DE102007033943B4

DE102007033943B4 - Device for forming workpieces

Info

Publication number: DE102007033943B4
Application number: DE102007033943.9A
Authority: DE
Inventors: Ludwig Rauschdorf
Original assignee: August Lapple & Co KG GmbH; Laepple August & Co GmbH
Current assignee: August Lapple & Co KG GmbH; Laepple August & Co GmbH
Priority date: 2007-07-19
Filing date: 2007-07-19
Publication date: 2018-05-17
Anticipated expiration: 2027-07-20
Also published as: DE102007033943A1

Abstract

Vorrichtung zum Umformen von Werkstücken, mit mindestens zwei Werkzeugteilen (101, 102, 103), wobei sich mindestens ein Werkzeugteil (102) gegen ein Widerlager (105) abstützt, wobei zwischen dem Widerlager (105) und dem sich abstützenden Werkzeugteil (102) Druckmittel einer Verformung des Werkzeugteils (102) und/oder des Widerlagers (105) in ausgleichender Weise entgegenwirken, wobei die Abstützung des Werkzeugteils (102) gegen das Widerlager (105) mittels einer oder mehrerer Druckeinheiten (106, 107, 108) erfolgt, wobei jede Druckeinheit (106, 107, 108) eine oder mehrere Druckelemente (108), vorzugsweise Druckstäbe, umfasst, welche zur Druckübertragung zwischen dem Werkzeugteil (102) und dem Widerlager dienen, und wobei jede Druckeinheit (106, 107, 108) mehrere Aktoren (106) sowie eine zusätzliche Druckplatte (107) aufweist und die Aktoren (106) einer Druckeinheit (106, 107, 108) auf die gemeinsame Druckplatte (107) wirken.Apparatus for forming workpieces, comprising at least two tool parts (101, 102, 103), wherein at least one tool part (102) is supported against an abutment (105), wherein between the abutment (105) and the supporting tool part (102) pressure medium a deformation of the tool part (102) and / or the abutment (105) counteract in a compensatory manner, wherein the support of the tool part (102) against the abutment (105) by means of one or more pressure units (106, 107, 108), each Printing unit (106, 107, 108) comprises one or more pressure elements (108), preferably pressure rods, which serve for pressure transmission between the tool part (102) and the abutment, and wherein each pressure unit (106, 107, 108) comprises a plurality of actuators (106 ) and an additional pressure plate (107) and the actuators (106) of a printing unit (106, 107, 108) act on the common pressure plate (107).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Umformen von Werkstücken, mit mindestens zwei Werkzeugteilen, wobei sich mindestens ein Werkzeugteil gegen ein Widerlager abstützt.The invention relates to a device for forming workpieces, with at least two tool parts, wherein at least one tool part is supported against an abutment.

Vorrichtungen der in Rede stehenden Art sind seit vielen Jahren aus der Praxis bekannt. In verschiedenen Industriezweigen werden diese eingesetzt, um Werkstücke in großer Stückzahl mit möglichst gleich bleibend hoher Qualität umzuformen. Bei den umzuformenden Werkstücken kann es sich um Teile unterschiedlicher Form, Größe, Festigkeit sowie aus unterschiedlichen Materialien handeln. Die Bauformen der Vorrichtungen unterscheiden sich in Abhängigkeit von Umformart, Antriebsart, Umformkraft, Größe, Gestellform etc. entsprechend dem jeweiligen Einsatzzweck teils erheblich.Devices of the type in question have been known for many years from practice. In various branches of industry, these are used to reshape workpieces in large numbers with as consistently high quality as possible. The workpieces to be reshaped may be parts of different shape, size, strength and different materials. The types of devices differ depending on Umformart, type of drive, forming force, size, frame shape, etc. according to the particular purpose partly considerable.

Insbesondere Materialien wie Metalle und Kunststoffe weisen die Eigenschaftauf, sich unter einer bestimmten Krafteinwirkung irreversibel zu verformen (zu „fließen“), so dass deren Form auch nach Beendigung der Krafteinwirkung zumindest weitestgehend beibehalten wird. Beim Umformen wird diese „Plastizität“ ausgenutzt, um ein Werkstück im Rahmen der Fertigung gezielt in Form zu bringen, d. h. umzuformen. Das Verformungsverhalten des Werkstücks hängt dabei von der Höhe, Dauer und Art der Krafteinwirkung ab, kann insbesondere bei Kunststoffen(Thermoplasten) allerdings in starkem Maße auch durch zusätzliche Temperaturbehandlung beeinflusst werden.In particular, materials such as metals and plastics have the property of irreversibly deforming ("flowing") under a certain force, so that their shape is at least largely retained even after the end of the force. During forming this "plasticity" is exploited to bring a workpiece in the context of the production targeted in shape, d. H. reshape. The deformation behavior of the workpiece depends on the height, duration and type of force, but can be influenced to a great extent by additional heat treatment, especially in the case of plastics (thermoplastics).

Aus den Druckschriften DE 102005028903A1 , DE 4143683 B4 , DE 4112656A1 und der DE 4016838A1 sind bereits Vorichtungen bekannt, die sich mit der Umformung von Werkstücken befassen. Ferner ist aus der DE 3431162 A1 eine Vorrichtung zum Umformen von Werkstücken bekannt, die zwei Werkzeugteile aufweist, bei dem sich ein Blechhalter als ein Werkzeugteil gegen den Presstisch als Widerlager abstützt und Druckmittel vorgesehen sind, die die Elastizität von Presse und Werkzeugen kompensieren, um so unerwünschten Verformungen entgegenzuwirken.From the pamphlets DE 102005028903A1 . DE 4143683 B4 . DE 4112656A1 and the DE 4016838A1 already known are devices that deal with the forming of workpieces. Furthermore, from the DE 3431162 A1 a device for forming workpieces known which has two tool parts, in which a blank holder is supported as a tool part against the press table as an abutment and pressure means are provided which compensate for the elasticity of the press and tools, so as to counteract undesirable deformations.

Bei Vorrichtungen der in Rede stehenden Art wird die Umformung des Werkstücks durch Einwirkung von zumindest zwei Werkzeugteilen auf das Werkstück erzielt. Zumindest eines der Werkzeugteile stützt sich dabei gegen ein Widerlager ab, so dass durch eine Relativbewegung der Werkzeugteile gegeneinander eine Kraft auf das zumindest teilweise zwischen den Werkzeugteilen angeordnete Werkstück aufgebracht wird. Die (vorübergehende) Krafteinwirkung führt zu einer Verformung des Werkstücks, wobei insbesondere durch eine bestimmte Form und Führung der Werkzeugteile eine gezielte Verformung, also ein Umformen, des Werkstücks erreicht wird:In devices of the type in question, the deformation of the workpiece is achieved by the action of at least two tool parts on the workpiece. At least one of the tool parts is supported against an abutment, so that a force is applied to the at least partially arranged between the tool parts workpiece by a relative movement of the tool parts against each other. The (temporary) force leads to a deformation of the workpiece, in particular by a specific shape and leadership of the tool parts targeted deformation, ie forming, of the workpiece is achieved:

Bei einer Presse kann sich beispielsweise die Umformkraft eines ersten, beweglichen Werkzeugteils (Oberwerkzeug) gegen ein zweites, feststehendes WerkzeugteilIn a press, for example, the forming force of a first, movable tool part (upper tool) against a second, fixed tool part

(Unterwerkzeug) richten, wozu sich das Unterwerkzeug zur Aufbringung der vom Betrage her der Umformkraft des Oberwerkzeugs entsprechenden Gegenkraft gegenüber einem festen Widerlager abstützt. Das Werkstück befindet sich beim Umformvorgang zwischen Ober- und Unterwerkzeug.(Lower tool) judge what the lower tool for applying the amount of the Umformkraft of the upper tool corresponding counterforce is supported against a fixed abutment. The workpiece is located between the upper and lower tool during the forming process.

Andere Vorrichtungen zum Umformen von Werkstücken, beispielsweise Tiefzieh-Pressen, die sich zur Herstellung von Tiefzieh-Pressteilen eignen, sind ebenfalls bekannt. Im Unterschied zu einfachen Pressen kommen hier mindestens drei Werkzeugteile zum Einsatz.Other devices for forming workpieces, such as thermoforming presses, which are suitable for the production of thermoformed pressed parts, are also known. Unlike simple presses, at least three tool parts are used here.

Dabei bringt ein erstes, bewegliches Werkzeugteil („Oberwerkzeug“) zunächst Kraft gegen ein zweites, bewegliches Werkzeugteil (den sogenannten „Blechhalter“) auf. Der Blechhalter stützt sich gegen ein bewegliches Widerlager (das sogenannte „Ziehkissen“) ab. Das zwischen Oberwerkzeug und Blechhalter befindliche Werkstück wird auf diese Weise eingeklemmt. Während des Tiefziehvorgangs bewegt sich der Blechhalter unter Aufbringung der zum Klemmen des Werkstücks nötigen Gegenkraft parallel mit dem Stößel, wozu sich der Blechhalter weiterhin gegen das präzise zu verfahrende Ziehkissen abstützt. Der Blechhalter bringt dabei nur einen zum Halten des Werkstücks nötigen Teil der Gegenkraft gegen das Oberwerkzeug auf.In the process, a first, movable tool part ("upper tool") first applies force to a second, movable tool part (the so-called "blank holder"). The sheet holder is supported against a movable abutment (the so-called "drawing cushion"). The workpiece located between the upper tool and the sheet holder is clamped in this way. During the deep-drawing process, the blank holder moves in parallel with the plunger while applying the counterforce necessary for clamping the workpiece, for which purpose the blank holder continues to be supported against the die cushion to be moved precisely. The blank holder brings only one necessary for holding the workpiece part of the reaction force against the upper tool.

Der übrige, oft wesentliche Teil der Kraft des Oberwerkzeugs wirkt während des Tiefzieh-Vorgangs gegen ein drittes, feststehendes Werkzeugteil, das „Untenwerkzeug“. Das Unterwerkzeug ist zumeist auf einem feststehenden Pressentisch gelagert.The remainder, often essential part of the force of the upper tool acts during the deep-drawing process against a third, fixed tool part, the "bottom tool". The lower tool is usually stored on a fixed press table.

Bei derartigen Vorrichtungen zum Umformen können enorme Umformkräfte auftreten. Diese können beispielsweise bei Tiefzieh-Pressen von Karosserieteilen für die Automobilindustrie, wo großflächige Stahlbleche oder Kunststoffteile in komplexe, feingliedrige Strukturen umgeformt werden, bis zu mehreren hundert Tonnen betragen. Weitere Umformvorrichtungen der in Rede stehenden Art, bei denen hohe bis sehr hohe Umformkräfte auftreten, bspw. Schmieden, Stanzen oder dergleichen, sind ebenfalls bekannt.In such devices for forming enormous deformation forces can occur. These can be up to several hundred tons, for example, in deep-drawing presses of automotive body parts, where large-area steel sheets or plastic parts are formed into complex, slender structures. Other forming devices of the type in question, in which high to very high forming forces occur, for example. Forging, stamping or the like, are also known.

Im Betrieb weisen die Vorrichtungen den Nachteil auf, dass sich durch die zum Umformen des Werkstücks aufgebrachte Kraft nicht nur das Werkstück verformt, sondern dass sich auch stark beanspruchte Bauteile der Vorrichtung verformen. Zwar findet diese Verformung bei entsprechender Auslegung der Bauteile im elastischen Bereich statt, so dass diese nicht dauerhaft ist, sondern nach Aufhebung der Umformkraft rückgängig gemacht wird. Jedoch sorgt die Verformung während des Umformvorgangs für einen veränderten Werkzeugeinfluss, was wiederum zu Ungenauigkeiten am umgeformten Werkstück führt. Dieser nachteilige Effekt tritt insbesondere bei Vorrichtungen auf, bei denen konstruktionsbedingt nur eine bedingte Steifigkeit beteiligter Bauteile möglich ist und/oder bei denen sehr hohe Kräfte auftreten. Insbesondere bei Vorrichtungen zum Tief- und/oder Streckziehen von Werkstücken können mehrere dieser Ursachen vorliegen.In operation, the devices have the disadvantage that not only the. By the force applied to the forming of the workpiece Workpiece deformed, but that also deformed components of the device deform. Although this deformation takes place with appropriate design of the components in the elastic region, so that it is not permanent, but is reversed after cancellation of the forming force. However, the deformation during the forming process causes a changed tool influence, which in turn leads to inaccuracies in the formed workpiece. This disadvantageous effect occurs in particular in devices in which by design only a conditional rigidity of involved components is possible and / or where very high forces occur. In particular, in devices for deep and / or stretch drawing of workpieces, several of these causes may be present.

Zur Veranschaulichung der Problematik sei auf die 4a und 4b, 5a und 5b, 6a und 6b verwiesen, die Vorrichtungen zum Umformen zeigen, bei denen durch die aufgebrachte Umformkraft, bei unterschiedlichen Abstützungen, nachteilige Verformungen auftreten.To illustrate the problem is on the 4a and 4b . 5a and 5b . 6a and 6b referenced, show the devices for forming, which occur due to the applied forming force, with different supports, adverse deformations.

4a zeigt in Seitenansicht einen Teil einer Vorrichtung zum Herstellen von Tiefzieh-Pressteilen. Dargestellt ist ein als Widerlager dienendes Ziehkissen 405, das sich mittels zweier Hydraulikzylinder 409 in vertikaler Richtung verfahren lässt, um eine zum Halten eines Werkstücks nötige Gegenkraft (zwei Pfeile) gegen das Oberwerkzeug aufzubringen. Auf dem Ziehkissen 405 liegen zwei Druckplatten 407 benachbart zueinander auf, an deren äußeren Randbereichen sich jeweils Druckstäbe 408 abstützen. Die Druckstäbe 408 ragen durch einen feststehenden Pressentisch 404 hindurch, um oberhalb des Pressentischs 404 einen - nicht dargestellten - Blechhalter für das Werkstück abzustützen. 4a shows in side view part of an apparatus for producing thermoformed pressed parts. Shown is a die cushion 405 serving as an abutment, which can be moved in the vertical direction by means of two hydraulic cylinders 409 in order to apply a counterforce (two arrows) necessary for holding a workpiece against the upper tool. On the die cushion 405 are two pressure plates 407 adjacent to each other, at the outer edge regions each pressure rods 408 are supported. The pressure rods 408 protrude through a stationary press table 404 to support above the press table 404 a blank holder (not shown) for the workpiece.

4b zeigt eine Draufsicht auf die Vorrichtung aus 4a, wobei ergänzend zur Darstellung aus 4a zu sehen ist, dass die Druckstäbe 408 in gleichmäßigen Abständen am äußeren Rand der Druckplatten 407 an deren Umfang angeordnet sind. 4b shows a plan view of the device 4a , in addition to the presentation of 4a It can be seen that the pressure rods 408 are arranged at equal intervals on the outer edge of the pressure plates 407 at the periphery thereof.

Bei Herstellung eines Tiefzieh-Pressteils üben die Zylinder 409, wie durch die beiden Pfeile angedeutet, eine nach oben gerichtete Gegenkraft gegen das von oben wirkende Oberwerkzeug (nicht dargestellt) aus. Die Gegenkraft wird vom Ziehkissen 405 über die Druckplatten 407 und die Druckstäbe 408 auf den Blechhalter übertragen. Die dabei auftretenden hohen Kräfte, die an den äußeren Randbereichen der Druckplatten 407 angreifen, führen zu einer Verformung der Druckplatten 407 sowie des Ziehkissens 405 in der durch die geschlängelte Linie (zwischen Druckplatte 407 und Ziehkissen 405) angedeuteten Weise. Aufgrund dieser Verformung liegt der Blechhalter für das Werkstück nicht mehr exakt am Werkstück an, so dass das Material des Werkstücks während des Tiefzieh-Pressvorgangs aufgrund unterschiedlicher Gegenhaltekräfte ungleichmäßig fließt. Bei dem hier gezeigten Beispiel sind die Gegenhaltekräfte aufgrund der Anordnung der Druckstäbe 408 insbesondere im Außenbereich der Druckplatte 407 hoch. Im Innenbereich sind die Gegenhaltekräfte dagegen relativ gering.When producing a thermoformed pressing part, the cylinders 409, as indicated by the two arrows, exert an upward counterforce against the upper tool (not shown) acting from above. The counterforce is transmitted from the die cushion 405 via the pressure plates 407 and the pressure rods 408 on the blank holder. The resulting high forces acting on the outer edge regions of the printing plates 407 lead to a deformation of the printing plates 407 and the drawing pad 405 in the manner indicated by the meandering line (between the printing plate 407 and the drawing pad 405). Due to this deformation of the blank holder for the workpiece is no longer exactly on the workpiece, so that the material of the workpiece flows unevenly during the deep-drawing pressing operation due to different counter-holding forces. In the example shown here, the counter-holding forces due to the arrangement of the pressure rods 408, in particular in the outer region of the pressure plate 407 are high. In the interior, the counter-forces are relatively low.

In den 5a und 5b sowie den 6a und 6b sind ähnliche Vorrichtungen jeweils in Seitenansicht und Draufsicht gezeigt. Diese unterscheiden sich von der beschriebenen Vorrichtung aus den 4a und 4b im Wesentlichen in der Anordnung der Druckstäbe 508 bzw. 608.In the 5a and 5b as well as the 6a and 6b Similar devices are shown in side view and top view. These differ from the described device from the 4a and 4b essentially in the arrangement of the pressure bars 508 and 608, respectively.

Bei der Vorrichtung aus den 5a und 5b sind die Druckstäbe 508 in einem innen liegenden Bereich des Ziehkissens 505 an benachbarten Rändern der Druckplatten 507 angeordnet. Die Verformung des Ziehkissens 505 äußert sich daher, wie in 5a durch die bogenförmige Linie angedeutet, in einer Muldenbildung.In the device from the 5a and 5b For example, the pressure rods 508 are disposed in an inner portion of the die cushion 505 on adjacent edges of the pressure plates 507. The deformation of the die cushion 505 is therefore expressed as in 5a indicated by the arcuate line, in a trough formation.

Bei der in den 6a und 6b dargestellten Vorrichtung sind die Druckstäbe 608 am äußeren Rand des Ziehkissens 605 angeordnet, wodurch sich eine in 6a dargestellte konvexe Wölbung des Ziehkissens 605 ergibt.In the in the 6a and 6b As shown, the pressure rods 608 are arranged on the outer edge of the die cushion 605, whereby an in 6a shown convex curvature of the die cushion 605 results.

Die in den 4a, 5a, 6a dargestellten Verformungen tragen dazu bei, die beim Umformvorgang auf das Werkstück wirkenden Kräfte zu verändern. Dadurch verändert sich der durch Blechhalter, Ober- und Unterwerkzeug gewünschte Formeinfluss auf das Werkstück, was im Ergebnis zu Formabweichungen des gefertigten Werkstücks oder zu einer Beschädigung des Werkzeugs führt.The in the 4a . 5a . 6a Deformations shown help to change the forces acting on the workpiece during the forming process. As a result, the shape influence desired by the blank holder, upper tool and lower tool changes to the workpiece, which as a result leads to form deviations of the finished workpiece or to damage of the tool.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Umformen von Werkstücken derart auszugestalten und weiterzubilden, dass sich auch bei großen Umformkräften eine hohe Genauigkeit des umgeformten Werkstücks erzielen lässt.The present invention is therefore based on the object to design and further develop a device for forming workpieces such that a high accuracy of the formed workpiece can be achieved even with large forming forces.

Erfindungsgemäß wird die voranstehende Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Danach ist die in Rede stehende Vorrichtung zum Umformen von Werkstücken dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Widerlager und dem sich abstützenden Werkzeugteil Druckmittel einer Verformung des Werkzeugteils und/oder des Widerlagers in ausgleichender Weise entgegenwirken.According to the invention the above object is solved by the features of claim 1. Thereafter, the device in question for the forming of workpieces is characterized in that between the abutment and the supporting tool part pressure means counteract a deformation of the tool part and / or the abutment in a compensatory manner.

In erfindungsgemäßer Weise ist zunächst erkannt worden, dass bei herkömmlichen Vorrichtungen die aufgezeigten Verformungen am sich abstützenden Werkzeug und/oder am Widerlager auftreten, wodurch das Umformverhalten des Werkstücks nachteilig beeinflusst wird. Es wurde erfindungsgemäß erkannt, dass die Verformungen dabei im Wesentlichen aus den hohen Umformkräften resultieren, die durch ein oder mehrere Werkzeugteile aufgebracht werden und die von dem sich abstützenden Werkzeugteil vollständig oder - im Falle des Tiefzieh-Pressens - zumindest teilweise aufgenommen werden, wozu sich das betreffende Werkzeugteil gegenüber einem Widerlager abstützt.In accordance with the invention, it has first been recognized that in conventional devices the indicated deformations occur on the supporting tool and / or on the abutment, as a result of which the deformation behavior of the workpiece is adversely affected. It was According to the invention, it is recognized that the deformations result essentially from the high forming forces that are applied by one or more tool parts and that are at least partially absorbed by the supporting tool part or, in the case of deep-drawing pressing, to which end the relevant tool part supported against an abutment.

Zur Vermeidung daraus folgender ungleicher Haltekräfte für das Werkstück sind bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung Druckmittel vorgesehen, die zwischen dem Widerlager und dem sich abstützenden Werkzeugteil einer Verformung des Werkzeugteils und/oder des Widerlagers in ausgleichender Weise entgegenwirken.To avoid the following uneven holding forces for the workpiece pressure means are provided in the inventive device, which counteract between the abutment and the supporting tool part deformation of the tool part and / or the abutment in a compensatory manner.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung erfolgt dazu die Abstützung des Werkzeugteils gegen das Widerlager mittels einer oder mehrerer Druckeinheiten. Bei diesen Druckeinheiten kann es sich prinzipiell um jedwede Einrichtung handeln, die sich zur kontrollierten Druckübertragung zwischen zwei Bauteilen handelt.In an advantageous development of the invention, the support of the tool part against the abutment by means of one or more printing units. In principle, these pressure units can be any device which is used for controlled pressure transmission between two components.

Zur Erzielung eines Verformungsausgleichs des Werkzeugteils und/oder des Widerlagers könnten in besonders günstiger Weise bei mehreren vorgesehenen Druckeinheiten diese jeweils an unterschiedlichen Punkten des Widerlagers und des Werkzeugteils angreifen. Durch eine derartige Anordnung der Druckeinheiten wäre eine sogenannte Mehr-Punkt-Lagerung realisiert, so dass eine beispielsweise parallele Abstützung an mehreren Stellen erfolgt. So lassen sich Verformungen einzelner Bauteile, insbesondere des sich abstützenden Werkzeugteils und/oder des Widerlagers, gezielt (örtlich individuell) und damit effektiv ausgleichen. Ein derartiger Ausgleich kann insbesondere dann vorteilhaft sein, wenn die Abstützung des Werkzeugteils gegen das Widerlager anordnungs- und/oder konstruktionsbedingt nur eine ungleiche Kraftübertragung zulässt, wie in den 4a bis 6b.To achieve a deformation compensation of the tool part and / or the abutment could attack in a particularly favorable manner with several provided printing units each at different points of the abutment and the tool part. By such an arrangement of the printing units, a so-called multi-point storage would be realized, so that, for example, parallel support takes place at several points. Thus, deformations of individual components, in particular of the supporting tool part and / or the abutment, targeted (locally individual) and thus compensate effectively. Such a compensation can be particularly advantageous if the support of the tool part against the abutment arrangement and / or by design only allows an unequal power transmission, as in the 4a to 6b ,

Zweckmäßigerweise ist dazu zumindest eine der Druckeinheiten so gestaltet, dass sich deren Länge ändern lässt. Durch eine derartige Ausführung lässt sich der jeweils durch die Abstützung der Druckeinheit vorgegebene Abstand zwischen Werkzeugteil und Widerlager verändern. Ein Verformungsausgleich des Werkzeugteils und/oder des Widerlagers ist so ermöglicht. Insbesondere bei einer Vielzahl derartiger, parallel wirkender Druckeinheiten ist eine im Profil individuell anpassbare Abstützung des Werkzeugteils gegeben, wodurch Verformungen gezielt kompensiert werden. Zu diesem Zweck können bei einer weiterhin vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung die Längen der Druckeinheiten unabhängig voneinander verändert werden. In diesem Fall ist eine Einzelansteuerung jeder Druckeinheit vorgesehen.For this purpose, at least one of the printing units is expediently designed such that its length can be changed. By such an embodiment, each predetermined by the support of the printing unit distance between the tool part and abutment can be changed. A deformation compensation of the tool part and / or the abutment is made possible. In particular, in the case of a large number of such, parallel-acting pressure units, a support of the tool part, which can be individually adapted in profile, is provided, whereby deformations are specifically compensated. For this purpose, in a further advantageous development of the invention, the lengths of the printing units can be changed independently of each other. In this case, a single control of each printing unit is provided.

In vorteilhafter Weise weist jede Druckeinheit zumindest einen Aktor auf, dessen Betätigung eine Längenänderung der Druckeinheit bewirkt. Bei einem derartigen Aktor kann es sich grundsätzlich um jede Art eines mechanisch wirkenden Aktors handeln, wobei elektrische, elektromagnetische, hydraulische, pneumatische, thermische, piezoelektrische Antriebe des Aktors denkbar sind.In an advantageous manner, each printing unit has at least one actuator whose actuation causes a change in length of the printing unit. In principle, such an actuator can be any type of mechanically acting actuator, wherein electrical, electromagnetic, hydraulic, pneumatic, thermal, piezoelectric drives of the actuator are conceivable.

Eine konstruktiv günstige Gestaltung ergibt sich, wenn der Aktor einen Hydraulik- oder Pneumatikzylinder umfasst. Dieser ließe sich prinzipiell mit jedwedem Druckmedium betreiben. Bei Verwendung eines derartigen Zylinders lässt sich der Aktor Platz sparend unterbringen, da die Druckversorgung des Zylinders mit einem Fluid über eine entsprechende Zuleitung örtlich getrennt erfolgen kann. Zum Aufbringen der erforderlichen hohen Kräfte und zur präzisen Ansteuerung eignen sich insbesondere Hydraulikzylinder, die vorzugsweise ölbetrieben sind.A structurally favorable design results when the actuator comprises a hydraulic or pneumatic cylinder. This could be operated in principle with any pressure medium. When using such a cylinder, the actuator can be accommodated to save space, since the pressure supply of the cylinder can be carried out locally separated with a fluid via a corresponding supply line. For applying the required high forces and precise control are particularly hydraulic cylinder, which are preferably oil-powered.

In anderer Ausführung kann der Aktor einen hydraulisch oder pneumatisch mit Druck beaufschlagbaren dehnbaren Körper umfassen, welcher zwischen zu bewegenden Wirkflächen angeordnet ist. Vorzugsweise handelt es sich bei einem derartigen Körper um einen Schlauch, Balg oder dergleichen, wobei dieser zumindest geringfügig formflexibel ist, um mit Druckbeaufschlagung durch ein Fluid Wirkflächen zu bewegen, die den Körper unmittelbar kontaktieren.In another embodiment, the actuator may comprise a hydraulically or pneumatically pressurizable expandable body, which is arranged between the active surfaces to be moved. Preferably, such a body is a hose, bellows or the like, which is at least slightly flexible in shape, in order to move with pressurization by a fluid active surfaces that contact the body directly.

Unabhängig von der Bauform des Aktors kann es zweckmäßig sein, dass jede Druckeinheit mehrere Aktoren aufweist. Die Aktoren können dabei funktional hintereinander oder parallel angeordnet sein, wodurch sich unterschiedliche Effekte ergeben. Durch Hintereinanderanordnung der Aktoren lassen sich große Abstandsänderungen der Druckeinheiten aufgrund des größeren Hubs erzielen. Durch eine parallele Anordnung von Aktoren vervielfacht sich die Gesamtkraft einer Druckeinheit, wobei sich außerdem der Vorteil ergibt, dass durch eine entsprechende Verteilung der Kraftangriffspunkte der Aktoren Spannungsspitzen im Material des jeweils angrenzenden Bauteils vermieden werden.Regardless of the design of the actuator, it may be expedient that each printing unit has a plurality of actuators. The actuators can be arranged functionally behind one another or in parallel, resulting in different effects. By sequential arrangement of the actuators can be achieved large changes in the distance of the printing units due to the larger stroke. By a parallel arrangement of actuators, the total force of a printing unit multiplied, which also has the advantage that voltage spikes in the material of each adjacent component can be avoided by a corresponding distribution of the force application points of the actuators.

Bei Verwendung mehrerer Aktoren pro Druckeinheit lassen sich weitere Vorteile erzielen, wenn sich die Aktoren einer Druckeinheit unabhängig voneinander betätigen lassen. Je nach Ausführung der Druckeinheit, insbesondere der Anordnung und Ankopplung der Aktoren, können hierdurch bestimmt Effekte erzielt werden, mit denen insbesondere auf individuelle Verformung einzelner Komponenten der Vorrichtung reagiert werden kann.When using several actuators per printing unit, further advantages can be achieved if the actuators of a printing unit can be actuated independently of each other. Depending on the design of the printing unit, in particular the arrangement and coupling of the actuators, it is possible by this means to achieve effects with which, in particular, it is possible to react to individual deformation of individual components of the apparatus.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Vorrichtung ist gegeben, wenn die Aktoren einer Druckeinheit auf eine gemeinsame Druckplatte wirken. In vorteilhafter Weise stützen sich die Aktoren dabei direkt auf dem Widerlager ab, wobei sie der Druckplatte mehrere Auflagepunkte bieten.An advantageous development of the device is given when the actuators of a printing unit act on a common pressure plate. In Advantageously, the actuators are based directly on the abutment, where they provide the pressure plate several support points.

Eine besonders hohe Flexibilität der Vorrichtung wird erzielt, wenn jede Druckeinheit ein oder mehrere Druckelemente, vorzugsweise Druckstäbe umfasst, welche zur Druckübertragung zwischen dem sich abstützenden Werkzeugteil und dem Widerlager dienen. Derartige Druckelemente, bei denen es sich um im Wesentlichen druckstabile Bauteile wie Druckstäbe bzw. -bolzen handeln kann, können beispielsweise austauschbar gestaltet sein, so dass sich je nach umzuformendem Werkstück geeignete Beabstandungen zwischen Werkzeugteil und Widerlager schaffen lassen.A particularly high flexibility of the device is achieved if each printing unit comprises one or more pressure elements, preferably pressure rods, which serve for pressure transmission between the supporting tool part and the abutment. Such pressure elements, which may be substantially pressure-stable components such as pressure rods or bolts, may for example be made interchangeable, so that it is possible to create suitable spacings between the tool part and the abutment depending on the workpiece to be formed.

Wie eingangs erwähnt, kann die Vorrichtung zum Umformen durch Pressen geeignet sein. Zu diesem Zweck könnte das Widerlager vorteilhafter Weise feststehend ausgeführt sein. Bei fester Anordnung des Widerlagers könnte die Vorrichtung beispielsweise auch zum Biegen, Stanzen, Gesenkschmieden oder dergleichen zum Einsatz kommen.As mentioned above, the device may be suitable for forming by pressing. For this purpose, the abutment could advantageously be designed to be fixed. For fixed arrangement of the abutment, the device could for example be used for bending, punching, drop forging or the like.

Alternativ oder ergänzend könnte das Widerlager beweglich gelagert sein, wodurch sich die Vorrichtung insbesondere zum Tiefziehen, Streckziehen oder dergleichen eignet. In einem solchen Falle könnte es sich bei dem Widerlager um ein sogenanntes Ziehkissen handeln. Dieses Ziehkissen könnte sich mittels einer Ziehkrafteinrichtung in etwa parallel zur Umformbewegung verfahren lassen. Bei dem sich gegenüber dem Ziehkissen abstützenden Werkzeugteil handelt es sich in diesem Fall um einen im Zusammenhang des Tiefziehens oder Streckziehens bekannten „Blechhalter“. Angemerkt sei, dass der Ausdruck „Blechhalter“ auch für Werkstücke aus Kunststoff Anwendung finden soll.Alternatively or additionally, the abutment could be movably mounted, whereby the device is particularly suitable for deep drawing, ironing or the like. In such a case, the abutment could be a so-called die cushion. This die cushion could be moved by means of a pulling force approximately parallel to the forming movement. The tool part which is supported relative to the die cushion in this case is a "blank holder" known in the context of deep drawing or stretch drawing. It should be noted that the term "plate holder" should also apply to workpieces made of plastic.

Es wird darauf hingewiesen, dass sich das Tiefziehen im Wesentlichen dadurch vom Streckziehen unterscheidet, dass eine geringere Gegenhaltekraft des Blechhalters zum Einsatz kommt. So wird beim Tiefziehen aufgrund der geringeren Gegenhaltekraft des Blechhalters ein Nachfließen von Material ermöglicht, um so eine weitestgehend konstante Wandstärke des Werkstücks zu erzielen. Beim Streckziehen dagegen wird die Gegenhaltekraft so groß gewählt, dass ein Nachfließen von Material durch die feste Einspannung des Werkstücks verhindert wird. Insbesondere im Karosseriebau kommen Kombinationen der beiden Verfahren zum Einsatz, für welche sich die in Rede stehende Vorrichtung ebenfalls besonders eignet, da hierdurch eine Feinjustierung der Haltekräfte möglich ist.It should be noted that the deep drawing is essentially different from the stretch-forming, that a lower counter-holding force of the sheet holder is used. Thus, during deep drawing due to the lower counter-holding force of the sheet holder, a subsequent flow of material is made possible, so as to achieve a largely constant wall thickness of the workpiece. In contrast, in the case of stretch-forming, the counter-holding force is chosen to be so great that overflow of material due to the firm clamping of the workpiece is prevented. Combinations of the two methods are particularly used in bodywork, for which the device in question is also particularly suitable, as this allows a fine adjustment of the holding forces.

Das Ziehkissen kann prinzipiell auf unterschiedliche Weisen bewegt werden, wobei es sich bei der dabei zum Einsatz kommenden Ziehkrafteinrichtung vorzugsweise um einen oder mehrere Hydraulik- oder Pneumatikzylinder handelt. Insbesondere die Verwendung hydraulischer Antriebsprinzipien bietet hier den Vorteil, dass sich auch hohe Kräfte kontrolliert aufbringen lassen. Wegen der minimalen Kompressibilität hydraulischer Medien (Hydrauliköl oder dergleichen) ist ein präzises Verfahren des Ziehkissens gewährleistet.In principle, the die cushion can be moved in different ways, wherein the drawing force device used is preferably one or more hydraulic or pneumatic cylinders. In particular, the use of hydraulic drive principles offers the advantage here that even high forces can apply controlled. Because of the minimal compressibility of hydraulic media (hydraulic oil or the like), a precise method of the die cushion is ensured.

In einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung ist ein als Unterwerkzeug dienendes Werkzeugteil an einem feststehenden Pressentisch angeordnet. Das Unterwerkzeug steht bei dieser Anordnung demnach ebenfalls fest, wodurch eine besondere stabile Lagerung des Unterwerkzeugs möglich ist. Eine insbesondere zum Tiefziehen bzw. Streckziehen geeignete Ausgestaltung der Vorrichtung ist gegeben, wenn der Pressentisch zwischen dem Ziehkissen und dem Werkzeugteil angeordnet ist und vorzugsweise Durchgänge für die Druckeinheiten bzw. für deren Druckelemente aufweist.In an expedient development of the invention, a tool part serving as a lower tool is arranged on a stationary press table. The lower tool is therefore also fixed in this arrangement, whereby a special stable storage of the lower tool is possible. An embodiment of the device which is suitable in particular for deep drawing or stretch drawing is provided when the press table is arranged between the die cushion and the tool part and preferably has passages for the printing units or for their printing elements.

Der erfindungsgemäß vorgesehene Verformungsausgleich lässt sich auf weiterhin vorteilhafte Weise erzielen, wenn die Vorrichtung Sensoren aufweist, welche die Positionen und/oder sonstigen Zustände von Komponenten der Vorrichtung erfassen und einer Signalverarbeitungsanlage zuleiten. Eine derartige Sensorik, könnte mit der Signalverarbeitungsanlage sowie davon gesteuerten Aktoren einen Regelkreis bilden, der durch geeignete Ansteuerung der Aktoren gezielt auf Verformungen der Vorrichtung reagieren kann. So könnte durch die Rückkopplung mittels der Sensorik auftretenden Verformungen individuell entgegengewirkt werden, insbesondere um diese auszugleichen.The inventively provided deformation compensation can be achieved in a further advantageous manner, if the device has sensors which detect the positions and / or other states of components of the device and forward a signal processing system. Such a sensor system could, with the signal processing system and actuators controlled by it, form a control loop which can react in a targeted manner to deformations of the device by suitably activating the actuators. Thus, by the feedback occurring by means of the sensor deformations could be counteracted individually, in particular to compensate for these.

Es ist denkbar, dass die Sensorik Weg- und/oder Abstandssensoren aufweist, mit denen die Position der Werkzeugteile, einzelner Aktoren, des Widerlagers bzw. Ziehkissens, der Druckplatte, der Ziehkrafteinrichtung und dergleichen erfasst wird. Alternativ oder ergänzend können Druckaufnehmer vorgesehen sein, mit denen Drücke in pneumatischen bzw. hydraulischen Einrichtungen der Vorrichtung wie bspw. dem Stößel für das Oberwerkzeug, den Aktoren, der Ziehkrafteinrichtung oder dergleichen erfasst werden.It is conceivable that the sensor system comprises displacement and / or distance sensors with which the position of the tool parts, individual actuators, the abutment or drawing cushion, the pressure plate, the drawing force device and the like is detected. Alternatively or additionally, pressure transducers can be provided with which pressures in pneumatic or hydraulic devices of the device, such as, for example, the plunger for the upper tool, the actuators, the drawing force device or the like, are detected.

Weiterhin kann es zweckmäßig sein, spezielle Sensoren zur Erfassung von Verformungen von Maschinenkomponenten vorzusehen. So könnten insbesondere Verformungen der Werkzeugteile, des Widerlagers, der Druckeinheiten oder dergleichen erfasst werden, um der Signalverarbeitungsanlage zugeleitet zu werden. Verformungen an Maschinenkomponenten lassen sich insbesondere durch Abstandsmessungen zwischen festgelegten Punkten des jeweiligen Bauteils erfassen. Dies kann durch prinzipiell unterschiedliche - mechanisch, optisch, akustisch und/oder elektromagnetisch erfassende - Messeinrichtungen (bspw. Dehnmessstreifen, Lasermessung etc.) erfolgen.Furthermore, it may be expedient to provide special sensors for detecting deformations of machine components. In particular, deformations of the tool parts, the abutment, the printing units or the like could be detected in order to be fed to the signal processing system. Deformations on machine components can be detected in particular by distance measurements between fixed points of the respective component. This can be different in principle - mechanical, optical, acoustically and / or electromagnetically detecting measuring devices (for example, strain gauges, laser measurement, etc.).

Schließlich könnte die Signalverarbeitungsanlage den Verformungsausgleich in Abhängigkeit erfasster Maschinendaten vornehmen. Dazu betätigt die Signalverarbeitungsanlage zweckmäßigerweise die Aktoren, um insbesondere einen Statikausgleich, Biegungsausgleich und/oder Niveauausgleich zu erzielen. Neben den Maschinendaten können auch jedwede sonstige Informationen beispielsweise über das Werkstück, über Umgebungsbedingungen (Luftdruck, Temperatur, Luftfeuchtigkeit) oder dergleichen der Signalverarbeitungsanlage zugeführt werden, um ggf. in den Regelprozess einzufließen. Durch Kopplung der Signalverarbeitungseinrichtung mit einem Datenspeicher können aktuell gemessene Daten mit Daten vorheriger Umformvorgänge verglichen werden, können Einstellungen optimiert werden und können Fehlereinflüsse ermittelt werden. Weitere informationstechnologische Anwendungen sind denkbar.Finally, the signal processing system could make the deformation compensation in accordance with detected machine data. For this purpose, the signal processing system expediently actuates the actuators, in particular to achieve a static compensation, bending compensation and / or level compensation. In addition to the machine data, any other information, for example, about the workpiece, about environmental conditions (air pressure, temperature, humidity) or the like can be supplied to the signal processing system to possibly flow into the control process. By coupling the signal processing device with a data memory, currently measured data can be compared with data from previous forming processes, settings can be optimized and error influences can be determined. Further information technology applications are conceivable.

Es gibt nun verschiedene Möglichkeiten, die Lehre der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auszugestalten und weiterzubilden. Dazu ist einerseits auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche und andererseits auf die nachfolgende Erläuterung dreier Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung zu verweisen. In Verbindung mit der Erläuterung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung werden auch im Allgemeinen bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Lehre erläutert. In der Zeichnung zeigen

1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in Querschnittsansicht,
2a ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in Querschnittsansicht,
2b die Vorrichtung aus 2a in Draufsicht, wobei die hydraulische Druckversorgung schematisch angedeutet ist,
3 eine alternative Ausführungsmöglichkeit für einen Aktor gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung, 4a einen Teil einer Vorrichtung zum Umformen in Seitenansicht, wobei die Druckstäbe am Außenbereich der Druckplatten angeordnet sind,
4b die Vorrichtung aus 4a in Draufsicht,
5a einen Teil einer Vorrichtung zum Umformen in Seitenansicht, wobei die Druckstäbe in der Mitte des Ziehkissens angeordnet sind,
5b die Vorrichtung aus 5a in Draufsicht,
6a einen Teil einer Vorrichtung zum Umformen in Seitenansicht, wobei die Druckstäbe am äußeren Rand des Ziehkissens angeordnet sind,
6b die Vorrichtung aus 6a in Draufsicht.

There are now various possibilities for designing and developing the teaching of the present invention in an advantageous manner. For this purpose, on the one hand to the claims subordinate to claim 1 and on the other hand to refer to the following explanation of three embodiments of the invention with reference to the drawings. In conjunction with the explanation of the preferred embodiments of the invention with reference to the drawings, also generally preferred embodiments and developments of the teaching are explained. In the drawing show

1 A first embodiment of a device according to the invention in cross-sectional view,
2a A second embodiment of a device according to the invention in cross-sectional view,
2 B the device off 2a in plan view, wherein the hydraulic pressure supply is indicated schematically,
3 an alternative embodiment of an actuator according to a third embodiment of the invention, 4a a part of a device for forming in side view, wherein the pressure bars are arranged on the outer region of the printing plates,
4b the device off 4a in plan view,
5a a part of a device for forming in side view, wherein the pressure bars are arranged in the middle of the die cushion,
5b the device off 5a in plan view,
6a a part of a device for forming in side view, wherein the pressure bars are arranged on the outer edge of the die cushion,
6b the device off 6a in plan view.

1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Umformen von Werkstücken. Ein umzuformendes Werkstück 100, bei dem es sich um ein Stahlblech oder eine Kunststoffplatte handeln kann, liegt auf einem Werkzeugteil, dem Blechhalter 102, auf. Der Blechhalter 102 handelt ist hier als einteiliger, ringförmiger Körper ausgeführt. Eine mehrteilige Ausführung wäre ebenso denkbar. 1 shows a first embodiment of a device according to the invention for forming workpieces. A workpiece to be formed 100 , which may be a sheet steel or a plastic plate, lies on a tool part, the blank holder 102 , on. The sheet holder 102 act is executed here as a one-piece, annular body. A multi-part design would also be conceivable.

Ein Stößel, an dem ein weiteres Werkzeugteil, das Oberwerkzeug 101, befestigt ist, ist oberhalb des Werkstücks 100 vertikal beweglich gelagert, wobei dessen Hub auf unterschiedliche Weisen erzeugt werden kann. Je nach Anwendungsbereich sind verschiedene Antriebsformen denkbar wie bspw. Exzenter-, Kniehebel-, Spindel-, Hydraulik-, Pneumatikantrieb und dergleichen. Zum Umformen des Werkstücks fährt der Stößel mit dem Oberwerkzeug 101 abwärts in Richtung des Werkstücks 100 und presst dabei das Werkstück 100 gegen den Blechhalter 102. Hierdurch kann bereits eine erste Verformung des Werkstücks 100 erfolgen, jedoch dient diese Anpressung an den Blechhalter 102 vorrangig dazu, das Werkstück 100 während des folgenden Ziehvorgangs zu halten.A ram on which another tool part, the upper tool 101 , is attached, is above the workpiece 100 mounted vertically movable, the hub can be generated in different ways. Depending on the field of application, various types of drive are conceivable, such as, for example, eccentric, toggle, spindle, hydraulic, pneumatic drive and the like. To reshape the workpiece, the plunger moves with the upper tool 101 down in the direction of the workpiece 100 and thereby presses the workpiece 100 against the sheet holder 102 , This can already be a first deformation of the workpiece 100 done, but this pressure is used on the blank holder 102 primarily to the workpiece 100 during the following drawing process.

Zu diesem Zweck stützt sich der Blechhalter 102 an mehreren Punkten gegenüber einem Ziehkissen 105 ab, welches sich wiederum mittels der Ziehkrafteinrichtung 109 parallel zum Stößelhub verfahren lässt. Bei der Ziehkrafteinrichtung 109 handelt es sich um einen Hydraulikzylinder, der zur Aufnahme der beim Ziehvorgang entstehenden Gegenhaltekräfte ausgelegt ist.For this purpose, the blank holder is supported 102 at several points opposite a die cushion 105 from which in turn can be moved by means of the pulling force 109 parallel to the ram stroke. At the drawing power plant 109 it is a hydraulic cylinder, which is designed to receive the counter-holding forces arising during the drawing process.

Unterhalb des Werkstücks 100 ist ein weiteres Werkzeugteil, das Unterwerkzeug 103 angeordnet. Das Unterwerkzeug 103 ist auf einem Pressentisch 104 befestigt, welcher - zusammen mit dem Unterwerkzeug 103 - unabhängig von der Bewegung des Oberwerkzeugs 101 oder des Blechhalters 102 bzw. des Ziehkissens 105 feststeht.Below the workpiece 100 is another tool part, the lower tool 103 arranged. The lower tool 103 is on a press table 104 attached, which - together with the lower tool 103 - regardless of the movement of the upper tool 101 or the sheet metal holder 102 or of the drawing cushion 105 fixed.

Erst nachdem das Oberwerkzeug 101 das Werkstück 100 gegen den Blechhalter 102 presst, beginnt der eigentliche Ziehvorgang. Dabei gerät das zwischen Oberwerkzeug 101 und Blechhalter 102 geklemmte Werkstück 100 in Kontakt mit dem Unterwerkzeug 103, wodurch das Werkstück 100 tiefgezogen wird.Only after the upper tool 101 the workpiece 100 presses against the blank holder 102, the actual drawing process begins. This gets between the upper tool 101 and tin holder 102 clamped workpiece 100 in contact with the lower tool 103 , whereby the workpiece 100 is deep-drawn.

Während des Ziehvorgangs ist es erforderlich, dass durch das Ziehkissen 105 eine bestimmte, präzis dosierte Gegenhaltekraft gegen das Oberwerkzeug 101 aufgebracht wird. Aufgrund der hohen Krafteinwirkung kommt es dabei zu Verformungen, insbesondere des Ziehkissens 105, des Blechhalters 102 ggf. auch sonstiger Komponenten der Vorrichtung.During the drawing process, it is necessary that through the die cushion 105 a certain, precisely metered counter-holding force against the upper tool 101 is applied. Due to the high force it comes to deformations, especially the drawing cushion 105 , the sheet metal holder 102 possibly also other components of the device.

Zum Ausgleich auftretender Verformungen stützt sich der Blechhalter 102 daher gegenüber dem Ziehkissen 105 an mehreren Punkten mittels in der Länge veränderbaren Druckeinheiten ab. Dabei lassen sich durch die Druckeinheiten vorgegebene Abstände zwischen dem Blechhalter 102 und dem Ziehkissen 105 unabhängig voneinander ändern. Zu diesem Zweck umfassen die Druckeinheiten als Druckstäbe ausgeführte Druckelemente 108, die sich durch den Pressentisch 104 erstrecken, um zwischen dem Blechhalter 102 und dem Ziehkissen 105 Druck zu übertragen. Des Weiteren umfassen die Druckeinheiten jeweils ein Paar von Aktoren 106, die als parallel zueinander angeordnete Hydraulikzylinder ausgeführt sind. Jeder der Aktoren 106 lässt sich durch Beaufschlagung mit Öldruck unabhängig von anderen Aktoren 106 betätigen, wozu eine eigene Ansteuerungseinrichtung sowie eine eigene Druckversorgung (jeweils nicht dargestellt) zum Einsatz kommen. Die Aktoren 106 bewirken, dass eine auf ihnen liegende Druckplatte 107 ihren Abstand gegenüber dem Ziehkissen 105 ändern kann.To compensate occurring deformations, the blank holder 102 therefore opposite the die cushion 105 at several points by means of variable in length pressure units. In this case, predetermined distances between the blank holder can be achieved by the printing units 102 and the drawing cushion 105 change independently. For this purpose, the printing units comprise printing elements designed as printing bars 108 moving through the press table 104 extend to between the blank holder 102 and the drawing cushion 105 Transfer pressure. Furthermore, the printing units each comprise a pair of actuators 106 , Which are designed as parallel to each other arranged hydraulic cylinder. Each of the actors 106 can be controlled by applying oil pressure independently of other actuators 106 operate, including its own control device and its own pressure supply (each not shown) are used. The actuators 106 cause a printing plate lying on them 107 their distance from the die cushion 105 can change.

Der Darstellung in 1 ist zu entnehmen, dass die rechte der beiden Druckplatten 107 eben auf dem Ziehkissen 105 aufliegt. Keiner der beiden Aktoren 106 der rechten Druckplatte 107 ist mit Druck beaufschlagt, so dass keine Auslenkung erfolgt. Im Gegensatz dazu ist bei der linken Druckplatte 107 der linke Aktor 106 mit Druck beaufschlagt. Die Druckplatte 107 ist daher auf der linken Seite angehoben (um etwa 1 mm), während sie auf der rechten Seite auf dem Ziehkissen 105 aufliegt. Die Auslenkung des linken Aktors 106 der linken Druckplatte 107 bewirkt, dass mit der linken Druckeinheit ein größerer Abstand zwischen Blechhalter 102 und Ziehkissen 105 geschaffen ist als mit der rechten Druckeinheit. Eine - hier mangels Kontakt zwischen Oberwerkzeug 101 und Werkstück 100 noch nicht vorliegende - Verformung des Ziehkissens 105 und/oder des Blechhalters 102 können so ausgeglichen werden.The representation in 1 It can be seen that the right of the two printing plates 107 just on the die cushion 105 rests. None of the two actuators 106 the right pressure plate 107 is pressurized, so that no deflection takes place. In contrast, with the left pressure plate 107 the left actuator 106 pressurized. The printing plate 107 is therefore raised on the left side (by about 1 mm) while being on the right side on the die cushion 105 rests. The deflection of the left actuator 106 the left pressure plate 107 causes the left printing unit a greater distance between blank holder 102 and cushions 105 created as with the right pressure unit. One - here lack of contact between upper tool 101 and workpiece 100 not yet present - deformation of the die cushion 105 and / or the sheet holder 102 can be compensated.

Des Weiteren kann die Abstandsänderung dazu genutzt werden, während des Ziehvorgangs bzw. Umformvorgangs örtlich unterschiedlichen Einfluss zu nehmen auf den Fließvorgang des Werkstückmaterials. Dies kann insbesondere bei komplexen Anwendungen wie beispielsweise kombiniertem Tief- und Streckziehen von Bedeutung sein, insbesondere wenn aufgrund geringer Materialstärken das Werkstück bereits auf geringe Veränderungen der Umformkraft reagiert.Furthermore, the change in distance can be used to locally influence the flow of the workpiece material locally during the drawing process or forming process. This can be particularly important in complex applications such as combined deep drawing and stretch drawing, especially if, due to low material thickness, the workpiece already reacts to small changes in the forming force.

In 2a ist ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in schematischer Seitenansicht dargestellt. Die Vorrichtung entspricht in vielen Aspekten der Vorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels, wozu auf deren Beschreibung verwiesen wird. Im Unterschied zum ersten Ausführungsbeispiel wird bei der Vorrichtung des zweiten Ausführungsbeispiels das Ziehkissen 205 durch zwei parallel wirkende Hydraulikzylinder 209 angetrieben. Des Weiteren sind abweichend vom ersten Ausführungsbeispiel die Druckstäbe 208 jeweils zwischen den Aktoren 206 einer Druckplatte 207 angeordnet. Durch Betätigung der parallel angeordneten Aktoren 206 kann der Druckstab 208 also im Vergleich zum ersten Ausführungsbeispiel mit höherer Kraft bewegt werden. Ansonsten entsprechen die Effekte und Wirkungen im Wesentlichen denen des ersten Ausführungsbeispiels.In 2a a second embodiment of a device according to the invention is shown in a schematic side view. The device corresponds in many aspects to the device of the first embodiment, for which reference is made to the description thereof. In contrast to the first embodiment, in the apparatus of the second embodiment, the die cushion 205 by two parallel hydraulic cylinders 209 driven. Furthermore, deviating from the first embodiment, the pressure rods 208 each between the actuators 206 of a printing plate 207 arranged. By actuating the parallel actuators 206 can the push rod 208 So be moved compared to the first embodiment with higher force. Otherwise, the effects and effects are substantially the same as those of the first embodiment.

Ergänzend zu 2a zeigt 2b in schematischer Ansicht die Druckversorgung einerseits der Aktoren 206, andererseits der Ziehkrafteinrichtung 209. Der Darstellung ist zu entnehmen, dass jeweils zwei Aktoren 206, die unmittelbar nebeneinander angeordnet sind, von einer Versorgungseinheit 210 mit Druck versorgt werden. Bei einem möglichen Ausführungsbeispiel der Vorrichtung kann jede der Versorgungseinheiten 210 einen Öldruck aufbringen, der einer Presskraft von 2 x 500 kN entspricht, wobei jede der Versorgungseinheiten 210 unabhängig ansteuerbar ist. Für die vier Zylinder der Ziehkrafteinrichtung 209 ist eine weitere Versorgungseinheit 211 vorgesehen, die mittels Öldruck eine Kraft von 4 x 1.500 kN aufbringen kann. Die vier Zylinder der Ziehkrafteinrichtung 209 werden dabei durch einen gemeinsamen Anschluss mit dem gleichen Druck beaufschlagt.In addition to 2a shows 2 B in a schematic view of the pressure supply on the one hand of the actuators 206 , on the other hand, the drawing force device 209 , The illustration shows that in each case two actuators 206 , which are arranged directly next to each other, from a supply unit 210 be supplied with pressure. In one possible embodiment of the device, each of the supply units 210 applying an oil pressure corresponding to a pressing force of 2 x 500 kN, each of the supply units 210 is independently controllable. For the four cylinders of the power plant 209 is another supply unit 211 provided, which can apply a force of 4 x 1,500 kN by means of oil pressure. The four cylinders of the drawing power unit 209 be acted upon by a common connection with the same pressure.

In 3 ist eine alternative Ausführungsmöglichkeit für die Ausbildung eines Aktors 306 schematisch dargestellt. Zu sehen ist im unteren Bereich ein Abschnitt eines Ziehkissens 305, über welchem ein Abschnitt einer Druckplatte 307 angeordnet ist. In der Druckplatte 307 ist eine Nut ausgebildet, die einen mit Druck beaufschlagbaren, dehnbaren Körper wie bspw. einen Schlauch, Balg oder dergleichen aufnimmt. Durch eine Beaufschlagung des Körpers mit hydraulischem oder pneumatischem Druck beginnt sich dieser auszudehnen, wodurch eine Abstandsänderung zwischen den Wirkflächen der Druckplatte 307 und dem Ziehkissen 305 erreicht wird. Eine derartige Ausbildung der Aktors 306 stellt eine kostengünstige Konstruktion dar und ermöglicht - bei Verwendung eines Schlauchs - eine über die wirksame Länge des Schlauchs besonders gleichmäßige Krafteineinwirkung. Der Aktor 306 kann auch zwischen anderen Wirkflächen innerhalb einer Druckeinheit angeordnet sein.In 3 an alternative embodiment for the formation of an actuator 306 is shown schematically. You can see a section of a drawing cushion in the lower area 305 over which a section of a printing plate 307 is arranged. In the printing plate 307 a groove is formed which receives a pressurizable, expandable body such as a hose, bellows or the like. By applying pressure to the body with hydraulic or pneumatic pressure, it begins to expand, causing a change in distance between the active surfaces of the pressure plate 307 and the drawing cushion 305 is reached. Such a design of the actuator 306 represents a cost-effective design and allows - when using a hose - a particularly uniform force over the effective length of the hose. The actor 306 can also be arranged between other active surfaces within a printing unit.

Es sei nochmals betont, dass sich mittels der Erfindung insbesondere die in den 4a bis 6b beschriebenen Verformungen wirksam ausgleichen lassen, was im Ergebnis zu einer genaueren Umformung von Werkstücken führt.It should again be emphasized that by means of the invention, in particular those in the 4a to 6b effectively compensate for the deformations described, resulting in a more accurate deformation of workpieces.

Schließlich sei angemerkt, dass die voranstehend erörterten Ausführungsbeispiele der beispielhaften Erörterung der beanspruchten Lehre dienen, diese jedoch nicht auf die Ausführungsbeispiele einschränken.Finally, it should be noted that the embodiments discussed above are illustrative of the claimed teachings, but are not limited to the embodiments.

Claims

Apparatus for forming workpieces, comprising at least two tool parts (101, 102, 103), wherein at least one tool part (102) is supported against an abutment (105), wherein between the abutment (105) and the supporting tool part (102) pressure medium a deformation of the tool part (102) and / or the abutment (105) counteract in a compensatory manner, wherein the support of the tool part (102) against the abutment (105) by means of one or more pressure units (106, 107, 108), each Printing unit (106, 107, 108) comprises one or more pressure elements (108), preferably pressure rods, which serve for pressure transmission between the tool part (102) and the abutment, and wherein each pressure unit (106, 107, 108) comprises a plurality of actuators (106 ) and an additional pressure plate (107) and the actuators (106) of a printing unit (106, 107, 108) act on the common pressure plate (107).

Device after Claim 1 , characterized in that in the case of a plurality of printing units, these each act on different points of the abutment (105) and of the tool part (102).

Device after Claim 1 or 2 , characterized in that the length of at least one printing unit can be changed.

Device according to one of Claims 1 to 3 , characterized in that at several pressure units whose lengths can be changed independently.

Device according to one of Claims 1 to 4 , characterized in that the actuation of the actuator (106) causes a change in length of the printing unit.

Device after Claim 5 , characterized in that the actuator (106) comprises a hydraulic or pneumatic cylinder.

Device after Claim 5 or 6 , characterized in that an actuator (306) comprises a hydraulically or pneumatically pressurizable expandable body, preferably hose, bellows or the like, which is arranged between to be moved active surfaces (305, 307).

Device according to one of Claims 1 to 7 , characterized in that the actuators (106) of a printing unit are arranged in parallel.

Device according to one of Claims 1 to 8th , characterized in that the actuators (106) of a printing unit can be operated independently.

Device according to one of Claims 1 to 9 , characterized in that the abutment (105) is fixed during the forming process.

Device according to one of Claims 1 to 10 , characterized in that the abutment (105) is a die cushion suitable in particular for deep-drawing, stretch-drawing or the like.

Device after Claim 11 , characterized in that the die cushion (105) by means of a pulling force device (109) can be moved approximately parallel to the forming movement.

Device after Claim 11 or 12 , characterized in that one or more hydraulic or pneumatic cylinders are provided for actuating the die cushion (105).

Device according to one of Claims 1 to 13 , characterized in that serving as a lower tool tool part (103) on a fixed press table (104) is arranged

Device after Claim 14 , characterized in that the press table (104) is arranged between the die cushion (105) and the tool part (102) and preferably has passages for the printing units, in particular for their printing elements (108).

Device according to one of Claims 1 to 15 , characterized in that sensors are provided which detect positions and / or other states of machine components and forward a signal processing system.

Device according to one of Claims 1 to 16 , characterized in that sensors are provided which detect deformations of machine components, in particular of the tool parts (101, 102, 103), of the abutment (105) and / or of the printing units, and to a signal processing system.

Device according to one of Claims 1 to 17 , characterized in that a signal processing system performs the deformation compensation in dependence on detected machine data, in particular by an actuation of the actuators (106), wherein the operation is used in particular for static compensation, bending compensation and / or level compensation.