EP0808224B1 - Tiefziehwerkzeug mit integriertem niederhalter - Google Patents

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EP0808224B1
EP0808224B1 EP96901787A EP96901787A EP0808224B1 EP 0808224 B1 EP0808224 B1 EP 0808224B1 EP 96901787 A EP96901787 A EP 96901787A EP 96901787 A EP96901787 A EP 96901787A EP 0808224 B1 EP0808224 B1 EP 0808224B1
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    • 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 deep-drawing tool according to the The preamble of claim 1 as in JP-A-63 140 728 disclosed.
  • the hold-down device is movable separately from the stamp and should be on sit on the deep-drawn sheet and hold it down, while the stamp moves down and pulls the sheet into the deep-drawing mold with deformation.
  • the downholders known to date have the disadvantage that that the hold-down devices consist of a metal tool, which is loaded with its own press, so that this sheet is held at a relatively high pressure becomes.
  • the invention is based on the object Manufacture deep-drawing tools more cost-effectively.
  • the main advantage is achieved that on one Drive for the hold-down device itself is dispensed with at all can be. It has now been found that certain materials are best suited for the hold-down devices are a corresponding holding force on the to produce sheet metal to be held, this material so is highly deformable that while held Sheet (with high hold-down pressure) the stamp in the required Drive the deformation path into the mold can.
  • Polyurethane foam is used, which has a high resilience from e.g. 50%.
  • a plastic material is preferred as the material for the brake shoes used, which according to the requirements adjustable with different holding properties is.
  • So z. B. can be used as a plastic material a polyethylene, a polyurethane or the like. Each depending on the material used, there is a certain one Friction coefficient on contact with the sheet to be held.
  • the brake shoe as a circumferential ring is formed, on which the piece is distributed around the circumference hold down the arranged hold-down device. It can hence the hold-down force through change the type of material and the dimensions of the hold-down device to be changed. It is important that the brake shoe can deform slightly elastically, to adapt to the peripheral edge of the deep-drawn part to be able to.
  • thermoforming machines are built because on its own drive for the hold-down device can be dispensed with.
  • stamp 1 shows a deep-drawing tool 1 not according to the invention, which is known per se from one in the Direction of arrow 12 driven and raised There is stamp 3, which carries a stamp tool 4.
  • each hold-down is designed approximately as a stamp, which stamp is round, square, oval or in another way can be profiled and made of an elastomer body 6 exists.
  • the hold-down devices are preferably elongated and approximately cylindrical.
  • This elastomer body is said to have a relatively high resilience have to ensure that when entering of the stamp 3 in the direction of arrow 12 down at the same time the elastomer body 6 deformed so much, that he has a high hold-down force on the deep-drawn part 10 exercises, but at the same time the elastomer body 6 in comes together because he prefers a plastic foam is formed.
  • each Elastomer body 6 integrally formed a brake shoe 8, which either glued as an independent plastic part or is mechanically connected to the elastomer body.
  • the brake shoe integrally connected to the elastomer body is and in the same foaming process with different Hardness was produced.
  • Hold-down devices can be dispensed with at all can, because the hold-down 5 piece by piece on the circumference are distributed.
  • the recesses 7 can be at different heights or with different depths at the same height of assigned hold-downs to the Hold-down force at one point compared to one influence other place.
  • Figure 2 shows that around the stamp 3 around circumferential groove 13 is formed, in which groove the previously mentioned recesses 7 for receiving the hold-down device 5 are formed.
  • Figure 3 shows that the brake shoe is not only piece by piece each on the underside of the elastomer body can be formed, but that the brake shoe as Brake shoe ring 9 can be formed on the piece put the hold-down 5 on.
  • This brake shoe ring is preferably made of an elastomeric plastic material trained, which the circumferential edge adapts in the area of the die 11.
  • FIGS. 4, 5 there is also an irregular distribution the hold-down 5 possible in stamp 3.
  • the figures show that the hold-down 5 is not must be installed at the same height. It is of course not necessary, the hold-down to attach on a circle, but it can be any any geometric shape can be selected.
  • the hold-down devices are 5 not only with a brake shoe 8 but also with one Provide intermediate piece 14, the same as the brake shoe 8th manufactured in one piece with the hold-down can be or manufactured by him and then in appropriately attached.
  • This intermediate piece can e.g. for setting special suspension and damping characteristics the hold-down 5 serve.
  • the die 2 is at the opposite point provided with a counter holder 15.
  • the present invention thus becomes inexpensive Thermoforming tool that can be manufactured and used flexibly provided.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Footwear And Its Accessory, Manufacturing Method And Apparatuses (AREA)
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  • Food-Manufacturing Devices (AREA)
  • Blow-Moulding Or Thermoforming Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Manipulator (AREA)
  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Tiefziehwerkzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wie in JP-A-63 140 728 offenbart.
Bei bisher bekannten Tiefziehwerkzeugen ist der Niederhalter getrennt von dem Stempel bewegbar und soll auf das tiefzuziehende Blech aufsitzen und dieses Blech niederhalten, während gleichzeitig der Stempel nach unten fährt und das Blech unter Verformung in die Tiefziehform hineinzieht.
Bei den bisher bekannten Niederhaltern besteht der Nachteil, daß die Niederhalter aus einem Metallwerkzeug bestehen, welches mit einer eigenen Presse beaufschlagt wird, so daß mit relativ hohem Druck dieses Blech festgehalten wird.
Die Ausbildung des Niederhalters mit einer eigenen Presse (Preßstempel) hat aber den Nachteil, daß das Werkzeug sehr aufwendig ist und sehr kostspielig herzustellen ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Tiefziehwerkzeug kostengünstiger herzustellen.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist die Erfindung durch die technische Lehre des Anspruches 1 gekennzeichnet.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Es wird der wesentliche Vorteil erreicht, daß auf einen Antrieb für den Niederhalter selbst überhaupt verzichtet werden kann. Es wurde nun herausgefunden, daß bestimmte Materialien für die Niederhalter bestens geeignet sind, eine entsprechende Festhaltekraft auf das festzuhaltende Blech zu erzeugen, wobei dieses Material so stark verformbar ist, daß bei gleichzeitig festgehaltenem Blech (mit hohem Niederhaltedruck) der Stempel in dem geforderten Verformungsweg in das Formwerkzeug einfahren kann.
Als Material für die Elastomerkörper wird bevorzugt ein Polyurethanschaum verwendet, der ein hohes Rückstellvermögen von z.B. 50% aufweist.
Als Material für die Bremsbacken wird bevorzugt ein Kunststoffmaterial verwendet, welches entsprechend den Erfordernissen mit unterschiedlichen Halteigenschaften einstellbar ist. So kann z. B. als Kunststoffmaterial verwendet werden ein Polyäthylen, ein Polyurethan oder dergleichen mehr. Je nach dem verwendeten Material ergibt sich ein bestimmter Reibungskoeffizient bei Kontakt mit dem zu haltenden Blech.
Man kann bei einem kompliziert geformten Tiefziehteil die Art des Niederhalters verändern, in dem z. B. an der einen Seite Niederhalter mit hohem Rückstellvermögen und an der anderen Seite Niederhalter mit niedrigem Rückstellvermögen verwendet werden, so daß an der Seite, wo die Niederhalter mit niedrigen Rückstellvermögen vorhanden sind, hohe Federkraft und damit eine hohe Haltekraft auf das Tiefziehteil ausgeübt wird, während an der gegenüberliegenden Seite, wo die Niederhalter mit hoher Rückstellkraft verwendet werden, eine geringere Niederhaltekraft auf das Tiefziehteil ausgeübt wird.
Es ist möglich, die Art und Ausgestaltung der Bremsbacken zu ändern.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, daß die Bremsbacke als umlaufender Ring ausgebildet ist, auf dem stückweise die am Umfang verteilt angeordneten Niederhalter aufsitzen. Es kann demzufolge auch die Niederhaltekraft durch Veränderung der Materialart und der Abmessungen der Niederhalter verändert werden. Hierbei ist wichtig, daß sich die Bremsbacke leicht elastisch verformen kann, um sich dem umlaufenden Rand des Tiefziehteils anpassen zu können.
Bei der gegebenen technischen Lehre können also sehr kostengünstige Tiefziehmaschinen gebaut werden, weil auf einem eigenen Antrieb für den Niederhalter vollkommen verzichtet werden kann.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich einen Ausführungswege darstellende Zeichnungen näher erläutert. Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor.
Es zeigen
Figur 1:
schematisiert gezeichneter Schnitt durch ein Tiefziehwerkzeug,
Figur 2:
schematisiert die Draufsicht auf den Stempel,
Figur 3:
schematisiert eine Ausführungsform mit ringförmiger Bremsbacke,
Figur 4:
eine Ansicht gemäss Figur 1 durch ein erfindungsgemäßes Tiefziehwerkzeug,
Figur 5:
das Tiefziehwerkzeug gemäss Figur 4 in geschlossenem Zustand.
In Figur 1 ist ein nicht - erfindungsgemäßes Tiefziehwerzeug 1 dargestellt, welches in an sich bekannterweise aus einem in den Pfeilrichtungen 12 heb- und senkbar angetriebenen Stempel 3 besteht, der ein Stempelwerkzeug 4 trägt.
Das Stempelwerkzeug greift in ein Formloch 2 einer darunter angeordneten Matrize 11 ein, wobei ein Tiefziehteil 10 von dem Stempelwerkzeug 4 tiefgezogen werden soll. Hierbei setzen am Randbereich um das Formloch 2 herum Niederhalter 5 auf dem Tiefziehteil 10 auf, wobei jeder Niederhalter etwa als Stempel ausgebildet ist, welcher Stempel rund, eckig, oval oder in anderer Weise profiliert sein kann und aus einem Elastomerkörper 6 besteht. Die Niederhalter sind hierbei bevorzugt länglich und etwa zylinderförmig ausgebildet.
Dieser Elastomerkörper soll ein relativ hohes Rückstellvermögen haben, um zu gewährleisten, daß beim Einfahren des Stempels 3 in Pfeilrichtung 12 nach unten sich gleichzeitig der Elastomerkörper 6 so stark verformt, daß er eine hohe Niederhaltekraft auf das Tiefziehteil 10 ausübt, aber gleichzeitig der Elastomerkörper 6 in sich zusammengeht, weil er bevorzugt aus einem Kunststoffschaum gebildet ist.
Zur weiteren Verbesserung der Niederhaltekraft ist an der Unterseite des jeweiligen Elastomerkörpers 6 eine Bremsbacke 8 angeformt, die entweder als selbständiges Kunststoffteil angeklebt oder mechanisch mit dem Elastomerkörper verbunden ist.
Es kann aber auch vorgesehen werden, daß die Bremsbakke werkstoffeinstückig mit dem Elastomerkörper verbunden ist und in demselben Schäumprozeß mit unterschiedlicher Härte hergestellt wurde.
Hierbei ist also wichtig, daß auf einen getrennt angetriebenen Niederhalter überhaupt verzichtet werden kann, weil die Niederhalter 5 stückweise am Umfang verteilt angeordnet sind.
Es bedarf im übrigen keiner Verteilung die auf einer Ringfläche liegt, sondern die Niederhalter 5 können in ihren Ausnehmungen 7 an der Unterseite des Stempels 3 in beliebiger Reihenfolge angeordnet werden.
Ebenso können die Ausnehmungen 7 auf unterschiedlichen Höhen bzw. mit unterschiedlicher Tiefe angebracht macht werden bei gleicher Höhe von zugeordneten Niederhaltern, um die Niederhaltekraft an der einen Stelle in Vergleich zu einer anderen Stelle zu beeinflussen.
Durch Anordnung der Niederhalter 5 in den zugeordneten Ausnehmungen 7 sind diese leicht auswechselbar und können entsprechend den Erfordernissen ausgetauscht werden.
Die Figur 2 zeigt, daß um den Stempel 3 herum eine umlaufende Nut 13 ausgebildet ist, in welcher Nut die vorher erwähnten Ausnehmungen 7 zur Aufnahme der Niederhalter 5 ausgebildet sind.
Hierbei ist erkennbar, daß z. B. die Niederhalter in Form eines Quadrates oder Rechteckes um das Stempelwerkzeug 4 herum angeordnet sind.
Die Figur 3 zeigt, daß die Bremsbacke nicht nur stückweise jeweils an der Unterseite des Elastomerkörpers angeformt sein kann, sondern daß die Bremsbacke als Bremsbackenring 9 ausgebildet sein kann, auf dem stückweise die Niederhalter 5 aufsetzen. Dieser Bremsbackenring ist bevorzugt aus einem elastomeren Kunststoffmaterial ausgebildet, welches sich dem umlaufenden Rand im Bereich der Matrize 11 anpaßt.
Gemäss den Figuren 4,5 ist auch eine unregelmässige Verteilung der Niederhalter 5 im Stempel 3 möglich. Die Figuren zeigen, daß die Niederhalter 5 nicht zwingend auf derselben Höhe angebracht werden müssen. Es ist selbstverständlich auch nicht erforderlich, die Niederhalter auf einem Kreis anzubringen, sondern es kann jede beliebige geometrische Form gewählt werden.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Niederhalter 5 nicht nur mit einer Bremsbacke 8 sondern auch mit einem Zwischenstück 14 versehen, das ebenso wie die Bremsbacke 8 materialeinstückig mit dem Niederhalter zusammen hergestellt werden kann oder von ihm hergestellt und danach in geeigneter Weise befestigt wird. Dieses Zwischenstück kann z.B. zum Einstellen spezieller Federungs- und Dämpfungs-Charakteristika des Niederhalters 5 dienen.
Die Matrize 2 ist an der gegenüberliegenden Stelle mit einem Gegenhalter 15 versehen.
Im Ausführungsbeispiel nach den Figuren 4,5 ist es darüber hinaus vorgesehen, das Blech in einem ersten Tiefziehvorgang zu verformen und anschließend, während das Blech sich noch in der Form befindet, über einen Zusatzstempel 16 eine weitere Verformung vorzunehmen. Dieser Zusatzstempel 16 ist hierbei im Stempel 3 gelagert.
Mit der vorliegenden Erfindung wird somit ein kostengünstig herstellbares und flexibel einsatzfähiges Tiefziehwerkzeug bereitgestellt.

Claims (4)

  1. Tiefziehwerkzeug mit mehreren direkt am Stempel (3) befestigten Niederhaltern (5) sowie einer Matrize, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Niederhalter (5) auswechselbar am Stempel (3) gehalten ist und einen Elastomerkörper aufweist, der mit einer Bremsbacke (8) und einem Zwischenstück (14) versehen ist.
  2. Tiefziehwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stempel (3) einzelne, voneinander getrennte Niederhalter (5) aufweist.
  3. Tiefziehwerkzeug nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Körper (6) eine gemeinsame Bremsbacke, insbesondere in Form eines Bremsbackenrings (9) beaufschlagen.
  4. Tiefziehwerkzeug nach Anspruch 2 oder 3,
    dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Körper (6) mit unterschiedlichem Federverhalten angebracht sind und/oder die Anbringungsart der Körper (6) ein unterschiedliches Federverhalten gewährleistet.
EP96901787A 1995-02-07 1996-02-06 Tiefziehwerkzeug mit integriertem niederhalter Expired - Lifetime EP0808224B1 (de)

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DE19503874A DE19503874A1 (de) 1995-02-07 1995-02-07 Tiefziehwerkzeug mit integriertem Niederhalter
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EP0808224A1 EP0808224A1 (de) 1997-11-26
EP0808224B1 true EP0808224B1 (de) 2000-11-02

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EP (1) EP0808224B1 (de)
JP (1) JPH11508490A (de)
AT (1) ATE197258T1 (de)
AU (1) AU4622596A (de)
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