DE19807404A1

DE19807404A1 - Tool for deep drawing of metal sheet

Info

Publication number: DE19807404A1
Application number: DE1998107404
Authority: DE
Inventors: Hortig
Original assignee: Individual
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 1998-02-21
Filing date: 1998-02-21
Publication date: 1999-08-26

Abstract

A cost effective tool for deep drawing of metal forms from sheet has the two parts of the press tool made from a cost effective material and with the areas of high stress provided with a resistant coating. The material of the inserts not only covers the high stress areas but also provides a dry lubrication effect to ensure the metal flows into the required shapes. The inserts can be replaced when worn.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Umformwerkzeuges entspre chend dem Oberbegriff des Anspruchs I und den Aufbau des Werkzeugs selbst.The invention relates to a method for producing a forming tool chend the preamble of claim I and the structure of the tool itself.

Damit Blechformteile im Tiefziehprozeß wirtschaftlich und prozeßsicher hergestellt werden können, muß eine über die Nutzungsdauer in definierten Grenzen gleichblei bende Beschaffenheit der Werkzeugoberflächen gewährleistet sein.This means that sheet metal parts are manufactured economically and reliably in the deep-drawing process must be able to remain constant within defined limits over the service life The quality of the tool surfaces must be guaranteed.

Es ist bekannt, Ziehwerkzeuge aus hochwertigen Materialien anzufertigen, die bedingt durch ihre Materialeigenschaften und in vielen Fällen eine zusätzliche Oberflächenbe handlung, eine ausreichende Verschleißbeständigkeit besitzen, um einen prozeßsiche ren Betrieb während ihrer Nutzungsdauer zu gewährleisten.It is known to make drawing tools from high quality materials that are conditional due to their material properties and in many cases an additional surface finish action, have sufficient wear resistance to ensure process reliability to ensure their operation during their useful life.

Diese Werkzeuge weisen in Abhängigkeit von der zu fertigenden Bauteilgröße eine Masse von bis zu mehreren Tonnen auf und werden in der Regel aus Eisenlegierungen hergestellt. Im Bereich der Vorserienwerkzeuge werden häufig alternative Werkstoffe eingesetzt. Dies sind z. B. Kunststoffe, die zur Verbesserung ihrer tribologischen Ei genschaften mit Füllstoffen verschiedenster Art versehen oder an ihrer Oberfläche be schichtet sind oder niedrigerschmelzende Metallegierungen z. B. auf Zinn-Wismuth oder Zinkbasis. Durch die bessere Bearbeitbarkeit dieser Werkstoffe läßt sich eine deutliche Verkürzung der Herstellzeit der Betriebsmittel bei gleichzeitiger Kostensen kung erreichen. Allerdings erreichen diese Werkstoffe nicht die Standzeiten der her kömmlichen aus Eisenlegierungen gefertigten Werkzeuge mit hoher Oberflächenhärte, so daß ein Einsatz in der Großserie nicht wirtschaftlich ist.These tools have a function of the component size to be manufactured Mass up to several tons and are usually made of iron alloys manufactured. In the area of pre-series tools, alternative materials are often used used. These are e.g. B. plastics that improve their tribological egg properties with fillers of all kinds or be on their surface are layered or low-melting metal alloys such. B. on tin bismuth or zinc base. Due to the better machinability of these materials, a Significant reduction in the manufacturing time of the equipment with simultaneous cost savings achieve kung. However, these materials do not last as long conventional tools made of iron alloys with high surface hardness, so that use in large series is not economical.

Bedingt durch die in der Regel großen Abmessungen der Werkzeuge ist ein großer Materialeinsatz zur Herstellung der Werkzeuge erforderlich. Gleichzeitig muß der Werkstoff gute Verschleißeigenschaften und/oder eine gute Eignung zur Beschichtung mit entsprechenden Verschleißschutzschichten aufweisen. Dies bedingt den Einsatz hochwertiger Werkstoffe und führt zu hohen Material- und damit Werkzeugkosten. Kommt es während des Betriebs der Werkzeuge zu einer Beschädigung der Werk zeugoberfläche, so muß i.d.R. das gesamte Werkzeug ausgebaut, lokal neuer Werk stoff aufgetragen und mechanisch bearbeitet werden. Bei beschichteten Werkzeugen muß das Werkzeug anschließend nachbeschichtet werden. Diese Faktoren führen i.d.R. zu einer beträchtlichen Störung des Produktionsablaufs.Due to the usually large dimensions of the tools is a large one Use of materials required to manufacture the tools. At the same time, the Good wear properties and / or good suitability for coating with appropriate wear protection layers. This requires use high quality materials and leads to high material and thus tool costs. If the work is damaged during the operation of the tools tool surface, usually the entire tool removed, locally new plant fabric applied and machined. For coated tools the tool must then be re-coated. These factors result usually to a considerable disruption of the production process.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein neuartiges Werkzeugkonzept und das zugehörige Verfahren zur wirtschaftlichen Herstellung der Werkzeuge zu schaffen, um bei ver gleichbarer bzw. verbesserter Standzeit und Prozeßsicherheit der Werkzeuge eine günstigere und schnellere Bereitstellung der Werkzeuge zu gewährleisten. Außerdem wird der Instandsetzungsaufwand des Werkzeugs nach einer Beschädigung minimiert, um Störungen im Produktionsablauf durch erforderliche Werkzeugreparaturen zu be grenzen.The object of the invention is a novel tool concept and the associated To create processes for the economic production of tools to ver comparable or improved tool life and process reliability to ensure cheaper and faster provision of the tools. Furthermore the repair effort of the tool after damage is minimized, to avoid disruptions in the production process due to necessary tool repairs limit.

Diese Aufgabe wird durch ein neuartiges Werkzeugkonzept und das Verfahren zur Herstellung derartiger Werkzeuge mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This task is achieved through a new tool concept and the process for Manufacture of such tools solved with the features of claim 1.

Zur Vermeidung der genannten Schwierigkeiten und der Nachteile die bei Verwendung herkömmlicher Werkzeugkonzepte auftreten, wird durch die vorliegende Erfindung ein neuartiger Werkzeugaufbau angestrebt, der mit überraschend geringem Aufwand an Fertigungsschritten und Materialkosten die Herstellung eines Umformwerkzeuges gestattet, welches einerseits die Fertigungsgenauigkeit und Prozeßsicherheit herkömmlicher Tiefziehwerkzeuge erreicht und andererseits eine schnellere Verfüg barkeit des Werkzeugs bei niedrigeren Erstehungskosten und verbesserter Repara turfreundlichkeit gewährleistet.To avoid the difficulties mentioned and the disadvantages of using Conventional tooling concepts occur by the present invention Aimed at a new type of tool structure, which is surprisingly easy Manufacturing steps and material costs the manufacture of a forming tool allowed, which on the one hand the manufacturing accuracy and process reliability conventional deep-drawing tools and, on the other hand, faster availability Availability of the tool with lower production costs and improved repair guaranteed ease of use.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen (s. Anlage 7) dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. In den Zeichnungen ist als Beispiel zur Ver deutlichung des grundsätzlichen Aufbaus des erfindungsgemäßen Werkzeugs ein geometrisch einfaches, rotationssymmetrisches Tiefziehwerkzeug dargestellt. Die Er findung bezieht sich jedoch auf Tief- und Streckziehwerkzeuge zur Herstellung beliebi ger Bauteilgeometrien.An embodiment of the invention is shown in the drawings (see Appendix 7 ) and is described in more detail below. In the drawings, a geometrically simple, rotationally symmetrical deep-drawing tool is shown as an example to clarify the basic structure of the tool according to the invention. However, the invention relates to deep-drawing and stretch-drawing tools for the production of any component geometries.

Es zeigenShow it

Fig. 1 einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Werkzeug (beispielhaft hier ein Werkzeug für einen rotationssymmetrischen Napf alle Kontaktzonen durch Masken abgedeckt), Fig. 1 (covered by way of example here, a tool for a rotationally symmetrical bowl all contact zones through masks) a cross section through an inventive tool,

Fig. 2 Niederhaltergrundkörper (3), Niederhaltermaske (3a), Stempelgrundkörper (1) und Matrizengrundkörper, Fig. 2 Low holder base body (3), hold-down mask (3 a), punch base body (1) and die body,

Fig. 3 Umlegen des Maskenmaterials für die Matrizenmaske durch Handbearbeitung (z. B. Bördeln) oder durch die Einwirkung des Stempels. 1 Stempelgrundkörper, 1a Stempelmaske, 2 Matrizengrundkörper, 2a Matrizenmaske, 3 Niederhaltergrundkörper, 3a Niederhaltermaske, Fig. 3 Turning the mask material for the matrix mask by hand processing (eg flanging) or by the action of the stamp. 1 punch base, 1 a punch mask, 2 die base, 2a die mask, 3 hold-down base, 3 a hold-down mask,

Fig. 4 Tiefziehen eines Bauteils zum Kalibrieren der Maske in der Matrizengravur (2b), Fig. 4 deep drawing of a device for calibrating the mask in the Matrizengravur (2 b),

Fig. 5 Herstellung der Werkzeugmasken, 1a Stempelmaske, 2a Matrizenmaske, 2b Maske für Werkzeuggravur, Fig. 5 Preparation of tool masks, 1 a stamp mask, a stencil mask 2, 2 b for mask engraving tool,

Fig. 6 Abguß des Matrizengrundkörpers, 1 Stempelgrundkörper, 1a Stempelmaske, 2 Matrizengrundkörper, 2a Matrizenmaske, 2b Maske für Matrizengravur, 4 Formmaterial
Ein Tiefziehwerkzeug besteht i.d.R. aus drei Baugruppen. (Vgl. Fig. 1)
Fig. 6 Cast of the matrix base body, 1 stamp base body, 1 a stamp mask, 2 matrix base body, 2 a matrix mask, 2 b mask for die engraving, 4 molding material
A deep-drawing tool usually consists of three assemblies. (See Fig. 1)

1st stamp
2nd die
3. Hold-down device.

Im Gegensatz zu einem herkömmlichen Werkzeug zeichnet sich das erfindungsge mäße Werkzeug dadurch aus, daß einige oder alle Bereiche, die aufgrund der Kon takteinwirkung zwischen Werkzeug und Werkstück einer Verschleißbeanspruchung unterliegen, mit einer entsprechenden Formmaske (Fig. 1: 1a, 2a, 2b, 3a) abgedeckt sind. Der formgebende Stempel (Fig. 1: 1) ist mit der Stempelmaske (Fig. 1: 1a) ver sehen. Die Krafteinleitung der Stempel kraft erfolgt vom Stempel über die Stempel maske (Fig. 1: 1a) in das Werkstück (Fig. 1: 4). Der Matrizenrand und die Ziehkan tenrundung werden von der Matrizenmaske (Fig. 1: 2a) abgedeckt. Die Niederhalter fläche ist mit der Niederhaltermaske (Fig. 1: 3a) versehen. Für den Fall, daß im unte ren Totpunkt des Stempels ein Prägeprozeß erfolgt, kann die Matrizengravur ebenfalls mit einer Maske (Fig. 1: 2b) versehen sein. In einer nicht dargestellten Ausführung können eine oder einzelne der Masken weggelassen sein.In contrast to a conventional tool, the tool according to the invention is characterized in that some or all of the areas which are subject to wear due to the contact action between the tool and the workpiece are subject to a corresponding form mask ( FIG. 1: 1 a, 2 a, 2 b, 3 a) are covered. The shaping stamp ( Fig. 1: 1 ) is seen with the stamp mask ( Fig. 1: 1 a) ver. The force of the stamp force is applied from the stamp through the stamp mask ( Fig. 1: 1 a) into the workpiece ( Fig. 1: 4 ). The die edge and Ziehkan tenrundung are covered by the die mask ( Fig. 1: 2 a). The hold-down surface is provided with the hold-down mask ( Fig. 1: 3 a). In the event that an embossing process takes place at the bottom dead center of the stamp, the die engraving can also be provided with a mask ( Fig. 1: 2 b). In an embodiment not shown, one or some of the masks can be omitted.

Die Formmasken werden aus einem Platinen-Material hergestellt, das in der Paarung mit dem zu verarbeitenden Blechwerkstoff günstige Reibeigenschaften besitzt. Als Maskenwerkstoff kommen je nach zu verarbeitendem Werkstückmaterial (Fig. 1: 4) verschiedene Metallbleche (z. B. Eisen oder Buntmetallegierungen mit oder ohne Be schichtung) aber auch andere Materialien, wie z. B. Kunststoffe oder Verbundwerkstoffe (z. B. auf Basis textiler Gewebe etc.) zum Einsatz. The form masks are made from a sheet material that, when paired with the sheet material to be processed, has favorable friction properties. As mask material come depending on the workpiece material to be processed ( Fig. 1: 4 ) various metal sheets (e.g. iron or non-ferrous metal alloys with or without coating) but also other materials, such as. B. plastics or composite materials (z. B. based on textile fabrics, etc.).

Die Formgebung der Masken der Werkzeugteile kann dabei im Werkzeug selbst erfol gen, so daß eine Reproduktion mehrerer der erforderlichen Masken schnell und wirt schaftlich durchgeführt werden kann. Dies ermöglicht einen einfachen und schnellen Austausch beschädigter oder abgenutzter Werkzeugmasken durch zuvor angefertigte Ersatzmasken. Durch diese Vorgehensweise wird es möglich, Maskenmaterialien zu verwenden, die gute Reibeigenschaften besitzen, auch wenn sie nur eine relativ ge ringe Verschleißbeständigkeit aufweisen. Dies trifft insbesondere für Maskenmateria lien zu, die nicht wesentlich härter oder aber sogar weicher sind, als das zu verarbei tende Werkstückmaterial. Gerade solche Werkzeugoberflächen bieten ein großes Potential zur Fertigung von Werkstücken großer Oberflächengüte, da im Gleitkontakt zwischen Werkzeug und Werkstück die Furchung auf der Werkzeugoberfläche und nicht auf dem Werkstück stattfindet. Die Werkstückoberfläche bleibt daher weitgehend unversehrt. Zusätzlich ist der zu erwartende abrasive Verschleiß der Werkzeuge sehr gut voraussagbar, so daß bei regelmäßigem Maskenwechsel in der Serienfertigung eine deutliche Steigerung der Prozeßsicherheit und der Bauteilgüte gegenüber her kömmlichen Werkzeugen zu erwarten ist. Bei geschickter Auswahl eines selbst schmierenden Maskenwerkstoffs wird eine schmierstofffreie Umformung möglich. Der artige Werkzeugmaterialien konnten bislang nicht wirtschaftlich eingesetzt werden, da bei Abnutzung der Werkzeugoberfläche das gesamte Werkzeug überarbeitet werden mußte. Insbesondere bei Werkstückmaterialien, deren Verarbeitung in Werkzeugen aus Eisenlegierungen kritisch ist (z. B. Aluminiumlegierungen) sind durch die Verwen dung geeigneter Maskenmaterialien große Fortschritte zu erwarten.The shape of the masks of the tool parts can be done in the tool itself gene, so that a reproduction of several of the required masks quickly and quickly can be carried out economically. This enables simple and quick Replacement of damaged or worn tool masks with previously made ones Replacement masks. This procedure makes it possible to mask materials use that have good rubbing properties, even if they only have a relatively high ge rings have wear resistance. This is particularly true for mask material lien, which are not much harder or even softer than to process workpiece material. Such tool surfaces in particular offer a large one Potential for the production of workpieces with a high surface quality due to sliding contact between the tool and the workpiece, the corrugation on the tool surface and does not take place on the workpiece. The workpiece surface therefore remains largely intact. In addition, the expected abrasive wear on the tools is very high well predictable, so that with regular mask changes in series production a significant increase in process reliability and component quality conventional tools is to be expected. With a skillful selection of yourself lubricating mask material enables lubricant-free forming. The Up to now, such tool materials could not be used economically because if the tool surface is worn, the entire tool can be reworked had to. Especially with workpiece materials, their processing in tools made of iron alloys (e.g. aluminum alloys) are critical due to their use great progress can be expected with the use of suitable mask materials.

Die Masken können aber auch aus einem Material hergestellt werden, das bedingt durch seine Materialeigenschaften oder durch zusätzliche Wärmebehandlung oder Be schichtung härter ist, als der umzuformende Werkstückwerkstoff. Hier kommen als Maskenwerkstoff z. B. hochwertige Stähle in Frage, insofern diese als Blechhalbzeuge verfügbar sind.The masks can also be made from a material that is conditional through its material properties or through additional heat treatment or Be layering is harder than the workpiece material to be formed. Here come as Mask material z. B. high-quality steels in question, insofar as these as sheet metal semi-finished products Are available.

Als Grundwerkstoff für die Werkzeugkörper kann bei Verwendung von Werkzeugmas ken ein beliebiger Werkstoff ausgewählt werden, dessen Festigkeitseigenschaften den mechanischen Beanspruchungen im Werkzeuginneren genügen. Auf günstige tribolo gische Eigenschaften gegenüber dem zu verarbeitenden Werkstückwerkstoff oder die Eignung zur Beschichtung braucht keine Rücksicht genommen zu werden. Dies er möglicht den Einsatz leichter und/oder kostengünstiger Werkzeugwerkstoffe, wie z. B. Kunststoffe, Verbundwerkstoffe, Polymerbeton, günstiger Metallgußlegierungen o. ä. als Werkzeuggrundwerkstoffe.As the base material for the tool body, when using tool mas any material can be selected, the strength properties of which mechanical stresses inside the tool are sufficient. On cheap tribolo properties compared to the workpiece material to be processed or Suitability for coating need not be taken into account. This he enables the use of light and / or inexpensive tool materials, such as e.g. B. plastics, composite materials, polymer concrete, cheaper metal casting alloys or the like as Tool base materials.

Die Verwendung verschiedener Platinenmaterialien mit unterschiedlichen Reibzahlen zur Herstellung der Masken ermöglicht eine Einflußnahme auf den lokalen Werkstoff fluß im Ziehprozeß. So kann zum Erreichen großer Ziehtiefen z. B. eine Stempelmaske mit großer Reibzahl gegenüber dem zu verarbeitenden Material und für die Masken im Niederhalter und Matrizenrandbereich ein Maskenmaterial mit geringer Reibzahl ein gesetzt werden. Auch am Umfang der Matrizenöffnung ist die Verwendung verschiede ner Maskenmaterialien mit verschiedenen Reibzahlen und damit eine gezielte Einfluß nahme auf den lokalen Werkstofffluß denkbar, wenn die Matrizen- bzw. Niederhalter maske mehrteilig angefertigt wird. Die Verwendung der Werkzeugmasken erlaubt eine Erweiterung des bisher bekannten Werkzeugmaterialspektrums und damit eine gezielte Anpassung der tribologischen Werkstoffeigenschaften.The use of different circuit board materials with different coefficients of friction for the production of the masks allows an influence on the local material flow in the drawing process. So to achieve large depths z. B. a stamp mask with a high coefficient of friction compared to the material to be processed and for the masks in the Hold-down and die edge area a mask material with a low coefficient of friction be set. The use is also different on the circumference of the die opening ner mask materials with different coefficients of friction and thus a targeted influence take on the local material flow conceivable if the die or hold-down mask is made in several parts. The use of the tool masks allows one Expansion of the previously known range of tool materials and thus a targeted one Adaptation of the tribological material properties.

Die Arbeitsstufen zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Ziehwerkzeugs umfassen die Anfertigung der Werkzeug Grundkörper und die Anfertigung der Werkzeugmasken. Als Ausführungsbeispiele werden im folgenden beispielhaft zwei Vorgehensweisen zur Herstellung erfindungsgemäßer Werkzeuge geschildert.The work stages for producing a drawing tool according to the invention include the production of the basic tool body and the production of the tool masks. In the following, two procedures are used as exemplary embodiments Production of tools according to the invention described.

Herstellung des erfindungsgemäßen Werkzeuges, wobei zuerst die Werkzeuggrund körper hergestellt werden.Production of the tool according to the invention, first the tool base body are made.

Bei dieser Vorgehensweise werden zunächst die Werkzeuggrundkörper aus einem ge eigneten Werkstoff hergestellt. Dies kann auf herkömmliche Art und Weise, z. B. durch spanbildende Formgebung oder durch beliebige andere formgebende Verfahren, z. B. durch computergestützte generative Verfahren zur 3D Prototypenerzeugung (z. B. Stereolithographie, LOM Verfahren, Lasersintern u.ä.) erfolgen. Die Dicke der späteren Werkzeugmasken ist bei der Fertigung der Grundkörper als Untermaß zu berücksichti gen. Anschließend werden die Werkzeugmasken auf den Grundkörpern der Werk zeugteile formgebend in der Regel ausgehend von Platinen-Halbzeug hergestellt. Hierbei ist es sinnvoll zunächst die Maske für den Niederhalter (Fig. 2: 3a) und den Matrizenrand zuzuschneiden. Fig. 2 zeigt die Grundkörper des Ausführungsbeispiels für ein rotationssymmetrisches Napfziehwerkzeug sowie die zugeschnittene Nieder haltermaske. Der hier nicht dargestellte Zuschnitt für die Maske des Matrizenrandes entspricht dem Zuschnitt für die Niederhaltermaske (Fig. 2: 3a), allerdings mit kleine rem Durchbruch. With this procedure, the tool body is first made of a suitable material. This can be done in a conventional manner, e.g. B. by chip-forming or by any other shaping method, for. B. by computer-aided generative processes for 3D prototyping (z. B. stereolithography, LOM process, laser sintering, etc.). The thickness of the later tool masks is to be taken into account as an undersize in the manufacture of the base body. The tool masks on the base body of the tool parts are then shaped, generally starting from semi-finished blanks. It makes sense to first cut the mask for the hold-down device ( Fig. 2: 3 a) and the die edge. Fig. 2 shows the basic body of the embodiment for a rotationally symmetrical cup-drawing tool and the cut-down holder mask. The blank, not shown here, for the mask of the die edge corresponds to the blank for the hold-down mask ( Fig. 2: 3 a), but with a small opening.

Anschließend wird die Niederhaltermaske auf dem Niederhalter fixiert. Danach wird die Maske für den Matrizenrand auf dem Matrizengrundkörper (Fig. 2: 2) ausgerichtet und fixiert. Die Fixierung kann dabei form- bzw. kraftschlüssig durch in die Mas kenoberfläche versenkte Verbindungselemente oder stoffschlüssig durch Kleben oder Löten erfolgen.The hold-down mask is then fixed on the hold-down device. Then the mask for the die edge is aligned and fixed on the die body ( Fig. 2: 2 ). The fixation can be done positively or non-positively by recessed in the mask surface connecting elements or cohesively by gluing or soldering.

Es ist darauf zu achten, daß der Zuschnitt für die Maske des Matrizenrandes (Fig. 3: 2a) so ausgeführt wird, daß nach dem Umlegen des Maskenwerkstoffs um die Zieh kantenrundung der gesamte Kontaktbereich der Ziehkantenrundung abgedeckt ist. Das Umlegen des Maskenmaterials um die Ziehkantenrundung kann entweder durch einen Bördelvorgang von Hand, oder aber durch einen Kragenziehvorgang unter Zu hilfenahme des Stempels erfolgen.It is important to ensure that the blank for the mask of the die edge ( Fig. 3: 2 a) is carried out so that after the mask material has been folded around the drawing edge rounding, the entire contact area of the drawing edge rounding is covered. The mask material can be folded around the drawing edge rounding either by a flanging process by hand or by a collar pulling process with the aid of the stamp.

Sollen zusätzlich zu den Masken im Blechhalterbereich (Fig. 4: 2a und 3a) auch die Stempelstirnseite und/oder die Grundfläche der Matrizengravur mit Masken versehen werden, bietet es sich an, diese Masken durch Tiefziehen des Maskenwerkstoffs im Werkzeug selbst herzustellen. Dazu wird ein Zuschnitt des Maskenwerkstoffs in das Werkzeug eingelegt und im Werkzeug umgeformt. Der Tiefziehvorgang kann dabei bereits dann abgebrochen werden, wenn die Stempelstirnfläche und die Stempelkante mit Maskenwerkstoff abgedeckt sind. Das Ziehen bis zum unteren Totpunkt des Stem pels ist dabei i.d.R. nicht erforderlich, d. h. der Maskenwerkstoff braucht keine sehr gu ten Tiefzieheigenschaften zu besitzen. Bei schwer umformbaren Maskenwerkstoffen kann evtl. eine partielle Erwärmung der Platine, aus der die Maske geformt wird, erfol gen. Die Masken werden anschließend aus den so entstehenden Werkstücken aus dem Maskenwerkstoff ausgeschnitten und an der Stempelstirnseite bzw. In der Matri zengravur fixiert. Anschließend sollte ein Werkstück aus einem Platinenmaterial mit der Blechstärke des späteren Werkstückmaterials gezogen werden, um die Masken endgültig zu kalibrieren.If, in addition to the masks in the sheet metal holder area ( Fig. 4: 2 a and 3 a), the face of the stamp and / or the base of the die engraving are to be provided with masks, it makes sense to manufacture these masks by deep-drawing the mask material in the tool itself. For this purpose, a blank of the mask material is placed in the tool and shaped in the tool. The deep-drawing process can then be stopped when the stamp face and the stamp edge are covered with mask material. It is usually not necessary to pull to the bottom dead center of the stamp, ie the mask material does not need to have very good deep-drawing properties. In the case of mask materials which are difficult to form, partial heating of the circuit board from which the mask is formed may take place. The masks are then cut out of the workpieces thus produced from the mask material and fixed on the face of the stamp or in the die engraving. Then a workpiece should be drawn from a sheet material with the sheet thickness of the later workpiece material in order to finally calibrate the masks.

Herstellung des erfindungsgemäßen Werkzeugs, wobei zunächst die Werkzeugmas ken angefertigt werden.Production of the tool according to the invention, the tool mas ken can be made.

Der Stempel des Ziehwerkzeugs oder ein zuvor angefertigtes Modell liegt i.d.R. als maßgebendes und die Toleranzen des Bauteils bestimmendes Positivmodell vor. Aus gehend vom Positivmodell bzw Stempel werden zunächst eine Niederhaltermaske und eine Maske für den Matrizenrand angefertigt. Zur Herstellung der Niederhaltermaske wird das Maskenmaterial entsprechend der Außenkontur des Niederhalters zuge schnitten. Anschließend wird die Maske mit einem Durchbruch versehen, der in seiner Form und seinen Abmessungen dem Stempelquerschnitt entspricht. Die Maske für den Matrizenrand erhält man durch Zuschnitt des Maskenmaterials entsprechend der Außenkontur der Werkzeugmatrize. Die Maske wird anschließend mit einem Durch bruch versehen, der in Form und Abmessung der späteren Matrizenöffnung entspricht. Es ist darauf zu achten, daß am inneren Rand der Öffnung genug Maskenmaterial stehenbleibt, um die spätere Matrizenrundung vollständig abzudecken.The stamp of the drawing tool or a previously made model is usually as decisive positive model and the tolerances of the component. Off starting from the positive model or stamp, a hold-down mask and made a mask for the edge of the die. For the production of the hold-down mask the mask material is drawn according to the outer contour of the hold-down cut. The mask is then provided with an opening, which is in its Shape and its dimensions corresponds to the stamp cross-section. The mask for the The edge of the matrix is obtained by cutting the mask material according to the Outer contour of the die. The mask is then a through break, which corresponds in shape and dimension to the later die opening. Make sure that there is enough mask material on the inner edge of the opening remains to completely cover the later matrix rounding.

Am inneren Rand der Maske (Fig. 5: 2a) wird nun durch Bördeln der spätere Zieh kantenradius des Werkzeugs angebracht und an die Außenkontur des Positivmodells angepaßt. Falls auch die Grundfläche der Matrizengravur und oder der Stempel mit Masken versehen werden sollen, so werden diese Masken nun auf der Stirnseite des Positivmodells durch Bördeln abgeformt oder von Hand in einem anderen Verfahren hergestellt. Anschließend werden das Positivmodell und die Masken mit einem geeig neten Trennmittel versehen und der Matrizengrundkörper wird durch Urformen mit ei nem geeigneten Werkstoff erzeugt (Fig. 6). Dabei ist darauf zu achten, daß der erfor derliche Ziehspalt zwischen Stempel und Matrize durch geeignete Maßnahmen (Fig. 6: 5) erhalten bleibt. Denkbar ist hier das Anbringen eines leicht entfernbaren Füll stoffs, z. B. Wachs auf der Stempeloberfläche oder die in Fig. 6 dargestellte Umscha lung des Stempels. Nach dem Entformen erhält man den Matrizengrundkörper. Der Niederhaltergrundkörper kann einfach hergestellt werden, indem die Niederhalter maske auf die Matrizenmaske aufgelegt und entlang der Innen- und Außenkonturen mit geeignetem Schalungsmaterial umgeben wird. Die Niederhaltermaske wird nun mit einem Trennmittel versehen. Anschließend wird der Niederhaltergrundkörper direkt in dieser Lage auf dem Matrizenrand abgegossen. Diese Vorgehensweise hat den Vor teil, daß die entstehende Niederhalteroberfläche exakt zu der Oberfläche des Matrizen randes paßt. Die Anfertigung zusätzlicher Ersatzmasken erfolgt analog der oben be schriebenen Vorgehensweise zur Herstellung des erfindungsgemäßen Werkzeugs, wobei die Werkzeuggrundkörper zuerst existieren. Nach Entfernung der Masken, die während des Gießvorgangs benutzt wurden, können auf den darunterliegenden Ober flächen der Werkzeuggrundkörper weitere Ersatzmasken abgeformt werden.On the inner edge of the mask ( Fig. 5: 2 a), the later drawing edge radius of the tool is now attached by flanging and adapted to the outer contour of the positive model. If the base surface of the die engraving and or the stamp are also to be provided with masks, these masks are then molded on the front side of the positive model by flanging or produced by hand in another process. Subsequently, the positive model and the masks are provided with a suitable release agent and the matrix base body is produced by archiving with a suitable material ( FIG. 6). It is important to ensure that the required drawing gap between the punch and the die is maintained by suitable measures ( Fig. 6: 5 ). It is conceivable here to attach an easily removable filling material, for. B. wax on the stamp surface or the Umscha shown in Fig. 6 development of the stamp. After demolding, the matrix base body is obtained. The hold-down base body can be easily manufactured by placing the hold-down mask on the die mask and surrounding it with suitable formwork material along the inside and outside contours. The hold-down mask is now provided with a release agent. Then the blank holder body is poured directly into this position on the die edge. This procedure has the part before that the resulting hold-down surface fits exactly to the surface of the die edge. The production of additional replacement masks is carried out analogously to the procedure described above for the production of the tool according to the invention, the tool base body existing first. After removing the masks that were used during the casting process, additional replacement masks can be molded on the underlying surfaces of the tool base body.

Claims

1. deep-drawing tool and method for producing a deep-drawing tool for the production of metallic sheet metal parts, characterized in that some or all areas of the tool surface, which are subject to wear due to the contact action between tool and workpiece, are covered with a form mask.

2. Deep drawing tool and method for producing a deep drawing tool Production of metallic sheet metal parts according to claim 1, characterized, that some or all areas of the tool surface, due to the Contact between tool and workpiece Subject to wear, are covered with masks that are created in the mold itself.

3. Deep drawing tool and method for producing a deep drawing tool Production of metallic sheet metal parts according to claim 1, characterized, that targeted different mask materials at different points of the Tool are used to locally different friction conditions achieve.

4. Deep drawing tool and method for producing a deep drawing tool Production of metallic sheet metal parts according to claim 1, characterized, that materials are used as mask material that are suitable as Dry lubricant to act for the forming process.

5. Deep drawing tool and method for producing a deep drawing tool Production of metallic sheet metal parts according to claim 1, characterized, that materials are used as mask material after the forming to a tool mask by means of heat treatment or hard material coating can be brought to a high surface hardness.

6. Deep drawing tool and method for producing a deep drawing tool Production of metallic sheet metal parts according to claim 1, characterized, that the masks are made so that a quick for repair purposes Replacement of the masks can be made.