EP1262255A1 - Blechumformmaschine - Google Patents

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EP1262255A1
EP1262255A1 EP02007969A EP02007969A EP1262255A1 EP 1262255 A1 EP1262255 A1 EP 1262255A1 EP 02007969 A EP02007969 A EP 02007969A EP 02007969 A EP02007969 A EP 02007969A EP 1262255 A1 EP1262255 A1 EP 1262255A1
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EP
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sheet metal
molded
forming machine
parts
support
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Klaus Sammer
Bernhard Knischeck
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Bayerische Motoren Werke AG
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Bayerische Motoren Werke AG
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    • 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
    • B21D37/00—Tools as parts of machines covered by this subclass
    • B21D37/14—Particular arrangements for handling and holding in place complete dies
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
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    • B21D37/04—Movable or exchangeable mountings for tools
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B30B15/02—Dies; Inserts therefor; Mounting thereof; Moulds

Definitions

  • the invention relates to a sheet metal forming machine, and in particular a drawing press for the serial production of large body-in-white parts, according to the preamble of claim 1.
  • the upper and lower tools form a uniform tool group that is interchangeable as a whole as well is transportable and storable and for this purpose, but also for manufacturing reasons, in addition to the molded parts (stamp and die) and the sheet holder made of upper and lower, molded part-specific base beams exists, which are permanently connected to the associated molded part and the corresponding centering of the mutual centering of the Take over the molded parts and the sheet metal holder.
  • Such a design is however with a high manufacturing effort, because for every new sheet metal part geometry a separate tool group with sheet metal-specific molded parts, Basic supports and associated sheet metal holder must be made.
  • the object of the invention is a sheet metal forming machine of the type mentioned To be designed in such a way that the production costs for the tool and lower parts is significantly reduced.
  • the use of molded parts makes them more independent Basic bars, including the guide surfaces in standardized, reusable Design for a variety of differently designed Sheet-specific stamps or dies can be used, not just the one Transport, stackability and replacement of the individual tool assemblies simplified, but especially in connection with the massive Steel construction of the molded parts, through which - unlike molded parts in Cast and / or rib construction - easy post-processing and adjustment of the shaping tool surfaces to changed sheet metal part geometries enables the planning and investment costs for the tool side Assembly reduced significantly.
  • the basic carrier in an advantageous embodiment of the invention according to claim 2 arranged on the molded part with rasterized Attachment points provided while the corresponding attachment points on the molded part, specific to the molded part, but taking the grid dimensions into account are positioned.
  • the Sheet metal holder with a small change in the sheet metal part geometry Workload, namely simply by reworking its clamping surface, reusable that it is also made from a solid block of steel and formed on the part of the associated base support independently of the sheet metal part and is guided smoothly.
  • the base carrier are preferred for manufacturing reasons as Castings are formed, and the molded parts and / or sheet metal holders are on the Sheet metal or clamping surfaces are surface-coated, which means even for high-strength ones Steel sheets a high quality workmanship is guaranteed.
  • FIG. 1 shows a drawing press with a hydraulically operated press ram 1, a press table 2 and one arranged below the press table 2, also hydraulically operated lifting plate 3, which is uniformly denser Distribution with pressure bolts 4 reaching through the press table 2 for actuating the sheet metal holder is occupied.
  • the drawing press is more conventional Construction.
  • the lower tool 5 and the upper tool 6 of the drawing press form a uniform, as a whole, transportable and storable, at the press table 2 or press ram 1 interchangeable clamped assembly and each exist from a base support 7 or 8, a molded part attached to this, that is a punch 9 or a die 10, and a sheet metal holder 11 on the lower tool 5.
  • the base beams 7, 8 are made as rib castings, are the molded parts 9, 10 and the sheet metal holder 11 made of solid steel blocks manufactured and on their shaping tool surfaces 12, 13 and Clamping surface 14 of the sheet metal holder 11 has a surface finish.
  • the base beams 7, 8 are independent of the spatial shape of the Molded parts 9, 10 and the sheet metal holder 11 are formed and because of their standardized Design for a variety of different stamps 9 and sheet metal holders 11 or matrices 10 can be used.
  • the base beams 7, 8 are each with threaded holes 16 arranged in a grid pattern and uniformly distributed provided, while the corresponding counter bores 17 on the punch 9th and the die 10 differ depending on the spatial shape of the molded part 9, 10, but positioned taking into account the pitch of the threaded holes 16 are, so that differently shaped parts 9, 10 permanently with screw the associated base support 7, 8.
  • the exact positioning the molded parts 9, 10 on the base support 7 and 8 is by - Not shown - dowel pins and holes.
  • the sheet metal holder 11 is on its outer contour regardless of its sheet metal part-specific clamping and Interior surface shape adapted to the standardized basic carrier geometry and for centering the stroke also with guide surfaces 19, which with corresponding Counter surfaces 20 cooperate on the base support 7, provided.
  • the lifting actuation of the sheet metal holder 11 is carried out by on the lifting plate 3 arranged pressure pin 4 with the interposition of sheet metal holder-specific arranged on the underside of the sheet metal holder 11, in the base support 7 guided intermediate plungers 21.
  • the corresponding Receiving openings 22 in the base support 7 again in a grid pattern uniformly distributed so that the base support 7 for sheet metal holder 11 with under Pay attention to the spacing of the intermediate rams positioned differently 21 can be used.
  • the grid dimension of the receiving openings 22 corresponds to the Distribution of the pressure bolts 4 on the lifting plate 3 such that all Push pin 4 during the upward stroke of the lifting plate 3 on the press table side Support surface of the base support 7 raised and then the Actuating sheet holder 11 solely by the sheet holder specific arrangement the intermediate plunger 21 can be selected without having to change the sheet metal holder Excess pressure bolts 4 are removed or missing ones are added have to.

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Abstract

Bei einer Blechumformmaschine, insbesondere zur Serienfertigung von Rohkarosserieteilen, mit oberen und unteren, relativ zueinander hubbeweglich angetriebenen Maschinenteilen (1, 2) und an diesen jeweils auswechselbar befestigten Grundträgern (7, 8) für die mit einander zugekehrten Blechformflächen (12, 13) versehenen Formteile (9, 10) werden erfindungsgemäß der Fertigungsaufwand, das Auswechseln, der Transport und die Lagerung der aus Grundträgern, Formteilen und Blechhalter bestehenden Werkzeuggruppe dadurch wesentlich vereinfacht, dass die Grundträger unabhängig von der Raumform der Formteile gestaltet und die Formteile in Massivbauweise aus Stahlblöcken mit in diese eingearbeiteten Blechformflächen hergestellt sind. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Blechumformmaschine, und insbesondere eine Ziehpresse zur Serienfertigung von großflächigen Rohkarosserieteilen, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Bei bekannten Ziehpressen dieser Art bilden das Ober- und das Unterwerkzeug eine einheitliche Werkzeuggruppe, die als Ganzes auswechselbar sowie transport- und lagerfähig ist und zu diesem Zweck, aber auch aus Fertigungsgründen, zusätzlich zu den Formteilen (Stempel und Matrize) und dem Blechhalter aus oberen und unteren, formteilspezifischen Grundträgern in Gussbauweise besteht, welche dauerhaft mit dem zugehörigen Formteil verbunden sind und über entsprechende Führungsflächen die gegenseitige Zentrierung der Formteile und des Blechhalters übernehmen. Eine solche Bauart ist jedoch mit einem hohen Herstellungsaufwand verbunden, da für jede neue Blechteilgeometrie eine gesonderte Werkzeuggruppe mit blechteilspezifischen Formteilen, Grundträgern und zugehörigem Blechhalter angefertigt werden muss.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Blechumformmaschine der eingangs genannten Art so auszubilden, dass der Herstellungsaufwand für die Werkzeugober- und -unterteile wesentlich verringert wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch 1 angegebene Blechumformmaschine gelöst.
Erfindungsgemäß wird durch den Einsatz formteilunabhängig ausgebildeter Grundträger, die einschließlich der Führungsflächen in standardisierter, wiederverwendbarer Bauweise jeweils für eine Vielzahl unterschiedlich gestalteter, blechteilspezifischer Stempel bzw. Matrizen verwendbar sind, nicht nur der Transport, die Stapelbarkeit und das Auswechseln der einzelnen Werkzeug-Baugruppen vereinfacht, sondern vor allem auch in Verbindung mit der massiven Stahlbauweise der Formteile, durch die - anders als bei Formteilen in Guss- und/oder Rippenbauweise - eine problemlose Nachbearbeitung und Anpassung der formgebenden Werkzeugflächen an geänderte Blechteilgeometrien ermöglicht wird, der Planungs- und Investitionsaufwand für die werkzeugseitige Baugruppe in erheblichem Umfang reduziert.
Im Hinblick auf einen vereinfachten Zusammenbau des Grundträgers mit unterschiedlich gestalteten Formteilen sind die Grundträger in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung nach Anspruch 2 formteilseitig mit gerastert angeordneten Befestigungspunkten versehen, während die entsprechenden Befestigungspunkte am Formteil formteilspezifisch, aber unter Beachtung des Rastermaßes positioniert sind.
In besonders bevorzugter Weise ist nach Anspruch 3 zusätzlich auch der Blechhalter bei einer Änderung der Blechteilgeometrie dadurch mit geringem Arbeitsaufwand, nämlich lediglich durch Nachbearbeiten seiner Spannfläche, wiederverwendbar, dass er ebenfalls aus einem massiven Stahlblock hergestellt und auf Seiten des zugeordneten Grundträgers blechteilunabhängig ausgebildet und gleitend geführt ist.
In weiterer, besonders bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung, wonach zum Andrücken des Blechhalters an das Blechteil Druckbolzen an einer unabhängig von den Maschinenteilen angetriebenen Hubplatte vorgesehen sind, welche in der Vorschublage der Hubplatte in entsprechende Aufnahmeöffnungen des Grundträgers eingreifen und den Blechhalter über Zwischenstößel betätigen, sind nach Anspruch 4 sämtlichen, im Bereich der maschinenteilseitigen Auflagefläche des Grundträgers gleichförmig verteilten Druckbolzen entsprechende Aufnahmeöffnungen im Grundkörper zugeordnet, so dass die zur Blechhalterbetätigung jeweils benötigten Druckbolzen allein durch eine blechhalterspezifische Anordnung der Zwischenstößel ausgewählt werden können. Dies hat den Vorteil, dass der Grundkörper unverändert für Blechhalter mit unterschiedlich positionierten Zwischenstößeln verwendbar ist und sämtliche Druckbolzen ständig auf der Hubplatte verbleiben können und nicht - wie bei herkömmlichen Konstruktionen - bei jedem Umrüsten von Blechhaltern mit unterschiedlich angeordneten Zwischenstößeln die überschüssigen Druckbolzen in zeitaufwändiger Weise entfernt und fehlende neu eingesetzt werden müssen.
Nach Anspruch 5 sind die Grundträger aus Herstellungsgründen bevorzugt als Gussteile ausgebildet, und die Formteile und/oder Blechhalter sind an den Blechform- bzw. Spannflächen oberflächenveredelt, wodurch selbst für hochfeste Stahlbleche eine hohe Verarbeitungsqualität garantiert wird.
Für Formteile mit größeren Einbauhöhen empfiehlt es sich schließlich nach Anspruch 6, das Formteil aus Kostengründen durch ein zwischen dieses und den Grundträger eingesetztes Distanzstück in Form einer Stahlkonsole höhenzupositionieren.
Die Erfindung wird nunmehr anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen in stark schematisierter Darstellung:
Fig. 1
einen Schnitt einer Blechumformmaschine in Form einer Ziehpresse nach der Erfindung;
Fig. 2a-c
eine perspektivische Darstellung des aus Blechhalter (a), Stempel (b) und Grundträger (c) bestehenden Unterwerkzeugs gemäß Fig. 1 im zerlegten Zustand; und
Fig. 3a, b
eine perspektivische Darstellung des aus Matrize (a) und Grundträger (b) bestehenden Oberwerkzeugs gemäß Fig. 1 im ebenfalls zerlegten und zusätzlich um 180° verdrehten Zustand.
Fig. 1 zeigt eine Ziehpresse mit einem hydraulisch betätigten Pressenstößel 1, einem Pressentisch 2 und einer unterhalb des Pressentisches 2 angeordneten, ebenfalls hydraulisch betätigten Hubplatte 3, welche in gleichförmig dichter Verteilung mit den Pressentisch 2 durchgreifenden Druckbolzen 4 zur Blechhalterbetätigung belegt ist. Insoweit ist die Ziehpresse von konventioneller Bauweise.
Das Unterwerkzeug 5 und das Oberwerkzeug 6 der Ziehpresse bilden eine einheitliche, als Ganzes transport- und lagerfähige, am Pressentisch 2 bzw. Pressenstößel 1 auswechselbar festgespannte Baugruppe und bestehen jeweils aus einem Grundträger 7 bzw. 8, einem an diesem befestigten Formteil, also einem Stempel 9 bzw. einer Matrize 10, sowie einem Blechhalter 11 am Unterwerkzeug 5. Während die Grundträger 7, 8 als Rippengussteile gefertigt sind, sind die Formteile 9, 10 und der Blechhalter 11 aus massiven Stahlblöcken hergestellt und an ihren formgebenden Werkzeugflächen 12, 13 bzw. der Spannfläche 14 des Blechhalters 11 oberflächenveredelt.
Anders als die Formteile 9, 10 und der Blechhalter 11 an der Spannfläche 14 und der an den Stempel 9 angrenzenden Innenfläche 15 (Fig. 2a), welche jeweils blechteilspezifisch gestaltet sind und aufgrund der massiven Stahlbauweise bei einer Änderung der Blechteilgeometrie problemlos nachgearbeitet werden können, sind die Grundträger 7, 8 unabhängig von der Raumform der Formteile 9, 10 und des Blechhalters 11 ausgebildet und aufgrund ihrer standardisierten Bauart für eine Vielzahl unterschiedlicher Stempel 9 und Blechhalter 11 bzw. Matrizen 10 verwendbar. So sind die Grundträger 7, 8 jeweils mit rastermäßig angeordneten, gleichförmig dicht verteilten Gewindebohrungen 16 versehen, während die entsprechenden Gegenbohrungen 17 am Stempel 9 und der Matrize 10 je nach der Raumform des Formteils 9, 10 unterschiedlich, aber unter Beachtung des Rastermaßes der Gewindebohrungen 16 positioniert sind, so dass sich verschiedenartig gestaltete Formteile 9, 10 dauerhaft mit dem zugehörigen Grundträger 7, 8 verschrauben lassen. Die exakte Positionierung der Formteile 9, 10 am Grundträger 7 bzw. 8 wird durch - nicht gezeigte - Passstifte und -bohrungen bewirkt.
Ferner sind an den Grundträgern 7, 8 zueinander korrespondierende Führungsflächen 18 ausgebildet, welche die gegenseitige Zentrierung der Formteile 9, 10 beim Pressenhub übernehmen. Weiterhin ist der Blechhalter 11 an seiner Außenkontur unabhängig von seiner blechteilspezifischen Spann- und Innenflächengestalt an die standardisierte Grundträgergeometrie angepasst und zur Hubzentrierung ebenfalls mit Führungsflächen 19, die mit entsprechenden Gegenflächen 20 am Grundträger 7 zusammenwirken, versehen.
Die Hubbetätigung des Blechhalters 11 erfolgt durch die auf der Hubplatte 3 angeordneten Druckbolzen 4 unter Zwischenschaltung von blechhalterspezifisch auf der Unterseite des Blechhalters 11 angeordneten, im Grundträger 7 geführten Zwischenstößeln 21. Wie aus Fig. 2c ersichtlich, sind die entsprechenden Aufnahmeöffnungen 22 im Grundträger 7 auch hier wieder rastermäßig gleichförmig verteilt, so dass der Grundträger 7 für Blechhalter 11 mit unter Beachtung des Rastermaßes unterschiedlich positionierten Zwischenstößeln 21 verwendbar ist. Das Rastermaß der Aufnahmeöffnungen 22 entspricht der Verteilung der Druckbolzen 4 auf der Hubplatte 3, derart, dass sämtliche Druckbolzen 4 beim Aufwärtshub der Hubplatte 3 über die pressentischseitige Auflagefläche des Grundträgers 7 angehoben und von diesen dann die den Blechhalter 11 betätigenden allein durch die blechhalterspezifische Anordnung der Zwischenstößel 21 ausgewählt werden, ohne dass bei einem Blechhalterwechsel überschüssige Druckbolzen 4 entfernt oder fehlende ergänzt werden müssen.
Da handelsübliche Stahlblöcke in gewalzter oder geschmiedeter Form gewöhnlich nur in begrenzten Bauhöhen geliefert werden, kann zum Höhenausgleich des Formstempels 9 ein von diesem getrennt hergestelltes, ebenfalls aus einem massiven Stahlkörper bestehendes Distanzstück 23 verwendet werden (Fig. 2b).

Claims (6)

  1. Blechumformmaschine, insbesondere zur Großserienfertigung von Rohkarosserieteilen, mit oberen und unteren, relativ zueinander hubbeweglich angetriebenen Maschinenteilen und an diesen jeweils auswechselbar befestigten Grundträgern für die mit einander zugekehrten Blechformflächen versehenen Formteile, dadurch gekennzeichnet, dass
    die Grundträger (7, 8) unabhängig von der Raumform der Formteile (9, 10) gestaltet und die Formteile in Massivbauweise aus Stahlblöcken mit in diese eingearbeiteten Blechformflächen (12, 13) hergestellt sind.
  2. Blechumformmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
    die Grundträger (7, 8) formteilseitig mit gerastert positionierten Befestigungspunkten (16) versehen und die entsprechenden Befestigungspunkte (17) am Formteil (9, 10) in einem nach Maßgabe des Rastermaßes der Grundträger bestimmten, formteilspezifischen Abstand zueinander angeordnet sind.
  3. Blechumformmaschine nach Anspruch 1 oder 2, mit einem formteilumgreifend und an seiner Spannfläche blechteilspezifisch gestalteten Blechhalter dadurch gekennzeichnet, dass
    der Blechhalter (11) auf Seiten des zugeordneten Grundträgers (7) formteilunabhängig gestaltet und gleitend geführt ist und einschließlich der Spannfläche (14) ebenfalls aus einem massiven Stahlblock hergestellt ist.
  4. Blechumformmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer unabhängig von den Maschinenteilen angetriebenen Hubplatte mit in der Vorschublage der Hubplatte in entsprechende Aufnahmeöffnungen des Grundträgers eingreifenden und den Blechhalter über Zwischenstößel an das Blechteil andrückenden Druckbolzen, dadurch gekennzeichnet, dass
    sämtlichen im Bereich der maschinenteilseitigen Auflagefläche des Grundträgers (7) gleichförmig verteilten Druckbolzen (4) entsprechende Aufnahmeöffnungen (22) im Grundträger zugeordnet und von diesen die zur Hubbetätigung des Blechhalters (11) ausgewählten durch blechhalterspezifische Anordnung der Zwischenstößel (21) aktiviert sind.
  5. Blechumformmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    die Grundträger (7, 8) als Gussteile ausgebildet und die Formteile (9, 10) und/oder der Blechhalter (11) an den Blechform- bzw. Spannflächen (12, 13, 14) oberflächenveredelt sind.
  6. Blechumformmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    zumindest eines der Formteile (9) durch eine zwischen dieses und den zugehörigen Grundträger (7) eingesetzte Stahlkonsole (23) höhenpositionierbar ist.
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