Verfahren und Einrichtung zum Biegen von Blechstücken Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Biegen von Blechstücken in die Form von Rinnen und eine Einrichtung zur Ausführung dieses Verfahrens sowie ein gemäss dem Verfahren hergestelltes rinnenförmi- ges Blechstück.
Es sind bereits Verfahren und Einrichtungen be kannt, welche das Herstellen von dünnwandigen Pro filen aus Blechen, z. B. durch Abkanten, Biegen, Drücken und dergleichen gestatten. Obwohl im all gemeinen recht gut verwendbar, können bekannte Verfahren und Einrichtungen nicht in jedem Falle vollkommen befriedigen, so z. B. dann nicht, wenn Bleche aus hartem, verhältnismässig elastischem Ma terial verarbeitet werden sollen. In aus solchen Ble chen hergestellten Profilstücken werden nach der Ver formung relativ grosse Rückstellkräfte frei, welche eine bleibende Verformung in Frage stellen.
Die Form gebung soll zudem vielfach komplizierte Profile er möglichen, welche je nach ihrer Art bekanntlich als offen und als geschlossen bezeichnet werden können. Bei der an und für sich mühsamen Herstellung sol cher Profile treten die in Zusammenhang mit der bleibenden Verformung erwähnten Schwierigkeiten potenziert auf.
Ein besonderes Gebiet für die Verwendung sol cher Profilstücke aus Blech ist der Flugzeugbau, wo vornehmlich Bleche aus Aluminiumlegierungen ver arbeitet werden. Bei der bleibenden Verformung die ser bekanntlich harten Bleche zu den im Flugzeug bau verwendeten Profilen muss vielfach noch der be sondere Umstand berücksichtigt werden, dass die Querschnittsfläche von einem Ende des Profilstückes zum anderen Ende kontinuierlich zunimmt.
Das erfindungsgemässe Verfahren gestattet nun, beim Biegen von Blechstücken in die Form von Rin nen eine bleibende Verformung zu erzielen. Erfin- dungsgemäss zeichnet sich das Verfahren dadurch aus, dass das Blechstück an zwei einander gegenüberliegen den Rändern eingespannt und der Wirkung von Spannkräften ausgesetzt wird,
dass hierauf an beiden Blechseiten im Bereich zwischen den Einspannstellen angreifende primäre Verformungskräfte das Blech entgegen der Wirkung der Spannkräfte und bei gleich zeitiger Verringerung des Abstandes zwischen den ein ander gegenüberliegenden Einspannstellen und bei Verringerung der Entfernungen zwischen den in ent gegengesetzten Richtungen wirksamen primären Verfor- mungskräften wenigstens soweit-ausbuchten, bis,
die den Spannkräften entgegengesetzt wirkenden Komponen ten der primären Verformungskiäfte mindestens an nähernd gleich Null werden, dass darauf beim Weiter wirken der primären Verformungskräfte an Stelle der Spannkräfte diesen entgegengesetzt gerichtete sekun däre Verformungskräfte den Abstand zwischen den Einspannstellen weiter verringern und das Blech stück verformen, das Ganze derart, dass das Blech gereckt wird, worauf der Vorgang beendigt und das Blech ausgespannt wird.
Wie bereits erwähnt, ist eine Einrichtung an einer Abkantpresse zum Durchführen des Verfahrens eben falls Gegenstand der Erfindung. Diese Einrichtung besitzt mindestens ein Paar einander gegenüber am einen Pressbalken angeordneter, quer zur Druckrich tung der Presse gegeneinander verschiebbar geführter Spannzangen,
deren jede vor ihrer Einspannstelle eine von der Verschiebungsrichtung der Zange nach der Druckrichtung der Presse gebogene Auflagefläche für das Blech aufweist sowie Hubvorrichtungen, deren jede auf eine der genannten Zangen wahlweise in deren Verschiebungsrichtung nach aussen oder in der zu dieser entgegengesetzten Richtung eine Kraft aus zuüben erlaubt, und einen in der Arbeitsrichtung der Presse vorspringenden Formstempel, der derart am andern Pressbalken angeordnet ist, dass er bei der Betätigung der Presse teilweise zwischen die genann ten Auflageflächen der beiden Zangen zu liegen kommt.
Ein nach dem erfindungsgemässen Verfahren her gestelltes rinnenförmiges Blechstück zeichnet sich dadurch aus, dass dasselbe mindestens stellenweise durch Recken bleibend verformt ist.
In der beiliegenden Zeichnung ist ein Ausfüh rungsbeispiel der erfindungsgemässen Einrichtung zum Durchführen des Verfahrens dargestellt; das Verfah ren soll in der Folge an Hand dieser Einrichtung rein beispielsweise erläutert werden.
Es zeigt: Fig. 1 die Einrichtung abgebrochen in Draufsicht, Fig. 2 die Einrichtung in einer ersten Phase des Durchführens des Verfahrens, im Querschnitt, Fig. 3 die Einrichtung gemäss der Fig. 2 in einer zweiten Verfahrensphase, Fig. 4 die Einrichtung gemäss der Fig. 2 in einer dritten Verfahrensphase und Fig. 5 das ausgespannte, bleibend verformte Blechstück.
Die Organe der Einrichtung sind auf einem Grundträger 1 untergebracht, welcher zum Aufspan nen auf einen Pressbalken einer Abkantpresse be stimmt ist. Zu diesem Zweck besitzt der Grundträger 1 eine im Querschnitt annähernd H förmige Schiene 2, deren Seitenflanken 4 an der einen Seite des Mittel steges näher zueinander liegen als die beiden anderen Seitenflanken 3.
Die Seitenflanken 3 bilden eine Füh rung, welche zur Aufnahme des erwähnten Pressbal- kens bestimmt ist, während mit .den Seitenflanken 4 bezüglich der Schiene 2 nach beiden Seiten ausladend Tragplatten 5 verbunden sind, welche sich in der ganzen Arbeitslänge der Einrichtung erstrecken. In Abständen eingesetzte, mit der Schiene 2 und mit den Tragplatten 5 verbundene Rippen 6 dienen zum Versteifen des Grundträgers.
An den Tragplatten 5 sind paarweise, einander gegenüberliegend, Zangenträger 7 angeordnet, welche jeweils aus einer Grundplatte 8 und aus einem Füh rungsbügel 9 bestehen. Die Grundplattem 8 liegen quer zu den Tragplatten 5 und stützen sich an ihren der Schiene 2 zugekehrten Enden auf Stellschrauben 10. An ihren bezüglich der Schiene nach aussen ge kehrten Enden sind die Grundplatten 8 mit den Trag platten gelenkig verbunden. Die Führungsbügel 9 er strecken sich senkrecht zu den freien Flächen der Grundplatten 8 anderen äusseren Enden.
In den Fig. 2 bis 4 ist es gut ersichtlich, dass die beiden Seitenflanken der Führungsbügel 9 jeweils durch zwei im Abstand zueinander angeordnete Stege verbunden sind, ferner, dass an einem Bolzen 12, welcher die Seitenflanken der Führungsbügel 9 durch setzt, eine Stützrolle 13 drehbar gelagert ist.
An jedem Zangenträger 7 ist eine Spannvorrichtung 11 frei verschiebbar angeordnet. Eine solche Spann vorrichtung besteht zunächst aus einer Spannzange 14, in deren Öffnung Klemmbacken 15 verschiebbar angeordnet sind. Zugfedern 16 sind zwischen den Klemmbacken 15 und der Spannzange 14 eingesetzt, um die Klemmbacken in der Lösestellung zu halten. Zwischen den Zugfedern 16 erstreckt sich eine Boh rung 17 im Körper der Spannzange, in welcher ein Kolben 18 in der Richtung der Klemmöffnung der Klemmbacken verschiebbar geführt ist.
Das freie, aus der Bohrung 17 ragende Ende des Kolbens 18 liegt an den Klemmbacken 15 an. Eine nicht gezeichnete Druckquelle ist mit der Bohrung 17 verbunden, so dass das andere Ende des Kolbens 18 durch ein Druckmedium, das von der Druckquelle in die Bohrung 17 verdrängt werden kann, besufschlagt wird. Die Verlängerung des Körpers der Spannzange 14 gegen den Führungsbügel 9 bildet einen mit der Spannzange aus einem Stück bestehenden Hubzylin der 19, in welchem ein mit Kolbenstange 20 ver- sehener Kolben 21 verschiebbar geführt ist, wobei die Teile 19, 20, 21 die Hubvorrichtung bilden.
Das aus dem Hubzylinder 19 herausragende Ende der Kolbenstange 20 ist zwischen den beiden Stegen des Führungsbügels 9 an einem Zapfen 22 gelenkig ge lagert. An den beiden Enden der Hubzylinderbohrung sind Anschlüsse 23 vorgesehen, an welchen nicht ge zeichnete Druckleitungen einer Druckquelle ange schlossen werden. Eine Führungszunge 24 der Spann vorrichtung 11 erstreckt sich zwischen den Seiten flanken des Führungsbügels 9 unter der Stützrolle 13 durch, während am anderen Ende der Spannvorrich tung 11 die Spannzange 14. mit einer Gleitfläche 25 versehen ist, mittels welcher die Spannzange 14 an der Grundplatte 8 abgestützt ist. Die in der Zeichnung untere Hälfte der Spannzange 14 weist vor der Ein spannstelle eine gekrümmte Auflagefläche 26 auf.
Ein zu verformendes Blech ist mit 27, ein Stempel mit 28 und ein Stempelträger mit 29 bezeichnet. Der Stempelträger ist zum Aufspannen am zweiten Press- balken einer Abkantpresse bestimmt.
Das zu verformende Blechstück 27 wird zunächst in die Spannvorrichtungen eingespannt. Zu diesem Zweck werden die Kolben 18 aus den Bohrungen 17 unter der Wirkung eines durch die erwähnte, nicht gezeichnete Druckquelle geförderten Druckmediums gegen die Klemmbacken gepresst, worauf diese das in die Einspannstelle der Spannzangen 14 eingeführte Blech verklemmen. Zum Einspannen wird als Druck medium vorzugsweise Druckluft gewählt, doch kann das Einspannen selbstverständlich auch auf hydrau lischem Wege erfolgen. Wie aus der Zeichnung er sichtlich ist, liegt das eingespannte Blech 27 an den Auflageflächen 26 der Spannvorrichtungen auf, wobei die korrekte Höhe des Blechrandes durch die Stell schrauben 10 einreguliert wird.
Nun werden die Hub zylinder 19 an der Kolbenstangenseite mit einem Druckmedium aufgefüllt und unter Druck gesetzt, wobei die Spannvorrichtungen nach beiden Seiten ge gen die Führungsbügel 9 verschoben werden und das Blech 27 spannen. Als Druckmedium zum Erzeugen einer Spannkraft bzw. zum Verschieben der Spann- vorrichtungen 11 und damit der Spannzangen 14 wird vorzugsweise eine Hydraulikflüssigkeit aus einer zwei ten Druckquelle verwendet. Die Spannkraft wird durch die Bolzen 22 bzw. durch die Führungsbügel 9 aufgenommen und durch die gelenkige Lagerung der Zangenträger 7 auf den Grundträger 1 übertragen.
Nachdem das Blech 27, das z. B. eine zuneh mende Breite aufweist (siehe Fig. 1) eingespannt und in der erwähnten Weise ausreguliert ist, kann der eigentliche Verformungsvorgang einsetzen. Dies ge schieht zunächst durch die Verringerung des Abstan des zwischen den Pressbalken der Presse, wobei der Einfachheit halber angenommen wird, dass der untere Pressbalken, an welchem die Einrichtung aufgespannt ist, fest steht, während der obere Pressbalken mit dem Stempel 28 nach unten gedrückt wird. Die Richtungs angaben unten und oben beziehen sich dabei selbst verständlich auf die Zeichnung.
Erreicht der Stempel das Blech 27, werden primäre Verformungskräfte wirksam, welche an beiden Blechseiten im Bereich zwischen den Einspannstellen, namentlich an den Auflageflächen 26 der Spannvorrichtungen 11 und an der Auflagefläche des Stempels 28 angreifen. Un ter der Wirkung dieser Kräfte wird das Blech 27 in der Druckrichtung der Presse ausgebuchtet, wobei gleichzeitig bei Aufrechterhaltung des Druckes auf der Kolbenstangenseite des Zylinders 19, das heisst gegen die Wirkung der Spannkräfte,
die einzelnen Paare der Spannvorrichtungen 11 durch die den Spann kräften entgegengesetzt wirkenden Komponenten der primären Verformungskräfte gegeneinandergezogen werden, so dass der Abstand zwischen den Einspann stellen verringert wird. Mit fortschreitender Aus buchtung des Bleches erfolgt eine Verringerung der horizontalen Entfernungen zwischen den in entgegen gesetzten Richtungen wirksamen primären Verfor- mungskräften und gleichzeitig verringern sich deren den Spannkräften entgegenwirkenden Komponenten.
Erreicht die Verringerung des Abstandes zwischen den Einspannstellen, das heisst das Ausbuchten des Bleches etwa die in der Fig. 3 dargestellte Phase, so werden - wie dies dem Fachmann ohne weiteres erkennbar ist - die den Spannkräften entgegenwir kenden Komponenten der primären Verformungs- kräfte annähernd gleich Null, da die Schenkel des in dieser Phase rinnenförmigen Bleches annähernd par allel zu den primären Verformungskräften sind.
Nun wird das Fördern des Druckmediums in den auf der Kolbenstangenseite befindlichen Teil des Hubzylin- ders 19 eingestellt und in den anderen, auf der Spann zangenseite befindlichen Teil des Hubzylinders 19 aufgenommen. Die Spannkräfte werden mit anderen Worten durch dazu entgegengesetzt wirkende Kräfte ersetzt, da das in den erwähnten Teil der Hubzylinder einströmende Druckmedium die Spannvorrichtungen 11 gegeneinander verschiebt.
Das Blech wird nun mehr tatsächlich auch durch den früheren Spann kräften entgegengesetzt wirkende sekundäre Verfor- mungskräfte verformt, welche, wie in der Fig. 4 er sichtlich, das Blech schliesslich von beiden Seiten an die Flanken des Stempels 28 anlegen. Das hierbei er zielte Profil könnte an sich auch durch wiederholtes Abkanten erzielt werden, wobei jedoch, wie eingangs erwähnt, zufolge der Härte und Elastizität des Ble- ches die Masshaltigkeit und Formbeständigkeit nach dem Ausspannen des Werkstückes verlorengingen.
Betrachtet man dagegen die beiden in den Fig. 3 und 4 dargestellten Phasen dieses Verformungsverfahrens, so ist es ohne weiteres ersichtlich, dass beim Anlegen des Bleches an den Seitenflanken des Stempels 28 das Material bereits gereckt wird, wenn der Stempel nicht aus seiner in der Fig. 3 dargestellten Lage nach oben, das heisst zurückbewegt werden kann.
Um eine Rück bewegung des Stempels tatsächlich zu verhindern, werden die primären Verformungskräfte während der Wirksamkeit der sekundären Verformungskräfte zu mindest aufrechterhalten oder in Abhängigkeit der Materialeigenschaften und des zu erzielenden Profils noch weiter gesteigert, um durch einen weiteren Stem pelvorschub das Blech zusätzlich zu recken, wobei das Blech durch die sekundären Verformungskräfte stets gegen den Stempel angedrückt wird.
Das Rek- ken, eine eigentliche L7berb:eanspruchung, wird in den einzelnen Blechbereichen in ungleichem Masse wirk sam. Die höchste Beanspruchung erleiden jeweils jene Bereiche, welche gekrümmt, gekantet oder an. derswie verformt werden, jene Bereiche also, deren Formbeständigkeit für die Profiltreue des verformten Blechstückes hauptsächlich massgebend sind.
Zufolge der überbe:anspruchung durch Recken ist die Ver formung der Blechstücke als bleibend zu betrachten, überschreitet doch die Materialbeanspruchung dabei die Elastizitätsgrenze. Nach Beendigung der Verfor mung wird das Blechstück ausgespannt, wie diese Phase aus der Fig. 5 ersichtlich ist.
Da wie erwähnt die Querschnittsflächen des Pro fils von einem Ende des Blechstückes zum anderen Ende kontinuierlich abnehmen, kann das fertig ver formte Werkstück ohne weiteres vom Stempel 28 ab gezogen werden.
Der zeitliche Ablauf der Verformung bzw. der Wirksamkeit der Spannkräfte und der primären bzw. sekundären Verformungskräfte ist jeweils neben den Materialeigenschaften von der Profilform abhängig. In gewissen Fällen wird das gewünschte Recken von den primären, in anderen Fällen von den sekundären Verformungskräften erzielt. In wieder anderen Fällen wird die gleichzeitige Einwirkung beider Gruppen der Verformungskräfte das gewünschte Resultat ergeben.
Wesentlich ist, dass die Spannkräfte so lange wirksam bleiben, bis die ihnen entgegenwirkende Komponente der primären Verformungskräfte mindestens an nähernd Null wird, worauf diese Komponente durch die sekundären Verformungskräfte ersetzt wird.
Das in der Zeichnung dargestellte Profil gehört zu den geschlossenen Profilen, wobei zu bemerken ist, dass die Ränder des Blechstückes ausserhalb den Linien bei 29 (siehe Fig. 5) nur zum Einspannen ,dienen und abgeschnitten werden. Selbstverständlich könnte man die Auflageflächen 26 der Spannvorrichtungen in die direkte Formung eines Profils mit einbeziehen.
Man könnte ferner mehrere oder mehrteilige Stempel am einen und auch zwischen den Auflageflächen 26 noch weitere Widerlager am anderen Pressbalken verwenden, um entsprechende, kompliziertere Profile zu erzielen, wobei die Stempel und Widerlager seitliche Beweglichkeit besitzen kön nen.
In jedem Falle wird beim beschriebenen Verfah ren gegenüber dem Abkanten oder anderen her kömmlichen Verformungsmethoden ein erhöhter Ab fall zufolge des Einspannens des Bleches in Kauf ge nommen werden müssen, doch wird dies durch Ein sparungen bei den Arbeitslöhnen und Verbesserung der Qualität des fertigen Werkstückes weitaus über wogen.
Method and device for bending sheet metal pieces The invention relates to a method for bending sheet metal pieces into the shape of channels and a device for carrying out this method as well as a channel-shaped sheet metal piece produced according to the method.
There are already methods and facilities be known, which filen the manufacture of thin-walled Pro from sheet metal such. B. allow by folding, bending, pressing and the like. Although generally quite usable, known methods and devices can not be completely satisfactory in every case. B. not when sheets of hard, relatively elastic Ma material are to be processed. In profile pieces made from such sheet metal, relatively large restoring forces are released after deformation, which call into question a permanent deformation.
The shape should also make many complicated profiles possible, which, depending on their type, are known to be open and closed. In the production of such profiles, which is laborious in and of itself, the difficulties mentioned in connection with the permanent deformation occur to a greater extent.
A special area for the use of such profile pieces made of sheet metal is aircraft construction, where mainly sheets made of aluminum alloys are processed. With the permanent deformation of these well-known hard sheets to the profiles used in aircraft construction, the special fact that the cross-sectional area increases continuously from one end of the profile piece to the other end must often be taken into account.
The method according to the invention now allows a permanent deformation to be achieved when bending sheet metal pieces into the shape of grooves. According to the invention, the method is characterized in that the piece of sheet metal is clamped at two opposite edges and exposed to the action of clamping forces,
that thereupon primary deformation forces acting on both sheet metal sides in the area between the clamping points counteract the action of the clamping forces and at the same time reducing the distance between the opposing clamping points and reducing the distances between the primary deformation forces acting in opposite directions at least so far-booked until,
the components of the primary deformation forces acting in opposition to the clamping forces become at least approximately equal to zero, so that as the primary deformation forces continue to act instead of the clamping forces, these oppositely directed secondary deformation forces further reduce the distance between the clamping points and deform the piece of sheet metal, the whole thing in such a way that the sheet is stretched, whereupon the process is ended and the sheet is unclamped.
As already mentioned, a device on a press brake for performing the method is also the subject of the invention. This device has at least one pair of collets arranged opposite one another on a press beam and guided transversely to the printing direction of the press so as to be displaceable against one another,
each of which has a support surface for the sheet metal bent from the direction of displacement of the pliers to the pressure direction of the press in front of its clamping point, as well as lifting devices, each of which allows a force to be exerted on one of the said pliers either in the direction of displacement outwards or in the opposite direction , and one in the working direction of the press protruding forming punch, which is arranged on the other press beam that it comes to lie partially between the mentioned support surfaces of the two pliers when the press is operated.
A channel-shaped piece of sheet metal produced by the method according to the invention is characterized in that it is permanently deformed at least in places by stretching.
In the accompanying drawing, an exemplary embodiment of the device according to the invention for performing the method is shown; the procedural ren will be explained in the following purely for example on the basis of this facility.
It shows: FIG. 1 the device broken away in plan view, FIG. 2 the device in a first phase of carrying out the method, in cross section, FIG. 3 the device according to FIG. 2 in a second method phase, FIG. 4 the device according to FIG FIG. 2 in a third process phase and FIG. 5 the unclamped, permanently deformed piece of sheet metal.
The organs of the device are housed on a base 1, which is true for Aufspan NEN on a press beam of a press brake. For this purpose, the base support 1 has a rail 2 which is approximately H-shaped in cross section, the side flanks 4 of which are closer to one another on one side of the central web than the other two side flanks 3.
The side flanks 3 form a guide which is intended to accommodate the aforementioned press beam, while the side flanks 4 are connected to the side flanks 4 projecting on both sides with respect to the rail 2 and extending over the entire working length of the device. Ribs 6 inserted at intervals and connected to the rail 2 and to the support plates 5 serve to stiffen the base support.
On the support plates 5 are arranged in pairs, opposite one another, pliers carriers 7, each of which consists of a base plate 8 and a guide bracket 9. The base plates 8 are transverse to the support plates 5 and are supported at their ends facing the rail 2 on adjusting screws 10. At their ends facing the outside of the rail, the base plates 8 are hinged to the support plates. The guide bracket 9 he stretch perpendicular to the free surfaces of the base plates 8 other outer ends.
In FIGS. 2 to 4 it can be clearly seen that the two side flanks of the guide brackets 9 are each connected by two webs arranged at a distance from one another, and further that a support roller 13 is attached to a bolt 12 which penetrates the side flanks of the guide brackets 9 is rotatably mounted.
A clamping device 11 is arranged freely displaceably on each pliers carrier 7. Such a clamping device consists initially of a collet 14, in the opening of which jaws 15 are slidably arranged. Tension springs 16 are inserted between the clamping jaws 15 and the collet 14 in order to hold the clamping jaws in the release position. Between the tension springs 16 extends a Boh tion 17 in the body of the collet, in which a piston 18 is slidably guided in the direction of the clamping opening of the clamping jaws.
The free end of the piston 18 protruding from the bore 17 rests against the clamping jaws 15. A pressure source, not shown, is connected to the bore 17, so that the other end of the piston 18 is acted upon by a pressure medium which can be displaced into the bore 17 by the pressure source. The extension of the body of the collet 14 against the guide bracket 9 forms a lifting cylinder 19 consisting of one piece with the collet, in which a piston 21 provided with a piston rod 20 is slidably guided, the parts 19, 20, 21 forming the lifting device .
The protruding from the lifting cylinder 19 end of the piston rod 20 is between the two webs of the guide bracket 9 on a pin 22 articulated ge superimposed. At the two ends of the lifting cylinder bore, connections 23 are provided, to which pressure lines not drawn from a pressure source are connected. A guide tongue 24 of the clamping device 11 extends between the side flanks of the guide bracket 9 under the support roller 13, while at the other end of the clamping device 11 the collet 14 is provided with a sliding surface 25, by means of which the collet 14 on the base plate 8 is supported. The lower half of the collet 14 in the drawing has a curved support surface 26 in front of the A clamping point.
A sheet metal to be deformed is denoted by 27, a stamp by 28 and a stamp carrier by 29. The punch carrier is designed to be clamped onto the second press beam of a press brake.
The sheet metal piece 27 to be deformed is first clamped in the clamping devices. For this purpose, the pistons 18 are pressed from the bores 17 under the action of a pressure medium conveyed by the mentioned pressure source, not shown, against the clamping jaws, whereupon these clamp the sheet metal inserted into the clamping point of the collets 14. For clamping, compressed air is preferably selected as the pressure medium, but clamping can of course also be done by hydraulic means. As he can be seen from the drawing, the clamped sheet 27 rests on the bearing surfaces 26 of the clamping devices, the correct height of the sheet edge by the adjusting screws 10 is regulated.
Now the stroke cylinder 19 on the piston rod side is filled with a pressure medium and pressurized, the clamping devices being moved to both sides of the guide bracket 9 and the sheet metal 27 being clamped. A hydraulic fluid from a second pressure source is preferably used as the pressure medium for generating a clamping force or for moving the clamping devices 11 and thus the collets 14. The clamping force is absorbed by the bolts 22 or by the guide bracket 9 and transmitted to the base carrier 1 by the articulated mounting of the pliers carrier 7.
After the sheet 27, the z. B. has an increasing width (see Fig. 1) clamped and regulated in the aforementioned manner, the actual deformation process can begin. This is done initially by reducing the spacing between the press beams of the press, for the sake of simplicity it is assumed that the lower press beam, on which the device is clamped, is fixed while the upper press beam is pressed down with the punch 28 . The directions below and above refer of course to the drawing.
When the punch reaches the sheet metal 27, primary deformation forces become effective, which act on both sheet metal sides in the area between the clamping points, namely on the bearing surfaces 26 of the clamping devices 11 and on the bearing surface of the punch 28. Under the effect of these forces, the sheet metal 27 is bulged in the direction of pressure of the press, while at the same time, while maintaining the pressure on the piston rod side of the cylinder 19, i.e. against the effect of the clamping forces,
the individual pairs of clamping devices 11 are pulled against each other by the components of the primary deformation forces acting in opposition to the clamping forces, so that the distance between the clamping points is reduced. As the plate bulges out, the horizontal distances between the primary deformation forces acting in opposite directions decrease and, at the same time, their components counteracting the clamping forces decrease.
If the reduction in the distance between the clamping points, that is, the bulging of the sheet metal, reaches approximately the phase shown in FIG. 3, the components of the primary deformation forces counteracting the tensioning forces become approximately the same - as is readily apparent to the person skilled in the art Zero, because the legs of the trough-shaped sheet metal in this phase are approximately parallel to the primary deformation forces.
The conveyance of the pressure medium is now stopped in the part of the lifting cylinder 19 located on the piston rod side and taken up in the other part of the lifting cylinder 19 located on the collet side. In other words, the clamping forces are replaced by opposing forces, since the pressure medium flowing into the mentioned part of the lifting cylinder moves the clamping devices 11 against one another.
The sheet metal is now actually also deformed by secondary deformation forces acting in opposite directions from the earlier clamping forces, which, as can be seen in FIG. 4, finally apply the sheet metal to the flanks of the punch 28 from both sides. The profile achieved here could also be achieved by repeated folding, although, as mentioned at the beginning, due to the hardness and elasticity of the sheet, dimensional accuracy and dimensional stability were lost after the workpiece was unclamped.
If, on the other hand, the two phases of this deformation process shown in FIGS. 3 and 4 are considered, it is readily apparent that when the sheet is placed against the side flanks of the punch 28, the material is already stretched if the punch does not move out of its position in FIG The position shown in FIG. 3 upwards, that is to say it can be moved back.
In order to actually prevent the punch from moving back, the primary deformation forces are at least maintained during the effectiveness of the secondary deformation forces or, depending on the material properties and the profile to be achieved, are further increased in order to additionally stretch the sheet metal by a further punch feed, whereby the sheet is always pressed against the punch by the secondary deformation forces.
The stretching, an actual stress, is effective to an unequal degree in the individual sheet metal areas. The areas that are curved, edged or on are subject to the greatest stress. how are deformed, i.e. those areas whose dimensional stability is mainly decisive for the profile accuracy of the deformed sheet metal piece.
As a result of the overstress caused by stretching, the deformation of the sheet metal pieces is to be regarded as permanent, as the material stress exceeds the elastic limit. After the deformation has ended, the piece of sheet metal is unclamped, as this phase can be seen in FIG.
Since, as mentioned, the cross-sectional areas of the pro fils decrease continuously from one end of the sheet metal piece to the other end, the finished ver formed workpiece can be easily pulled from the punch 28 from.
The time sequence of the deformation or the effectiveness of the tension forces and the primary or secondary deformation forces is dependent on the profile shape in addition to the material properties. In certain cases the desired stretching is achieved by the primary, in other cases by the secondary deformation forces. In still other cases, the simultaneous action of both groups of deformation forces will produce the desired result.
It is essential that the tension forces remain effective until the counteracting component of the primary deformation forces is at least approximately zero, whereupon this component is replaced by the secondary deformation forces.
The profile shown in the drawing belongs to the closed profiles, it being noted that the edges of the sheet metal piece outside the lines at 29 (see FIG. 5) are only used for clamping, and are cut off. Of course, the support surfaces 26 of the clamping devices could be included in the direct formation of a profile.
You could also use several or multi-part stamps on one and between the bearing surfaces 26 still further abutments on the other press beam to achieve corresponding, more complicated profiles, the stamps and abutments can have lateral mobility NEN.
In any case, in the case of the above-described procedure, compared to folding or other conventional deformation methods, an increased waste will have to be accepted as a result of the clamping of the sheet, but this is by far greater through savings in wages and improvement in the quality of the finished workpiece weighed.