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Die Erfindung betrifft ein Verfahren der Art mit Flüssigbett
zum Formen von Metallbiech gemäß dem Oberbegriff von Anspruch
1, wie er beispielsweise aus der JP-A-59056926 bekannt ist.
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Wie bekannt ist, weist ein Verfahren dieser Art im
wesentlichen ein erstes Stadium, in welchem ein Blechhalter in Kontakt
mit dem Blech gebracht wird, das auf der formenden Form
gestützt ist, die einen Hohlraum aufweist, ein zweites Stadium,
in welchem ein unter Druck stehendes Fluid zu dem Hohlraum
unterhalb des Bleches mittels eines hydraulischen Kreislaufes
geführt wird, und schließlich ein drittes Stadium auf, während
welchem ein Stempel in Richtung des Bleches bewegt wird, um es
plastisch zu verformen. Die Verformung des Bleches findet in
diesem dritten Zustand aufgrund der kombinierten Wirkung der
Drücke, welche von dem Stempel an der Oberseite des Bleches
und durch den Druck erzeugt werden, der von dem Fluid erzeugt
wird, welches an der Unterfläche des Bleches wirkt.
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Ein Verfahren dieser Art hat den Nachteil, daß relativ
komplexe Formen nicht in einem einzigen Formungsvorgang gepreßt
werden können oder daß sie eine Mehrzahl von aufeinander
folgenden Formungsvorgängen erfordern, die ausgeführt werden, indem
verschiedene Pressen und Formen verwendet werden.
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Wenn die Form des Stempels, der benötigt wird, um das Formen
zu bewirken, derart ist, daß das Formen nicht unmittelbar in
Kontakt mit der Oberseite des Bleches während des ersten Teils
des Stempelhubs kommt, werden Räume oder Kammern, deren
Abmessungen abnehmen, wenn der Stempel seinen Hub weiterführt,
zwischen Teilen der Außenflächen des Stempels, der Innenseite des
Blechhalters und des Bleches selbst erzeugt. Der Druck des
obigen Fluids wirkt auf die Unterfläche des Bleches und wird
nicht durch einen anderen, an der Oberfläche wirkenden Druck
ausgeglichen. Daher schreitet die Verformung des Bleches, das
diese Räume bindet, auf einem unkontrollierten Weg weiter, und
Brüche, die sich aus den hohen Drücken ergeben, die in das
Blech durch die Wirkung des Fluiddruckes induziert werden
können, können leicht im Laufe des Kolbenhubs auftreten.
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In der Praxis muß das Formen mit Hilfe einer großen Anzahl von
Schritten durch verschiedene Maschinen und Drücke durchgeführt
zu werden, um das Auftreten dieses Problems zu verhindern.
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Die Aufgabe dieser Erfindung besteht darin, ein Verfahren der
Art mit einem Flüssigbett zum Formen von Blech
bereitzustellen, welches die Nachteile, die beschrieben worden sind, nicht
aufweist und welches daher fähig ist, ein extensives Formen
von komplexen Gestaltungen in einem einzigen Formungsvorgang
auszuführen.
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Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren der Art mit einem
Flüssigbett zum Formen von Blech erreicht, das im wesentlichen ein
erstes Stadium, in welchem ein Blechhalter in Kontakt mit dem
Blech gebracht wird, das auf der formenden Form gestützt ist,
die einen Hohlraum aufweist, ein zweites Stadium, in welchem
ein unter Druck stehendes Fluid zu dem Hohlraum unterhalb des
Bleches mittels eines ersten hydraulischen Kreislaufs geführt
wird, und ein drittes Stadium aufweist, während welchem ein
Stempel in Richtung des Bleches bewegt wird, um es elastisch
durch die kombinierte Wirkung der Drücke, die durch den
Stempel an der Oberseite des Bleches erzeugt werden, und der
Drükke, die an der Unterseite des Bleches durch das Fluid erzeugt
werden, zu deformieren, dadurch gekennzeichnet, daß ein
zweites unter Druck stehendes Fluid, das von einem zweiten
hydraulischen Kreislauf zugeführt wird, auf wenigstens einen
Abschnitt der Oberfläche des Bleches wirkt, um die Drücke, die
auf der Unterseite des Abschnittes einwirken auszugleichen,
während der Stempel in Richtung des Bleches im Laufe des
dritten Stadiums bewegt wird.
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Für ein besseres Verständnis der Stadien in dem
erfindungsgemäßen Verfahren ist im folgenden eine detailiertere
Beschreibung mit Bezug auf die Figuren der beigefügten Zeichnung
gegeben.
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Die Figuren 1, 2 und 3 zeigen aufeinander folgende
Konfigurationen des Stempels und des Bleches im Laufe des Formens des
Bleches.
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Das erf indungsgemäße Verfahren weist im wesentlichen ein
erstes Stadium auf, in dem ein Blechhalter 1 in Kontakt mit dem
Blech 2 gebracht wird, welches auf einer formenden Form 3
gestützt ist, die einen Hohlraum 4 geeigneter Gestalt aufweist.
Während dieses ersten Stadiums des Verfahrens übt der
Blechhalter einen vorbestimmten Druck gegen die Kanten 5 des
Bleches aus, um so im wesentlichen eine hydraulische Dichtung für
den Hohlraum 4 auszubilden.
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Während eines zweiten Stadiums des Verfahrens wird ein unter
Druck stehendes Fluid zu dem Hohlraum 4 unterhalb der
Unterseite 5 des Bleches durch einen ersten hydraulischen Kreislauf
geliefert, welcher nicht dargestellt ist. Im Laufe eines
dritten Stadiums wird ein Stempel 7 von geeigneter Gestalt in
Richtung auf den Hohlraum 4 bewegt, um das Blech 2 zu
verformen, wie es deutlich in Figur 1 gezeigt ist. Während dieses
Stadiums wird das Blech plastisch durch die kombinierte
Wirkung der Drücke, die der Stempel 7 an der oberen Oberfläche 8
des Bleches ausübt, und der Drücke verformt, die an der
Unterseite 6 des Bleches durch das Fluid erzeugt werden, welches
den Hohlraum 4 füllt. Dieses Fluid ist unter einem
vorbestimmten Druck innerhalb des Hohlraumes 4 durch eine geeignete
Einrichtung gehalten, die nicht gezeigt ist.
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In Übereinstimmung mit der Erfindung wird bewirkt, daß ein
zweites unter Druck stehendes Fluid, welches durch einen
zweiten hydraulischen Kreislauf (nicht gezeigt) geliefert wird, an
der oberen Oberfläche 9 wenigstens eines Abschnittes 10 des
Bleches 2 einwirkt, um die Drücke, die an der Unterseite 11
des Abschnittes 10 wirken, auszugleichen.
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Wie klar aus Fig. 1 zu ersehen ist, wird das zweite
hydraulische Fluid im wesentlichen zu einer Kammer 12 geliefert, die
teilweise durch die untere Fläche des Stempels selbst,
teilweise durch die Oberfläche des Blechhalters 1 und durch die
obere Oberfläche 9 des Abschnittes 10 des Bleches definiert
wird. Das zweite unter Druck stehende Fluid wird zu der
Kammer 12 geliefert, wenn der Stempel 7 einen vorbestimmten Punkt
in seinem Hub erreicht hat und bereits begonnen hat, das Blech
2 zu verformen. Zweckmäßigerweise kann das hydraulische Fluid
einer Kammer 12 über eine Leitung 13 zugeführt werden, die in
dem Blechhalter 1 vorgesehen ist. Diese Leitung weist ein
Stopventil 14 auf, welches von einer ersten Position, in der
die Leitung in Verbindung mit einer Quelle (nicht dargestellt)
des zweiten unter Druck stehenden Fluids steht, in eine zweite
Position geschaltet werden kann, in der das Fluid ausgestoßen
werden kann, wodurch ein vorbestimmter Fluiddruck innerhalb
der Kammer aufrecht erhalten wird. Geeigneterweise ist das
Ventil 14 mit einer Einrichtung versehen, um einen geeigneten
Widerstand gegenüber dem Durchtritt von Fluid zu bewirken, um
so den obigen vorbestimmten Druck innerhalb der Kammer 12
aufrecht zu erhalten, während der Stempel 7 seinen Hub vollendet,
um das Blech 2 plastisch zu verformen.
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Während der Stempel 7 seinen Hub zur weiteren Verformung des
Bleches vollendet, wie es in Fig. 2 gezeigt ist, wächst dessen
Verformung an, und das Blech neigt dazu, an der Oberfläche des
Stempels zu haften. Während dieser Verformung des Bleches
wirken der Druck des zweiten hydraulischen Fluids, das die Kammer
12 füllt, und der Druck des ersten hydraulischen Fluids, das
die Kammer 4 füllt, an den oberen Flächen 9 und den unteren
Flächen 11 des Abschnittes 10 des Bleches, welcher noch nicht
in Kontakt mit dem Stempel gekommen ist. Wenn diese Drücke im
wesentlichen gleich sind, wird der Abschnitt 10 perfekt
ausgeglichen, und folglich ergibt sich keine Kraft, um ihn zu
deformieren. Im Ergebnis kann die formende Verformung, die von
dem Stempel 7 erzeugt wird, fortgesetzt werden, sogar obwohl
die Formungstiefe sehr groß ist und die Gestalt des Stempels
ziemlich komplex ist.
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Während der Stempel 7 mit seinem Hub fortschreitet, wird das
zweite Fluid aus der Kammer 12 durch das Ventil 14
ausgestoßen, während der Druck innerhalb der Kammer 12 konstant durch
die Wirkung des Ventils 14 gehalten wird. Wenn der Stempel 7
das Ende seines formenden Hubs erreicht, wie es in Fig. 3
dargestellt ist, sind die oberen Flächen 8 und 9 des Bleches 2
vollständig in Kontakt mit der entsprechenden Oberfläche des
Stempels 7. In dieser Konfiguration ist das zweite
hydraulische Fluid, welches die Kammer 12 füllt, vollständig durch die
Leitung 13 ausgelassen worden.
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Um die Beendigung des formenden Hubs des Stempels 7 zu
unterstützen, kann es zweckmäßig sein, einen zusätzlichen Hohlraum
15, von kleiner Abmessung, in beispielsweise dem Stempel 7
vorzusehen, wie es in den Figuren gezeigt ist. Auf diese Weise
steht, wenn der Stempel sich in seiner Endhaltestellung
befindet, die in Fig. 3 gezeigt ist, eine zusätzliche Kammer 15
noch in Verbindung mit der Leitung 13, und ein Überdruck in
dem zweiten hydraulischen Fluid, der aufgrund des Verschlusses
der Leitung 13 durch den Stempel 7 entsteht, wird dadurch
vermieden. Auch hat das kleine Volumen der zusätzlichen Kammer 15
keinen Einfluß auf die Geometrie- und Formcharakteristiken des
Halbfertigungsprodukts, das man durch Formen des Bleches
erhält.
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Es ist klar, daß Modifikationen und Varianten des Verfahrens
möglich sind, welches beschrieben worden ist, ohne den
Schutzumf ang der Erfindung, wie sie durch die Ansprüche definiert
ist, zu verlassen.