DD289722A5

DD289722A5 - Verfahren zum voreinstellen eines fluidisch betaetigten niederhalters

Info

Publication number: DD289722A5
Application number: DD33523689A
Authority: DD
Inventors: Thomas Hipp; Wilhelm Henning; Eberhard Thoss
Original assignee: Fz Fuer Umform- Und Plastverarbeitungstechnik,De
Priority date: 1989-12-05
Filing date: 1989-12-05
Publication date: 1991-05-08
Also published as: DE4038867A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Voreinstellen eines fluidisch betaetigten Niederhalters, insbesondere fuer Tiefziehprozesse, wobei waehrend des Voreinstellprozesses die Niederhalterkraft automatisch variiert wird. Erfindungsgemaesz wird zu Beginn des Voreinstellens der Niederhalter mit geringer Kraft auf das Werkstueck aufgefahren. Mit Beginn des Entstehens von Falten erster Ordnung wird die Niederhalterkraft geringfuegig ueber die Summe der Kraftkomponenten, resultierend aus den in der Augenblicksform vorherrschenden tangentialen Druckspannungen, vergroeszert. Diese Niederhalterkraft wird gespeichert und bildet somit fuer den naechsten Voreinstellprozesz eine neue Ausgangsgroesze. Dieser Regelvorgang wiederholt sich endliche Male bis zum Erreichen einer optimalen Niederhalterkraft. Fig. 2{Tiefziehen; Niederhalter; Niederhalterkraft; Voreinstellen; Faltenbildung; tangentiale Druckspannungen; Regelvorgang}

Description

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Voreinstellen eines fluidisch betätigten Niederhalters, insbesondere für Tiefziehprozesse, wobei während des Vorein^tellprozesses die Niederhalterkraft automatisch variiert wird.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Die Voreinstellung von fluidisch betätigten Niederhaltern erfolgt noch manuell durch das Pressen- und Einrichtpersonai. Durch Näherungsrechnung und Erfahrungen wird dabei zu Beginn des Voreinstellprozesses eine Niederhalterkraft votgewählt. Nach dem ersten Tiefziehvorgang erfolgt eine Bewertung des gezogenen Werkstückes. Werden dabei Faltenbildungen am Flansch festgestellt, so erfolgt eine Erhöhung und bei festgestellten Rißbildungen eine Reduzierung der Niederhalterkraft.

Dieser Voreinstellprozeß wird sooft wiederholt, bis qualitätsgerechte Werkstücke tiefgezogen werden.

Nachteilig bei dieser in der Praxis angewandten Methode ist, daß der Voreinstellprozeß manuell und subjektiv geprägt erfolgt und einen hohen Zeitbedarf erfordert.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht in der Überwindung der aufgeführten Mängel.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur automatischen Voreinstellung der optimalen Niederhalterkraft beim Tiefziehen zu schaffen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zu Beginn des Voreinstellens der Niederhalter mit geringer Kraft auf das Werkstück auffährt und mit Beginn des Entstehens von Falten erster Ordnung die Niederhalterkraft geringfügig über die Summe der Kraftkomponenten, resultierend aus den in der Augenblicksform vorherrschenden tangentialen Druckspannungen, vergrößert wird. Der Betrag dieser Niederhalterkraft wird gespeichert. ind bildet für den nächsten Voreinstellprozeß eine neue Ausgangsgröße. Dieser Regelvorgang wiederholt sich endliche Male bis zum Erreichen der optimalen Niederhalterkraft. Die Erkennung von Faltenbildungen erster Ordnung erfolgt beispielweise durch Sensoren, welche eine Abstandsänderung zwischen Niederhalter und Tiefziehring erfassen. Eine elektronische Auswerteeinheit übernimmt die Auswertung der Signale und die Regelung der Niederhalterkraft während des Voreinstellprozesses entsprechend des Abstandes zwischen Niederhalter und Tiefziehring und somit entsprechend der Faltenbildung.

Mit dieser erfinderischen Lösung ist es erstmals möglich, den Voreinstellprozeß zur Ermittlung der optimalen Niederhalterkraft zu automatisieren.

Ausführi'ngsbelsplel

Die Erfindung wird an Hand eines Ausführungsbeispieles niher erläutert

Es zeigen

Fig. 1: Schematische Darstellung eines Werkzeuges zum Tiefziehen mit integrierten Lichtwellenleitern für eine

Abstandsmessung zur Regelung der Niederhalterkraft, Fig. 2: Darstellung der Summe der Kraftkomponenten F₅, resultierend aus den tangentialen Druckspannungen a₀ und der Niederhalterkraft F_n in Abhängigkeit der Voreinstellhübe

Das in Fig. 1 dargestellte Werkzeug zum Tiefziehen von napfförmigen Blechteilen besteht aus dem Tiefziehstempel 1, dem Tiefziehring 2, den mit Lichtwellenleitern 4 bestückten Niederhalter 3 und dem optischen System 5. Außerhalb des Werkzeuges sind angeordnet, eine Strahlungsquelle 6, der optoelektronische Empfangswandler 7, der Kleincomputer 8, der Y-Koppler 10, der Hydraulikzylinder 11, der Druckstromerzeuger 12, der Ölbehälter 13 und das Proportionaldruckbegrenzungsventil 14. In Fig. 2 ist der Verlauf der Summe der Kraftkomponenten F, resultierend aus den tangentialen Druckspannungen O₀, im Ziehteilflansch und de,· Niederhalterkraft F_n in Abhängigkeit der Voreinstellhübe aufgezeigt. Zu Beginn des Voreinstellprozesses (Hub 1) fährt der Niederhalter mit geringer Kraft F_n auf den eingelegten Blechzuschnitt 15 auf. Da F_n < F_s, kommt es zur Ausbildung von Falten erster Ordnung im Ziehteilflansch. Somit vergrößert sich der Abstand a zwischen Niederhalter und Tiefziehring. Damit wird ein Prozeßsteuersignal 9 zur Erhöhung der Niederhalterkraft F_n auf einen Wert geringfügig über die Summe der Kraftkomponenten Fs, resultierend aus den tangentialen Druckspannungen a₀, ausgegeben. Diese Niederhalterkraft bildet für den nächsten Voreinstellprozeß (Fig. 2, Hub 2 und Hub 3) die neue Ausgangsgröße. Der Regelvorgang wird sooft wiederholt, bis eine Faltenbildung (F_n > F₅) ausbleibt (Hub 4).

Die Erfassung des Abstandos a und somit die Erkennung von Faltenbildungen erfolgt im Ausführungsbeispiel durch den im Niederhalter 3 angeordneten Lichtwellenleiter 4 (Fig. 1). Die von der Strahlungsquelle 6, z.B. einer Infrarotemitterdiode, über den Y-Koppler 10 in den Lichtwellenleiter 4 eingekoppelte Strahlung wird vom Tiefziehring 2 entsprechend des Abstandes a diffus reflektiert. Die reflektierte Strahlung wird mit einem, dem Abstand a entsprechenden, definierten Anteil in den Lichtwellenleiter zurückgekoppelt und über den Y-Koppler 10 einem optoelektronischen Empfangswandler 7 zugeführt. Das vom optoelektronischen Empfangswandler 7 erzeugte elektrische Signal wird im Kleincomputer 8 weiterverarbeitet und an das Hydraulikaggregat 11 ...14 ausgegeben.

Anstelle von Lichtwellenleitern können auch andere, z. B. induktive oder kapazitive Sensoren, zur Abstandsmessung Anwendung finden.

Claims

Verfahren zum Voreinstellen eines fluidisch betätigten Niederhalters, insbesondere für Tiefziehprozesse, dadurch gekennzeichnet, daß

- zu Beginn des Voreinstellens der Niederhalter mit geringer Kraft auf das Werkstück auffährt,

- mit Beginn des Entstehens von Falten erster Ordnung die Niederhalterkraft geringfügig über die Summe der Kraftkomponenten, resultierend aus den in der Augenblicksform vorherrschenden tangentialen Druckspannungen, vergrößert wird,

- der Betrag der Niederhalterkraft gespeichert wird und so für den nächsten Voreinstellprozeß eine aktuelle Ausgangsgröße bildet und

- daß sich dieser Regelvorgang endliche Male wiederholt.