用于冲压工件的冲压装置和方法与流程

本发明涉及一种冲压装置，包括：冲压工具，该冲压工具在冲压行程期间能沿着行程轴线向待冲压的工件运动而在返回行程期间能从冲压过的工件离开地运动，其中，所述冲压工具具有第一构件和第二构件，它们为了沿着行程轴线的共同运动而能液压耦合；和冲压驱动装置，其用于使第一构件沿着所述行程轴线运动，其中，所述冲压装置构造用于在冲压行程期间使第二构件以第一传动比相对于第一构件运动，并且，只要在冲压行程期间超过待冲压的工件施加到冲压工具上的反作用力的阈值，就使第二构件以与第一传动比不同的第二传动比相对于第一构件运动。本发明还涉及一种相应的用于冲压工件的方法。

背景技术：

由EP 1 593 444 A1已知一种冲压装置，该冲压装置具有冲压工具，该冲压工具能沿着纵向轴线运动。该冲压装置具有驱动装置，以便使冲压工具进行线性的摆形运动，该摆形运动包括往下行程和返回行程。在冲压金属板时，该金属板在往下行程期间将与冲压工具的运动方向相反地取向的力施加到冲压工具上。该冲压工具具有第一构件，该第一构件在往下行程和返回行程期间以预给定的第一运动规则由驱动装置驱动。冲压工具也具有第二构件，该第二构件在运行中与用于冲压金属板的挺杆共同作用。第二构件与第一构件以滑动方式连接。只要反作用力小于预给定的值，则第二构件在往下行程时在轴向上基本上以与第一构件相同的运动规则运动。冲压装置也具有压力器件，以便当反作用力至少相当于所述预给定的值时使第二构件以与第一运动规则不同的第二运动规则运动。

所述冲压工具的第一构件通过驱动装置驱动，该驱动装置包括作用于螺纹丝杠的电动机。如果超过反作用力的预给定的值，则电动机的力不足以冲透工件。在该情况下激活压力器件，以便增强施加到工件上的力并且冲透工件。在该情况下使第一构件向第二构件运动，该第二构件贴靠在工件上并从而首先被阻止进一步向下运动。通过第一构件和第二构件之间的相对运动，增大施加到第二构件上的液压力。当第一构件在冲透工件之后又向上运动时，第一构件沿着行程轴线首先从第二构件离开，直至第一构件贴靠在第二构件的止档上为止，从而第一构件在返回行程时可向上携动第二构件。

由EP 0 575 343 B1已知一种用于实施两级直线运动的装置，其中，能运动的结构单元具有带空腔的液压活塞，沉入活塞伸入到所述空腔中。该液压活塞承载有可由电动机旋转的丝杠，而沉入活塞借助所述丝杠在液压活塞和液压缸中能轴向移动，以便在其中建立压力。所述装置可具有辅助缸，该辅助缸与所述液压缸的缸室处于连接。在辅助缸中存在活塞，该活塞与液压活塞通过承载板耦合并且与液压活塞以相同的方式运动。

由US 2009/0084277A1已知一种装置，该装置具有连接机构，用于使输出杆与输入杆连接，其方式是，它们不能相对彼此运动。为了以高压力加载输出杆，设置有流体压力机构，该流体压力机构构造用于建立输出杆和输入杆之间的液压连接，以便使它们相对彼此运动。所述连接机构识别输出杆与工件的接触并且松开输出杆与输入杆之间的连接。如果输入杆在冲透工件之后回到高压加载之前的位置中，则可通过所述连接机构自动地再建立所述连接。在一种类似的装置中，通孔从第二液体腔在轴向上延伸，所述第二液体腔在输出杆和固定部分之间形成，该装置由EP 1 652 660 A1已知。

在一种冲压机中，在具有恒定功率的马达的情况下，该冲压机既可实现在冲压加工之前的小压力和高速度的运动又可实现冲压加工工件时的高压力且低速度的运动，该冲压机由JP 2000-141092 A已知。为了该目的，在壳体中构造有油腔并且设有第一活塞，该第一活塞在其前端部处固定在第二活塞的后端部上。第一活塞具有压力产生面而第二活塞在其后端部处具有压力接收面，所述压力接收面的表面大于所述压力产生面的表面。

由WO 2011/079333 A2已知用于弯曲挤压的驱动装置，该驱动装置包括静止的挤压梁和可借助具有液压直线促动器的梁调整装置来调整的挤压梁。该直线促动器具有第一活塞组件，其具有第一活塞，该第一活塞将缸室分为第一压力腔和第二压力腔。该直线促动器也在另一缸室中具有另一活塞组件，其具有另一活塞和至少一个另外的压力腔。第一活塞组件和第二活塞组件相互耦合。

技术实现要素：

本发明的任务在于，尤其在可实现的行程数方面改善开头提到的类型的冲压装置和用于冲压工件的方法。

根据本发明，该任务通过开头提到的类型的冲压装置解决，该冲压装置构造用于至少沿着冲压工具沿着行程轴线的返回行程的部分路段保持两个构件在冲透工件之后的瞬间相对彼此所占据的相对位置。“构件”在本申请的意义上不应强制地理解为一体的构件，而是可以为由多个刚性地相互连接的结构元件组合成的任意构件。

在根据本发明的冲压装置中使用冲压驱动装置，尤其是电的冲压驱动装置，以使第一构件沿着行程轴线运动。为了覆盖可施加到工件上的冲压力的尽可能大的范围，所述冲压装置实现两个力阶段，其中，第一力阶段通过所述冲压驱动装置(必要时与流体变速装置结合)实现，而具有较大冲压力的第二力阶段通过第一构件和第二构件之间的较大的传动比实现。典型地实现为活塞构件的所述两个构件之间的液压耦合在所述冲压装置中通过闭合的液压回路实现，即不需要任何用于提高冲压力或传动比的液压设备(泵等)。

为了在这种高能效的冲压装置中实现尽可能大的行程数，根据本发明提出，至少沿着沿行程轴线的返回行程的部分路段冻住两个构件在冲透工件之后的瞬间相对彼此所占据的相对位置或位置。换言之，在冲透之后使两个构件从工件离开地运动，而并不出现两个构件的相比彼此的相对运动。不仅对冲压装置以第一传动比进行的运行是如此而且对冲压装置以第二传动比进行的运行也是如此。

返回行程在两个构件在冲透工件之后的下死点开始。返回行程的在其中两个构件的相对位置被冻住的部分路段典型地选择得这样大，使得在取消对两个构件的相对位置的冻住之前，冲压凸模或者说冲压工具完全从工件抽回。通过冻住两个构件的相对位置，冲压工具可沿着所述部分路段很快地从工件离开地运动。由此，能够在冲透之后马上相对于冲压工具侧向移动工件并且将其适合于后一冲压行程地定位。典型地，当第二构件已占据沿着行程轴线的限定位置(基准位置)时，取消对相对位置的冻住。如果到达所述基准位置，则典型地液压地(必要时在弹簧力的附加辅助下)夹紧第二构件，即将其固定地保持在其沿着行程轴线的基准位置处。第一构件则借助冲压驱动装置相对于第二构件沿着行程轴线进一步移动，直至该第一构件已到达冲压工具的摆运动的上死点为止。替代地也可能的是，执行所谓的快速重置或快速复位。在该情况下在复位期间使第二构件沿着行程轴线运动，即不需要执行在第二构件复位位置处的复位。

冲压装置尤其可构造成当不超过反作用力的阈值时以第一传动比1:1驱动第一构件和第二构件。第一构件和第二构件之间的第二传动比(即第一构件沿着行程轴线走过的路段和同时第二构件沿着行程轴线走过的路段之间的比例)为了实现提高的力传递而典型地大于第一传动比并且例如可为大于5:1，8:1等。

如果第一传动比为1:1并且在冲压行程期间不超过反作用力的阈值，则两个构件的相对位置不改变，从而它们在返回行程期间相对彼此以相同的相对位置运动返回上死点，而不需要复位。在该情况下可在冲压工具的返回行程之后直接实施新的冲压行程。如果在冲压行程中进行两个构件之间的相对运动，即如果超过反作用力的阈值，则需要实施另一冲压行程，使得两个构件重新占据在转换到第二传动比之前它们已占据的相对位置，如上面详细描述的那样。

在一种实施方式中在第二构件中构造有空腔，第一构件的形成活塞的区段伸入到该空腔中。该空腔形成液压缸，在该液压缸中第一构件的形成活塞的区段可直线移动地被导向。形成活塞的区段在本申请的意义上也理解为活塞杆的一个端部，该活塞杆的端侧形成有效的活塞面。在该情况下，活塞杆的直径比所述空腔的直径稍小。在空腔中可构造凸肩，活塞在以第一传动比运行期间贴靠在该凸肩上。如果转换到第二传动比中，则活塞从凸肩抬起。如果在该情况下所述空腔与第二构件在其中被导向的液压缸处于通流连接中，则可通过该方式实现第二传动比。所述凸肩也可在返回行程时用于贴靠活塞，以便在返回行程运动时携动第二构件(如果液压耦合由于故障而不能实现这的话)。

在另一实施方式中，第一构件具有第一活塞，该第一活塞在第一液压缸中在行程方向上能够移动地被导向。通过第一构件的运动并从而通过活塞在第一液压缸中的运动可基于与第二液压缸的液压耦合将力传递到第二构件上，使得第二构件与第一构件一起沿着行程轴线运动，而为了该目的不需要特有的驱动装置。但如进一步在下面描述的那样，并不强制需要第一构件具有在液压缸中被导向的活塞。

在另一实施方式中，第二构件具有第二活塞，该第二活塞在第二液压缸中在行程方向上能够移动地被导向。通过第二液压缸与第一构件、更准确地说与第一液压缸(第一构件的活塞在该第一液压缸中可移动地被导向)的合适的液压耦合，可通过简单的方式在两个构件之间实现液压的力传递。

在有利的实施方式中，在冲压装置以第一传动比进行的运行中第一构件的有效活塞面与第二构件的有效活塞面相一致。在第一液压缸与第二液压缸液压耦合的情况下可在第一活塞的有效活塞面与第二活塞的有效活塞面相等的情况下实现第一传动比1:1。必要时，第一构件和/或第二构件除了在第一和第二活塞上形成的有效活塞面之外还具有另外的有效活塞面，例如在另外的活塞上，该另外的活塞在另外的液压缸中可移动地被导向。所述另外的活塞的活塞面也是两个构件的有效活塞面。

在另一实施方式中，第一液压缸和第二液压缸既在冲压装置以第一传动比运行时也在以第二传动比运行时构造为同步缸。在同步缸的情况下，有效活塞面的两个相对置的侧面大小相等，使得活塞以同样的速度向工件运动以及从工件离开地运动。被证明为特别有利的是，两个液压缸都构造为同步缸，因为在该情况下作为补偿存储器的用于压力液的容器(箱)以及补充抽吸阀可完全取消。必要时仅需要的是，在冲压过程期间将无压力的一侧与具有很小容积的补偿存储器连接，该补偿存储器用于补偿压缩和温度补偿容积。为了将两个液压缸在两个传动比中构造为同步缸，需要的是，将两个构件或两个液压缸的有效活塞面合适地相互协调。显而易见地，在这种协调的情况下必要时也必须考虑可能存在的其他有效活塞面，例如辅助缸中(见后面)的有效活塞面。

在另一实施方式中，第一构件具有空腔，第一液压缸的位置固定的活塞伸入到所述空腔中。通过所述活塞可减小第一液压缸的行程长度。这尤其在使用同步缸的上述实施方式中是有利的，因为同步缸由于结构原因而一般具有更大的位置需求。

在一种实施方式中，第二液压缸包括辅助缸，第二构件的另外的活塞伸入到该辅助缸中。例如通过共同的承载板刚性地固定在第二构件上的所述另外的活塞与第二构件的第二活塞以相同的方式沿着行程轴线运动。该辅助缸并排或并列于第二液压缸的主缸安装，使得通过该辅助缸可减小第二液压缸的行程长度，这尤其有利于以下情况：第二液压缸构造为同步缸。

在另一实施方式中，第二构件承载冲压装置的冲压凸模或第二构件自身作用为挺杆。在该情况下，第二构件、更准确地说第二构件的冲压凸模接触工件，以便在冲压行程中冲透工件。冲压装置可具有例如呈光学或机械传感器形式的测量装置，以便探测并且必要时调节冲压凸模或第二构件沿着行程轴线的位置或例如探测复位位置，在所述复位位置处应进行复位。

在一种替代实施方式中，第一构件具有空腔，冲压装置的挺杆的活塞沿行程方向可移动地在该空腔中被导向。在该情况下，第二构件并不用作挺杆，而是在第二构件中同样构造有空腔，挺杆在轴向上穿过该空腔被导向，以便以其背离第一构件的端部冲透工件。挺杆在该情况下典型地具有第二活塞，该第二活塞在第二构件的用作液压缸的空腔中可直线移动地被导向。具有这种结构方式的冲压装置尤其在实现上述快速复位的情况下被证明为是有利的，因为在该情况下复位可直接通过在第一构件的包围挺杆的活塞的两个压力腔之间的液压耦合进行。

在另一实施方式中，冲压装置包括至少一个液压换向阀，用于当超过工件施加到冲压工具上的反作用力的阈值时在两个构件的以第一传动比进行的运动和两个构件的以第二传动比进行的运动之间转换。所述换向阀典型地在两个切换状态之间转换，在这两个不同的切换状态中用于液压流体(典型地为液压油)的不同流体路径被截止和/或被释放。从第一切换状态到第二切换状态(以及反过来)的转换可借助冲压装置的控制装置进行，该控制装置与传感器装置耦合，该传感器装置测量工件施加到冲压工具上的反作用力。

典型地，当反作用力又下降到阈值以下时，从所述换向阀的第二切换状态转换到第一切换状态中。所述换向阀必要时可由控制装置符合目的地激活，即从第一切换状态转换到第二切换状态，即使当反作用力小于阈值时也可如此。这在必要时是需要的，以便在返回行程时引起复位，即以便使得能实现两个构件之间的相对运动，其方式例如是，沿着行程轴线将第二构件固定在其位置处。

在一种扩展方案中，换向阀具有液压控制管路，该液压控制管路与冲压工具的位于压力侧的压力腔连接，以便在超过反作用力的阈值时在两个构件以第一传动比进行的运动和两个构件以第二传动比进行的运动之间转换。冲压工具的位于压力侧的压力腔理解为由所述两个构件中的一个的活塞面限界的该压力腔，所述活塞面布置在所述构件的背离工件的一侧。当工件施加到冲压工具上的反作用力增大时，在这种压力腔中压力增大。所述换向阀或控制管路这样构造，使得当超过压力侧的压力腔中的压力阈值(其相应于工件的反压力的阈值)时换向阀自动转换。如果超过压力阈值，则换向阀自动回到第一切换状态中。必要时换向阀可针对超过压力阈值的情况借助附加的控制管路从第一切换状态转换到第二切换状态中。

在特别优选的实施方式中，冲压装置包括复位装置，该复位装置具有至少一个液压复位阀，用于在沿着行程轴线的返回行程期间或之后改变两个构件的相对位置。典型地与工件的反压力无关地借助控制装置激活复位阀。控制装置原则上可在冲压工具在沿着行程轴线的返回行程中的任意位置处激活复位阀，以改变两个构件的相对位置或再建立两个构件在冲压行程开始时的初始相对位置。一般应在激活复位阀之前停住第二构件沿着行程轴线的运动，即第二构件应位于复位位置并且在激活复位阀时不运动。

为了引起复位，所述复位阀以合适的方式作用于冲压装置的液压回路，其中，如更下面描述的那样，存在对于这种作用的多种可能性。如上面说明的那样，必要时可能需要的是，激活另一液压阀，以引起复位。所述另一阀尤其可涉及换向阀，该换向阀通过控制装置与复位阀同时激活并从而自身用作复位阀。

在扩展方案中，所述复位阀构造为调节阀。如果复位不在第二构件的位置固定的复位位置执行，而是在第二构件沿着行程轴线的运动期间执行，则在复位时出现第一和第二构件的运动速度之间的差别。因此，在该情况下有利的、必要时甚至必须的是：将所述复位阀构造为调节阀。所述调节阀不仅可在两个切换位态之间转换，而且可至少在其中一个切换位态中借助控制装置控制或调节通过该调节阀的流量。对流量的调节可这样进行，使得当两个构件相对彼此占据预给定的相对位置(该预给定的相对位置典型地相当于在从第一传动比转换到第二传动比中之前的相对位置)时，复位结束。对调节阀的使用尤其在上面描述的实施方式中被证明为有利，在该实施方式中第一构件具有空腔，冲压装置的挺杆在该空腔中可移动地被导向。

在该实施方式的扩展方案中，所述复位阀构造用于为了改变两个构件相对彼此的定位，即在主动的切换位态中，将第二液压缸的至少一个压力腔液压隔绝，即截止通到第二液压缸的压力腔的通流连接。在第二液压缸的另一压力腔中可安装弹簧，该弹簧抵抗第二液压缸的被隔绝的压力腔地挤压第二构件。通过该方式将第二构件在第二液压缸中固定在其沿着行程轴线的位置，而使第一构件在复位时相对于第二构件移动。替代于借助压力弹簧将第二构件固定在第二液压缸中，也可将第二构件夹紧或固定在第二液压缸中，其方式是，第二液压缸的另外的压力腔同样被液压隔绝。

在另一实施方式中，所述换向阀构造用于在超过反作用力的阈值时建立第一液压缸的压力腔和用于液压流体的容器之间的液压连接。在该情况下，在换向阀的在其中存在第二传动比的切换位态中一部分液压液由第一液压缸的压力腔被输送到容器(典型地高压箱)中。在第一切换位态中，换向阀可用于建立第一液压缸的压力腔和第二液压缸的压力腔之间的通流连接，该通流连接在转换时断开。在复位阀的未激活的切换位态中，该复位阀可使第一液压缸的另外的压力腔与第二液压缸的压力腔连接。如果激活复位阀并且中断连接，则第二液压缸的压力腔被封闭或液压隔绝。

在一种替代实施方式中，所述换向阀构造用于在超过反作用力的阈值时建立第一液压缸的第一和第二压力腔之间的液压连接。在该情况下在换向阀的在其中存在第二传动比的切换位态中，一部分液压液从第一液压缸的第一压力腔并不被输送到容器中，而是被输送到第一液压缸的第二压力腔中。通过该方式可取消设置压力箱或压力容器。尤其当两个液压缸在两个传动比中构造为同步缸时，可实现该实施方式。

在另一替代实施方式中，所述换向阀构造用于在超过反作用力的阈值时断开第二液压缸的第一和第二压力腔之间的液压连接，更准确地说液压隔绝第二液压缸的两个压力腔。通过该方式夹紧在第二液压缸中被导向的第二构件或在运动中沿行程方向固定第二构件。在该实施方式中典型地在第二构件中被导向的挺杆用于冲透工件。在换向阀的第一切换状态中，典型地，第二液压缸的第一和第二压力腔相互液压连接。

在该实施方式的扩展方案中，所述复位阀构造用于为了改变两个构件相对彼此的定位而建立在第一构件中形成的空腔的第一压力腔和第二压力腔之间的液压连接。复位阀在该实施方式中优选构造为调节阀并且使得能改变在第一构件的空腔中被导向的挺杆与第一构件沿着行程轴线的相对位置。在所述复位阀的第一切换状态中，复位阀典型地断开第一构件中的空腔的第一压力腔和第二压力腔或者说液压隔绝这两个压力腔，使得挺杆在第一构件中被夹紧或被固定并且可随着第一构件一起在与第一构件的相对位置不改变的情况下沿着行程轴线移动。

在另一实施方式中，冲压装置附加地包括用于操控冲压驱动装置以及用于操控复位装置的至少一个复位阀的控制装置。如在上面已描述地那样，对复位装置的所述至少一个复位阀的、用于改变两个构件的相对彼此的相对位置的激活可在复位位置中进行，在该复位位置中第一构件(并从而第二构件)不移动，或复位可快速地进行，即在两个构件沿着行程轴线移动期间进行。在两种情况下都需要冲压驱动装置和对所述至少一个复位阀的激活或去激活的协调，该协调由所述控制装置承担。显而易见地，控制装置必要时也可用于调节冲压行程或冲压工具的运动。在该情况下控制装置与一个或多个传感器处于连接中，所述传感器测量第一构件的位置、第二构件的位置和/或挺杆沿着行程轴线的位置以及必要时测量由工件施加到冲压工具上的反作用力。

用于冲压工件的方法，包括：使冲压工具在冲压行程期间沿着行程轴线向待冲压的工件运动，该冲压工具具有能液压耦合的第一构件和第二构件，其中，在冲压行程期间使第二构件以第一传动比相对于第一构件运动，并且，只要超过待冲压的工件施加到冲压工具上的反作用力的阈值，就使第二构件以与第一传动比不同的第二传动比相对于第一构件运动；借助冲压工具冲透工件；以及使冲压工具在沿着行程轴线的返回行程期间从已冲压过的工件离开地运动。该方法的特征在于，至少沿着冲压工具的返回行程的部分路段保持两个构件在冲透工件之后的瞬间沿着行程轴线相对彼此占据的位置。如上面已描述过的那样，作为第一传动比尤其可选择传动比1:1。该方法尤其可包括与冲压装置相关地描述的实施方式作为有利的方案变型。

在有利的方案变型中，该方法附加地包括：在沿着行程轴线的返回行程期间改变两个构件相对彼此的相对位置，以再建立两个构件在超过反作用力的阈值之前相对彼此已占据的相对位置。如上面已描述过的那样，对于实施新的冲压行程有利的或必要的是，使所述两个构件沿着行程轴线运动到这两个构件在从第一传动比转换到第二传动比之前已相对彼此占据的相对位置中。

本发明还涉及一种计算机程序，该计算机程序用于当其在数据处理设备上运行时实施上述方法的所有步骤。

本发明的其他优点由说明书和附图得到。前面提到的特征以及后面还会举出的特征可自身单独使用或在多个特征的情况下以任意的组合使用。所示出和所描述的实施方式不应理解为穷举，而是仅具有用于说明本发明的示例性特征。

附图说明

附图示出:

图1在冲压行程开始时冲压装置的实施例的示意图，该冲压装置具有冲压工具，该冲压工具具有两个可相对彼此沿着行程轴线运动的构件，

图2类似于图1的图示，冲压工具在冲压行程的下死点处，在该下死点两个构件相对彼此占据变化过的相对位置，

图3类似图1和图2的图示，冲压工具在复位位置，在该复位位置中两个构件在返回行程期间在保持其相对位置的情况下沿着行程轴线移动，

图4冲压装置的另外的实施例的图示，其中，两个构件在两个同步缸中沿行程方向可移动地被导向，

图5在以第一传动比的运行中冲压装置的另外的实施例的图示，该冲压装置具有两个构件，挺杆的活塞杆在这些构件的空腔中可移动地被导向，以及

图6在以与第一传动比不同的第二传动比的运行中图5的冲压装置的图示。

在后面的附图中，相同或功能相同的构件设有相同的附图标记。

具体实施方式

图1示出用于冲压板状工件2的冲压装置1的示例性构造，该板状工件布置在下模3上的支承平面(XY-平面)中，该下模布置成与冲压装置1的上部部分的壳体4隔开预给定的间距L。下模3以及壳体4在示出的例子中都是位置固定的，即它们不沿着垂直于所述支承平面的行程轴线(Z方向)运动。但同样在图1中示出的冲压工具5并非如此，该冲压工具如冲压装置1的可沿着所述行程轴线Z运动的所有部件那样为了与位置固定的构件相区别而没有阴影线地示出。

沿着所述行程轴线Z可运动或可移动的冲压工具5包括第一构件6和第二构件7，它们沿着行程轴线Z的相对位置ΔΡ可如在下面详细描述的那样改变。第一构件6与冲压驱动装置8耦合，该冲压驱动装置构造为例如呈扭矩马达形式的电驱动装置，该电驱动装置作用于螺母8a，该螺母将构造在第一构件6上的滚珠丝杆9置于旋转运动中，以便沿着行程轴线Z移动第一构件6。

冲压装置1的第一构件6具有活塞杆10，在该活塞杆上构造有第一上活塞11，该第一上活塞在第一上液压缸12中沿行程方向Z可移动地被导向。相应地，第二构件7也具有活塞13，该活塞在构造在壳体4中的第二下液压缸14中可移动地被导向。在第二构件7中加工有空腔15，第一构件6的活塞杆10的构成另一下活塞16的端侧区段伸入到该空腔中。如同样可在图1中看到的那样，在第二构件7的面向工件2的下端部处安装有冲压凸模17，该冲压凸模在冲压过程中与工件2形成贴靠。

图1示出冲压过程开始时的、即在摆运动的上死点处的冲压工具5，所述摆运动使冲压工具5在冲压行程中向工件2运动而在冲透后的返回行程中从工件2离开地运动。在图1所示的原始位置中，两个构件6，7相对彼此占据沿着行程轴线Z的相对位置ΔΡ，在该相对位置的情况下，第一构件6的下活塞16的上侧面贴靠在第二构件7的空腔15的轴向凸肩18上。所述相对位置ΔΡ(有意地)确定为零位，即在图1所示的原始位置中ΔP＝0。

冲压工具5从图1所示的原始位置出发向工件2运动，其方式是，冲压驱动装置8使第一构件6沿着行程轴线Z向下运动。第一液压缸12的第一上压力腔D1通过处于第一切换位态中的用作复位阀的第二换向阀UV2与第二液压缸14的第二下压力腔D2'液压耦合。相应地，第一液压缸12的第二下压力腔D2通过处于第一切换位态中的第一换向阀UV1与第二液压缸14的第一上压力腔D1'液压耦合。第二液压缸14的第一压力腔D1'与第二液压缸14的位于第二构件7的空腔15中的第三压力腔D3'处于永久液压连接中。

第一构件6的第一活塞11的上侧处的活塞面B3与第二构件7的活塞13的下侧处的活塞面A3大小相等。相应地，第一构件6的第一活塞11的下侧处的活塞面B2也与第二构件7的活塞13的上侧处的活塞面A2大小相等。在图1所示的原始位置中，第一构件6的下活塞16贴靠在第二构件7的凸肩18上，在该原始位置中，第二构件7的下活塞16的下侧处的活塞面A3不起影响。因此，第一构件6的上活塞11的有效活塞面B3-B2与第二构件7的活塞13的有效活塞面A3-A2大小相等。这导致，两个构件6，7以传动比1:1沿着行程轴线Z移动，即两个构件6，7在冲压行程时向工件2运动，而它们沿着行程轴线Z的相对位置ΔΡ不改变。

如果工件2施加到冲压工具5上的反作用力F不超过预给定的阈值地增大，则电冲压驱动装置8的驱动力足以冲透工件2。在该情况下既进行冲压工具5的冲压行程也进行返回行程，而两个构件6，7的相对位置不改变，即在整个摆运动期间保持ΔΡ＝0。

如果在冲压过程期间工件2的反作用力F并从而第二液压缸14的上压力腔D1'中的压力增大到使得与上压力腔D1'处于液压连接的受压力加载的控制管路19使第一换向阀UV1从图1所示的第一切换状态转换到图2所示的第二切换状态中，则在第一构件6和第二构件7之间从具有第一传动比(1:1)的第一运行状态转换到具有较大的第二传动比(例如约5:1或更大)的第二运行状态，如在后面根据图2解释的那样。

在第二运行状态(变速运行)中第一换向阀UV1使第一液压缸12的第二下压力腔D2与用于液压液的呈高压箱形式的容器20连接，该容器被加载以例如约10巴的压力。容器20通过三个止回阀RV1至RV3与第一液压缸12的上压力腔D1或与第二液压缸14的上压力腔和下压力腔D1'，D2'连接。在变速运行中，在第一构件6向工件2运动时，液压流体从第一液压缸12的第二压力腔D2被输送到容器20中。同时，液压流体从第二液压缸14的第二压力腔D2'被输送到第一液压缸12的上压力腔D1中，因为这两者在第一换向阀UV1的第二切换位态中处于液压连接。第一构件6的下活塞16在变速运行中从第二构件7的凸肩18被抬起，使得得到一个传动比，该传动比由第二构件7的活塞13的活塞面A2和与上压力腔D1'处于液压连接的另一压力腔D3'中的活塞面A1的和与在所述另一压力腔D3'中的活塞16的活塞面A1得到，即存在传动比:A2/A1。

在直径为35cm的圆形活塞面A1和直径为100cm的圆形活塞面A2的情况下，在变速运行中得到的传动比为约8:1。第一构件6因而走过为第二构件7沿着行程轴线Z的路段的八倍的路段，由此第二构件7施加到工件上的压力相应地提高。由于两个构件6，7在变速运行中的不同速度，第一液压缸12的上压力腔D1中所缺少的液压液经由第一止回阀RV1从所述容器或者说所述箱20补充吸入。

图2示出在变速运行中在沿着行程轴线的运动的下死点处的冲压工具5，在该下死点处工件2被完全冲透。基于在变速运行中与1:1不同的传动比8:1，两个构件6，7在冲透工件2之后的瞬间具有与零不同的相对位置ΔP'，该相对位置与以第二传动比沿着行程轴线Z走过的路程有关。显而易见地，与图2所示的不同在冲透工件2之后可使冲压工具5继续向下移动，直至到达所述运动的下死点。因为在冲透工件之后进一步的往下运动以传动比1:1进行，所以两个构件6，7的相对位置ΔP'在此不改变。

如后面所描述的那样，如果两个构件6，7在往下运动结束时相对彼此所占据的相对位置ΔP'至少沿着冲压工具5的返回行程的部分路段保持在图1所示的原始位置中，即相对位置ΔP'近似被“冻住”，直至沿着行程轴线Z到达被称为复位位置的位置，在该位置处两个构件6，7的相对位置ΔP'转变到初始的相对位置ΔP＝0。

因为在完全冲透工件2之后工件2的反作用力F并从而第二液压活塞14的上压力腔D1'中的压力骤然减小，所以第一换向阀UV1通过控制管路19从第二切换状态转换到第一切换状态中。因为在第一换向阀UV1的第一切换位态中传动比为1:1，所以在第一构件6借助冲压驱动装置8从工件2离开地运动时第二构件7随着一起运动，而相对位置ΔP'不改变。因此，在冲压装置1中不需要在返回行程开始时实施在变速运行中进行的、第一构件6和第二构件7之间的相对运动。这种运动会导致：对于第二构件7从工件2出来地向上运动，由于传动比为8:1，所以需要第一构件6的相对大的行程运动并从而需要相对长的时长。通过冲压工具5的所述运动在常规运行中至少在返回行程开始时可将冲压工具5或第二构件7快速地从工件2抽回，使得在支承平面区域中可快速地针对下一冲压行程进行对工件2的新定位。因为复位到初始相对位置ΔΡ中不在变速运行中进行，所以也显著地减小整体上为返回行程所需的时长。

为了再建立两个构件6，7相对彼此的初始相对位置ΔΡ，冲压工具5被引入到图3所示的复位位置中，该复位位置位于沿着行程轴线Z的运动的图1所示的位于上死点处的位置和图2所示的位于下死点处的位置之间。复位位置应选择成使得至少在往上运动中已走过返回行程的为将冲压凸模17从工件2抽出所需的部分路段。如果复位如在示出的例子中那样以下述方式实现：阻止第二构件7沿着行程轴线Z运动，则典型地有利的是，复位位置至少与冲压工具5的运动的上死点相隔相对位置ΔP'的数值。

为了引起复位，冲压装置1的电子控制装置21作用于冲压驱动装置8，以便使第一构件6并从而使冲压工具5沿着行程轴线Z运动到希望的复位位置处。如果到达希望的复位位置，则控制装置21作用于第二换向阀UV2，以将第二换向阀从第一切换状态转换到第二切换状态中，在该第二切换状态中第二换向阀UV2用作复位阀。控制装置21和复位阀UV2共同形成冲压装置1的复位装置23。由控制装置21对复位阀UV2进行的激活例如可通过虚线示出的气动控制管路进行。在复位阀UV2的在图3中示出的第二切换位态中将第二液压缸14的下压力腔D2'液压隔绝。借助在第二液压缸14的上压力腔D1'中设置的压力弹簧22将第二构件7固定或者说夹紧在第二液压缸14中，使得第二构件在复位阀UV2的第二切换状态中不再能沿着行程轴线Z移动。

在第二构件7沿行程方向Z被夹紧期间，将第二构件7进一步向上移动，直至两个构件6，7占据其相对彼此的初始相对位置ΔP＝0，在该初始相对位置的情况下第一和第二构件6，7在凸肩18处相互贴靠。在复位运动时，复位阀UV2建立第一液压缸12的上压力腔D1和容器20之间的液压连接，以便将在变速运行中导入到容器20中的液压液又输送回上压力腔D1中。在复位之后可将复位阀UV2去激活并且两个构件6，7可重新在不改变相对位置ΔP＝0的情况下沿着行程轴线Z移动到上死点(参见图1)处。显而易见地，复位位置沿着行程轴线Z也可这样选择，在移动第一构件6以到达初始相对位置ΔP＝0之后占据冲压工具5沿着行程轴线Z的在图1中示出的原始位置。

为了借助控制装置21合适地控制或调节冲压工具5或者说冲压驱动装置8，冲压装置1具有示例性为光学的传感器24，以确定第二构件7沿着行程轴线Z的位置。显而易见地，在冲压装置1中可设置其他传感器，用于确定第一构件6的位置和/或确定工件2施加到冲压工具5上的反作用力F。

冲压装置1的在图4中示出的另一实施例基于在上面与图1至图3相关联地描述的原理。在图4所示的冲压装置1中通过呈直线驱动装置形式的电冲压驱动装置8沿着行程轴线Z驱动上构件6并且借助另外的构件7实现液压流体变速。图4的冲压装置与在上面描述的冲压装置1的主要区别在于，在图4所示的例子中第一液压缸12以及第二液压缸14都构造为同步缸，即相互抵抗地起作用的活塞面或者说压力腔的相应的面在两个液压缸12，14中的每一个中都是大小相等的，如在后面描述的那样:

第一上液压缸12具有第一上压力腔D1。在图4的冲压装置1的第一构件6中构造有空腔25，壳体4的位置固定的沉入活塞26伸入到该空腔中并且在该空腔中构造有第二压力腔D2。第一液压缸12也具有第三下压力腔D3。压力腔D1至D3的液压有效面或者说第一构件6的活塞11的液压有效面这样相互协调，使得上液压缸12构成同步缸。

第二下液压缸14同样具有第一上压力腔D1'以及第二下压力腔D2'，第二构件6的活塞13在它们之间可移动地被导向。第二液压缸14具有辅助缸27，第二构件7的另一活塞28伸入到所述辅助缸中，以便减小第二液压缸14的安装高度。所述另一活塞28与并列地被导向的第二构件7的活塞13通过承载板29刚性连接。在承载板29上可安装冲压装置1的冲压凸模，以便冲透在图4中未图示示出的工件2。在辅助缸27中还构成第三压力腔D3'，该第三压力腔与第二液压缸14的第二下压力腔D2'处于永久的液压连接中。压力腔D1'，D2'，D3'的液压有效面或者说活塞16和所述另一活塞28的相应的液压有效面这样相互协调，使得下液压缸14同样构成同步缸。

在常规运行中，即在两个换向阀UV1，UV2的在图4所示的位态中，上液压缸12的第三压力腔D3以及第二压力腔D2与下液压缸14的上压力腔D1'液压连接。上液压缸12的两个压力腔D2，D3的液压有效面(或者说所属的活塞面)与下液压缸14的上压力腔D1'的液压有效面大小相等。第一液压缸12的第一上压力腔D1持续与第二液压缸14的第二下压力腔D2'(并从而也与第三压力腔D3')连接。上液压缸12的上压力腔D1的液压有效面相应于下液压缸14的第二和第三压力腔D2'，D3'的液压有效面。通过该方式在常规运行中实现传动比1:1，即两个构件6，7在常规运行中沿着行程轴线Z以图4所示的相对位置ΔΡ＝0运动，在该相对位置的情况下第一构件6的下活塞16贴靠在第二构件7的凸肩18上。

在变速运行中，即在超过工件2施加到冲压工具5上的反作用力F的阈值时，下液压缸14的上压力腔D1'中的压力增大并且第一换向阀UV1通过与其处于液压连接中的控制管路19激活并且从第一切换状态切换到第二切换状态中。在第二切换状态中第一换向阀UV1建立上液压缸12的第一压力腔D1和第三压力腔D3之间的液压连接并且断开上液压缸12的第三压力腔D3和下液压缸14的第一压力腔D1'之间的液压连接。第一压力腔D1和第三压力腔D3的液压作用面是反向的，使得第二压力腔D2的作用于第二液压缸14的第一压力腔D1'的液压有效面的液压有效面作为第一液压缸12的所产生的液压有效面。基于第一液压缸12的第二压力腔D2和第二液压缸14的第一压力腔D1'的不同大小的液压有效面，在变速运行中产生传动比D1'/D2，该传动比例如可为约5:1或更大。

在冲透工件2之后第二液压缸14的上压力腔D1'中的压力快速地下降并且第一换向阀UV1切换回第一切换状态中。冲压工具5在常规运行中，即在以传动比1:1进行的运动中，沿着行程轴线Z返回，直至到达复位位置。在复位位置中，如在上面与图1至图3相关联地描述的那样，将第二构件7夹紧在第二液压缸14中，以便借助冲压驱动装置8使第一构件6相对于第二构件7移动并且再建立两个构件6，7的在图4中示出的相对位置ΔΡ＝0。

为了使得能实现复位运动，第一换向阀UV1以及用作复位阀的第二换向阀UV2同时从第一切换状态转换到第二切换状态中，其方式是，控制装置21借助对应的气动控制管路作用于两个换向阀UV1，UV2。通过激活两个换向阀UV1，UV2来液压隔绝第二液压缸14的上压力腔D1'，使得在其中被导向的第二构件7不能再进一步向上移动。同时，借助第二换向阀UV2建立上液压缸12的第一压力腔D1和第三压力腔D3之间的液压连接，即将上液压缸短路。

如果两个换向阀UV1，UV2的转换并不精确同步，则这对冲压装置1也并没有负面作用，即这不导致夹紧。图4所示出的冲压装置1还具有的优点是，不需要用于接收液压液的压力箱或类似物，因为两个液压缸12，14构造为同步缸并且两个液压缸12，14的液压有效面这样相互协调，使得即使在变速运行中，即在第二传动比的情况下，仍保证同步运行。对液压有效面的协调在图4中以下述方式实现：针对上液压缸12的压力腔D1，D2，D3以及针对下液压缸14的第一压力腔D1'存在:D1'＝D2+D3。此外在示出的例子中还存在:D2'＝D3'。如在图4中可看到的那样，仅仅需要具有很小的容纳能力的容器20'，该容器通过两个止回阀RV1，RV2与上液压缸12的第三压力腔D3或与下液压缸14的第二压力腔D2'(即与无压力侧)连接。容器20'用作补偿容积更准确地说用作温度补偿容积以及用作压缩补偿容积。图4所示出的冲压装置1整体上具有小数量的构件并从而能以紧凑的构造方式实现。此外在面转换时，即在第一传动比和第二传动比之间转换时，不进行力跳变而是持续的过渡，使得(闭合的)液压回路并且尤其换向阀UV1，UV2并不强烈地受载。此外，在图4所示的实施方式中在返回行程期间并不需要通过止档18进行力传递，即止档18仅用作保险并且并非为实施冲压行程而强制需要。

冲压装置1的另一实施方式在后面根据图5和图6描述。在图5和图6中描述的冲压装置1与前面描述的冲压装置1的主要区别在于，附加地设有挺杆30，该挺杆用于冲压工件2并且该挺杆相对于第一构件6和第二构件7可沿着行程轴线Z移动。挺杆30具有活塞杆33，在该活塞杆上构造有第一活塞31和第二活塞32。挺杆30的第一活塞31在第一构件6的空腔25中在行程方向Z上可移动地被导向。第二构件7也具有空腔15，挺杆30的第二活塞32在行程方向Z上可移动地在该空腔中被导向。第二构件7在其外侧处还具有活塞13，该活塞在冲压装置1的壳体4中的第二或唯一的液压缸14中可移动地被导向。而第一构件6并不在液压缸中可移动地被导向，而是直接借助电冲压驱动装置8驱动，该电冲压驱动装置例如可构造为直线驱动装置，从而第一构件6作用为直线促动器。

在两个构件6，7相对彼此处于图5所示的位态中的情况下，第一构件6的活塞16以其上侧贴靠在第二构件7的轴向止档18上，即两个构件6，7相对彼此占据相对位置ΔΡ＝0。在常规运行中，第一换向阀UV1处于第一切换状态中，在该常规运行中在液压缸14的上压力腔D1'和下压力腔D2'之间建立液压连接。第二构件7的活塞13或者说液压缸14构造为同步缸，即活塞13的上和下活塞面C1，C2大小相等。在常规运行中第二构件7中的空腔15的第一上压力腔D3通过处于第一切换状态中的第二换向阀UV2液压断开，即挺杆30的上活塞31被夹紧，使得挺杆30在同向运动中与第一构件6并且与第二构件7一起沿着行程轴线Z移动。

图6示出处于变速运行中的冲压装置1，在变速运行中超过工件2的反作用力的阈值F，使得下构件7中的空腔13的上压力腔D3'中的压力提高这么多，使得第一换向阀UV1已通过控制管路19转换到第二切换位态中。在第二切换位态中，液压缸14的上压力腔D1'和下压力腔D2'液压断开，使得第二构件7在液压缸14中被夹紧。作用为直线促动器的第一构件6在变速运行中借助冲压驱动装置8进一步向下移动，直至工件已完全被冲透并且两个构件6，7相对彼此沿着行程轴线Z占据图6所示出的位置ΔΡ'。基于第一构件6的活塞16的与挺杆30下活塞32的上侧处的有效活塞面B1相比较小的有效活塞面A1，在变速运行中产生传动比B1/A1。在此利用，第二构件15的空腔15的下压力腔D4'与上构件6的空腔25的上压力腔D3永久地液压连接。

为了在返回行程时使第一构件6相对于第二构件7移动并且在此再次产生两个构件6，7的在图5中示出的相对位置ΔΡ＝0，在返回行程期间，即在第一构件6沿着行程轴线运动期间用作复位阀的第二换向阀UV2转换到第二切换状态中。在第二切换状态中，第二换向阀UV2使上压力腔D3与第一构件6的空腔25的下压力腔D4连接。

第二换向阀UV2涉及调节阀，在该调解阀中可借助控制装置21根据复位速度调整或调节第二切换状态中的流量。通过该方式可在第一构件6沿着行程轴线Z运动期间直接影响挺杆30和第一构件6之间的相对运动。根据阀开口或根据通过用作复位阀的第二换向阀UV2的流量可调节返回行程或调节挺杆30和第一构件6之间的或第一构件6和第二构件7之间的相对运动，由此可显著地提高返回行程期间的动态性。该调节典型地这样进行，使得在制动运动结束时结束复位。液压流体的由于挺杆30和第一构件6或第二构件7在对应的压力腔D1'，D2'，D3，D4，D3'，D4'中的不同速度而出现的体积差可通过两个容器(压力箱)20，20a补偿，相应的液体体积可被输送到这两个容器中或可从它们获得所需液体体积的液压液。为了该目的以及为了补偿液压流体的泄露损失在冲压装置1中布置有三个止回阀RV1至RV3。为了将挺杆30复位到图5所示的相对位置ΔΡ＝0中在第一构件6的空腔25的上压力腔D3中布置有第一压力弹簧34，其限定第一构件6相对于第一活塞31的零位，并且在第二构件7的第二下压力腔D4'中布置有第二压力弹簧35，该第二压力弹簧用于复位并且将力施加到空腔13的上压力腔D3'上，该力提高上压力腔D3'中的压力。因此，第二压力弹簧35影响反作用力的阈值F，在该阈值处，在第一传动比和第二传动比之间转换。

显而易见地，上面描述的冲压装置1实施例也可改型。例如可取消在第二构件7上设置凸肩18或并不强制需要第一构件6下端部处的活塞，该活塞与这种凸肩18共同起作用。在该情况下，第一构件6的构造为活塞杆的区段的下端侧例如可用作液压有效面。在图1至图3中描述的实施方式中也可将第二构件6的夹紧以在图5和图6中描述的方式进行，即将第二液压缸14的两个压力腔D1'，D2'液压隔绝，从而将第二构件7的活塞13液压夹紧。

概况而言，在上面描述的冲压装置1的情况下在返回行程期间可实现更高的动态性，因为尤其返回行程的开始，即从下死点的运动的开始，并不以较大的第二传动比实施，而是在保持两个构件的相对位置6，7的情况下进行或者说以第一传动比进行。通过该方式，能以高能效的闭合液压回路实现高动态性的具有两个(或者必要时更多个)力阶段的冲压运动。