to one group of cylinders (71), the ratios of the total cross-section (S1) of the cylinders (51) to the total cross-section (S2) of the compensating cylinders (5) and the ratios of the total cross-sections (S3i) of the cylinders (71) of each area (i) working at the same pressure to the total cross-sections (S4i) of the corresponding squat cylinders (7) being equal, the force exerted by the cylinder (13) being greater than the total value of the forces exerted by the cylinders (71) which receive their pressure from the valves determining the pressure in the areas (i) of cylinders (7).

10. Stamping press according to Claim 9, characterised in that the force exerted by the cylinder (13) is not constant, but varies in a predetermined way before the stamping process or according to a closed-loop control principle based on the measurement of at least one stamping process parameter influenced by the blank-holder force while still always remaining greater than the total force exerted by the cylinders (71).

11. Stamping press according to any one of Claims 1, 2, 7 and 8, characterised in that the pressure in at least one of the valves is defined by a pressure control point determined from at least one measurement signal generated by at least one measurement sensor and representing at least one stamping process parameter influenced by the blank-holder force, which control point is determined using a closed-loop control principle so as to control the variation in this parameter in a defined way before the stamping operation.

12. Stamping press according to any one of the preceding claims, characterised in that the blank holder (3) rests directly on the cushion of the press.

13. Stamping press according to any one of the preceding claims, characterised in that the blank holder (3) is mounted on a blank-holder ram (17) of the press, the die (3) [sic] rests on the table (10) of the press and the punch (9) is set into movement by a ram of the press.

14. Stamping press according to any one of the preceding claims, characterised in that the pressure control point or points are calculated continuously by a processor.

Dessins