CN101837393B

CN101837393B - 用于折弯板材的压弯机

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Publication number: CN101837393B
Application number: CN2010101344910A
Authority: CN
Inventors: 比亚内·汉森
Original assignee: Amada Co Ltd
Current assignee: Amada Co Ltd
Priority date: 2009-03-13
Filing date: 2010-03-15
Publication date: 2012-11-14
Anticipated expiration: 2030-03-15
Also published as: IT1398893B1; TWI451920B; CH700558B1; CH703801B1; JP2010228004A; ITTO20100186A1; NL2004386C2; FR2942980B1; DE102010015919B4; JP5264810B2; CN101837393A; SE534090C2; TW201043354A; AT509447A2; CH700558A2; AT507943A2; FR2942979A1; US8438894B2; TWI515056B; FR2942979B1

Abstract

本发明涉及一种折弯机，该折弯机包括在竖直方向上边对边地设置的上工作台(130)和下工作台(132)，其中一个工作台相对于另一个工作台在竖直方向上可移动，并且其中一个工作台具有相对于中平面(P′P)对称设置的狭槽(134，136)。每个狭槽均具有一开口的外侧端，每个狭槽包括第一狭槽部(135a，137a)和位于相对于该第一狭槽部而言为内侧且与该第一狭槽部相连的第二狭槽部(135b，137b)，所述狭槽部的形状被设计成使得对于处于狭槽和工具紧固件之间的工作台部分的刚度而言，位于第一狭槽部和工具紧固件之间的工作台部分的刚度大于位于第二狭槽部和工具紧固件之间的工作台部分的刚度。在第一狭槽部中设有至少一个用于调节所述工作台的弯曲的部件(180)。

Description

用于折弯板材的压弯机

技术领域

本发明涉及一种具有受控变形的工作台(table)的折弯机或“压弯机”。

背景技术

折弯机本身是一种公知类型的机床。如附图1A所示，这种机床包括下工作台12和可相对于下工作台12移动的上工作台14。通常，下工作台12是固定的，上工作台14在作用于该上工作台的端部14a和14b的致动器V₁和V₂的驱动下朝向下工作台12移动。通常，下工作台12的自由边缘12a装配有用于固紧折弯凹模(bending matrice)18的紧固装置16。上工作台14的边缘14c以相同的方式装配有用于固紧折弯凸模(bending punch)22的紧固装置20。

在下工作台12的折弯凹模18上放置有金属板材或层板(lamination)F。板材F的长度L在很大程度上可依据实际情况而变化。在致动器V₁和V₂的活塞的驱动下，安装在上工作台上的凸模22朝向放置在下工作台的凹模上的板材F移动。一旦凸模与板材接触，则随着凸模的深入，施加在金属层板或板材F中的力开始增大，起初在弹性范围内、随后在塑性范围内最终使板材能够被永久地折弯。

由于该力是由作用于上工作台的端部的致动器V₁和V₂施加到该工作台，因此分布于工作台的两个端部之间的单位长度线载荷使得上工作台沿着呈凹弧状的曲线变形且最大变形处接近于工作台的中平面。这意味着在折弯过程中，当折弯操作终结时，凸模的中部深入板材的量比端部要小。如果折弯是在凹模上进行的，并且在折弯过程中该凹模本身保持着良好的平直度，则所获得的金属层板或板材F的中央部的弯角大于其端部的弯角。这种结果当然是不能接受的。

实际上，由下工作台(或者更具体而言，下工作台的自由边缘)承载的凹模在折弯过程中事实上也经受了变形，这种变形同样呈凹弧状且其最大变形处在中央部。实际上这两种变形导致的结果是，在折弯机的中央部的板材所获得的折弯幅度较小，而在折弯机的端部的板材获得折弯幅度较大。实际上，这种差异可能达到若干度的角度值，例如，折弯角度在工作台的中平面处为93°而在工作台端部处则为90°。因此，所得到的板材的与折弯的直线度相关的精度较差，从而使板材形成所谓的“船”形。

为了弥补这一缺陷，现已提出多种旨在通过使用各种手段控制在上述工作台的边缘处的变形的方案，以便在所折弯的金属层板或板材F的整个长度上获得基本相同的弯折度。

这些方案通常包括在下工作台中设置相对于折弯机的中平面对称的狭槽，例如图1A所示的狭槽24和26。这些狭槽因而限定了该下工作台的中央区域28，该中央区域无狭槽并具有长度l₀，并且狭槽24和26的长度均为a。

利用常规型式的狭槽24和26，即在两个狭槽之间保留有长度为l₀的无狭槽部分28，确实能够使得上工作台14和下工作台12的边缘的变形D₁和D₂基本上保持平行，如图1B所示。由此，确保了实现正确的折弯操作。然而，这一结果仅在所折弯的金属层板或板材的长度基本上等于下工作台或上工作台的长度时才能够获得。反之，利用这些已知的方案，并且如图1C所示，当板材的长度比下工作台或上工作台的总长度短时，变形D₁′和D₂′均为凹形。日本实用新型第2558928号(申请人为AMADA CORPORATION)描述了一种方案，其中位于下工作台中的两个狭槽均设有相应的可移动构件，可在狭槽中调整这些构件的位置。这些可移动构件直接与狭槽的底边缘和顶边缘接触。然而，这一方案仅在金属板材具有与折弯机的总长度相关的某些特定长度时才能够得到满意的结果，但并不适用于其它的长度。此外，尽管该方案能够获得沿着金属板材的整个长度的相同的弯折度，但该方案并未考虑在金属板材可能位于相对于折弯机的中平面不对称的位置的情况下的相关问题。

在欧洲专利EP 1112130中提出了一种方案，该方案中为下工作台的每个狭槽装配一推动构件，将下工作台的自由的顶部与固定的底部连接在一起，以使狭槽的顶壁靠近其底壁(假设该底壁是固定的)。这样，在无任何压力施加于工作台的情况下，使承载凹模的下工作台的自由的顶部的变形的曲率以受控的方式被修正。该方案的缺陷在于其需要在合适的位置安装复杂的液压控制装置。

在专利文献JP 2001-71033、JP 2000-343125和WO 01/43896中也披露了类似的方案。

发明内容

本发明的目的是提供一种折弯机，该折弯机包含用于修正工作台的边缘的变形的系统，该系统通过指定的机械调整来弥补上文所述的缺陷，尤其能够使上、下工作台的边缘在所折弯的金属板材的长度(该长度与折弯机的工作台长度相比非常宽)的范围内的变形基本上保持平行，无论所折弯的金属板材是相对于折弯机的中平面对称放置还是不对称放置，以及/或者使得即使在折弯长度很大并且由公知的难以折弯的材料制成的板材时，仍可获得很高的折弯精度。

为实现这一目的，在本发明的第一方案中，用于折弯金属板材的折弯机包括：

具有承载第一折弯工具的底边缘的上工作台和具有承载第二折弯工具的顶边缘的下工作台，上、下工作台彼此可相对移动，以在板材上施加折弯力。

所述折弯机具有一竖直的中平面，所述工作台的其中之一具有两个贯穿该工作台的整个厚度、且相对于该中平面对称设置的狭槽，每个狭槽具有一个开口于该工作台侧面的第一开口端和一个封闭端，两个封闭端之间限定了一长度为l₀的无狭槽的工作台部分；

其中，所述折弯机还包括：

偶数个止挡件，每个止挡件被设置在一个狭槽中并与封闭端相距固定距离，并且这些止挡件被设置成相对于该中平面对称，所述止挡件具有预定的弹性系数。

在具有上述止挡件的狭槽的区域内，每个止挡件在施加到包含狭槽的工作台的载荷作用下使狭槽的两个边缘具有受控地靠近的可能性，所述靠近是由于两个参数中的至少一个引起的；这两个参数一个是包括在未施加载荷时所述狭槽内的所述止挡件形成的初始间隙j，另一个是所述止挡件的弹性变形；由更接近封闭端的止挡件形成的靠近的可能性小于任何由更接近开口端的止挡件形成的靠近。

与止挡件和这些止挡件在狭槽中的位置相对应的狭槽的边缘的靠近的可能性是以这种方式决定的：在由可移动的工作台通过所述板材向另一工作台施加的折弯力的作用终了时，两个工作台的边缘的曲线基本上彼此平行。

其中每个止挡件包括：第一楔形件，其具有：固定的第一端，该第一端固定于狭槽的第一边缘；以及第二端，其形成相对于该狭槽的方向倾斜的第一倾斜表面；以及第二楔形件，其具有：第一端，该第一端连接于该狭槽的第二边缘，但该第一端能够相对于该狭槽的第二边缘移动；以及第二端，其形成平行于所述第一倾斜表面的倾斜表面，在无任何载荷施加于所述工作台的情况下，所述表面之间存在着间隙，由此，在无任何载荷施加于包含所述狭槽的工作台的情况下，能够通过移动所述第二楔形件调整两个所述楔形件之间的间隙值。

本发明适用于任何类型的折弯机，无论其可移动的工作台是上工作台还是下工作台。同样地，修正狭槽可形成在上工作台或下工作台中。

然而，最常见的配置是上工作台为移动的工作台，并且狭槽形成在下工作台中。

应理解的是，由于每个狭槽中的止挡件的存在，因此在加工大长度的金属板材(即，该板材不仅延伸在工作台的无狭槽部分上，而且覆盖了相当大的有狭槽的部分)时，能够使上工作台和下工作台的边缘的变形基本上保持平行。这是由于指定了(当无压力施加于工作台上时)所提供的初始间隙以及/或指定了止挡件的弹性变形，从而使得施加于包含狭槽的工作台的压力逐渐地引起狭槽的边缘的受控的靠近。通过首先适当地调整每个狭槽中的止挡件的位置，以及其次适当地调整由每个止挡件形成的间隙和/或止挡件本身的弹性变形能力，使得即使当所折弯的金属板材的长度较大、并且即使该板材并不相对于折弯机的中平面P′P对称放置时，仍能够切实地实现上工作台和下工作台的边缘的基本上平行的变形。

上述止挡件中的至少一些止挡件可被设置为：在不施加任何载荷的情况下，这些止挡件在其相应的狭槽内不具有显著的间隙，从而使狭槽的变形只与止挡件的变形能力相关。也可以设置这样的间隙，以使得在开始时狭槽为自由变形，而随后止挡件发生变形。

在一个实施例中，施加于可移动的工作台的力是以这样一种方式被施加于可移动的工作台的两端：使所述两端被施加相同的行程、并且两个对称的止挡件具有相同的受控靠近的可能性。

该实施例尤其适用于金属板材相对于折弯机的中平面对称放置的情况。

根据本发明的第一方案的实施例，施加于可移动的工作台的力是以这样一种方式被施加于可移动的工作台的两端：使所述两端被施加不同的行程、并且两个对称的止挡件具有相同的受控靠近的可能性。

根据可由本发明得到的一种可能的方案，两个对称的止挡件具有不同的受控靠近的可能性。

该实施例适合于金属板材的放置位置相对于折弯机的中平面P′P不对称的情况。这是由于金属板材的不对称特性被可移动平台的两端的不同的行进距离所补偿。

更优选地，折弯机具有四个止挡件，并且在每个狭槽中设置两个止挡件。止挡件可限定可控制的间隙j。

通过这种设置，能够在狭槽中的两个不同的点处控制工作台的变形。这种设置因而特别适用于大长度的工作台，这种工作台的长度通常为2.5米(m)，3m或更长。

狭槽中的止挡件的位置的这种初始调整(initial adjustment)适合于非常多的折弯加工的情形。然而，在某些情况下，可能需要修改这些调整，因此使止挡件限定的间隙能够容易地被修改是有利的。

根据一个可行方式，至少一个止挡件限定的间隙等于零。优选地，止挡件限定的间隙小于1毫米(mm)。在大部分情况下，该间隙实际上小于0.3mm。

根据优选实施例，止挡件可被设置成能够以可控制的方式占据随着被折弯的板材的具体长度的变化而改变的位置，而当折弯机在使用中时止挡件具有固定的位置。止挡件所要占据的位置(该位置随着被折弯的板材而改变)可通过三维数学模型来确定。

在折弯机的一个优选实施例中，根据本发明的第一方案，每个止挡件包括：

第一楔形件，其具有：固定的第一端，该第一端固定于狭槽的第一边缘；以及第二端，其形成相对于该狭槽的方向倾斜的第一倾斜表面；以及

第二楔形件，其具有：第一端，该第一端连接于该狭槽的第二边缘，但该第一端能够相对于该狭槽的第二边缘移动；以及第二端，其形成平行于所述第一倾斜表面的倾斜表面，在无任何载荷施加于所述工作台的情况下，所述表面之间存在着间隙，由此，在无任何载荷施加于包含所述狭槽的工作台的情况下，能够通过移动所述第二楔形件，调整两个楔形件之间的间隙值。

本发明的第二方案的折弯机包括上工作台和下工作台，该上工作台设有用于固紧上部工具的紧固件，该下工作台设有用于固紧下部工具的紧固件，该上工作台和该下工作台在竖直方向上边对边地设置，其中一个工作台可沿竖直方向相对于另一个工作台移动，其中一个工作台具有相对于中平面对称设置的狭槽，每个狭槽具有一个开口的外侧端，每个所述狭槽包括第一狭槽部和位于相对于该第一狭槽部而言为内侧且与该第一狭槽部相连的第二狭槽部，所述狭槽部的形状被设计成使得对于处于狭槽和工具紧固件之间的工作台部分的刚度而言，位于第一狭槽部和工具紧固件之间的工作台部分的刚度大于位于第二狭槽部和工具紧固件之间的工作台部分的刚度。在第一狭槽部中设有至少一个用于调整所述工作台的弯曲的部件。

正如能够通过阅读下文的详细说明而理解到的，无论对于(相对于工作台的长度而言的)大宽度的板材还是小宽度的板材，这些特征都能够通过确保下工作台和上工作台的边缘的变形基本上平行而获得高的折弯精度。

有利地，第一狭槽部和第二狭槽部连接所经由的第一狭槽部的内侧端与工具紧固件之间的竖直距离大于第二狭槽部的内侧端与工具紧固件之间的竖直距离。

有利地，第一狭槽部和第二狭槽部相对于彼此倾斜。在这种情况下，并且有利地，第一狭槽部的至少一个部分呈大体水平的方向，同时至少第二狭槽部的远离所述第一狭槽部的内侧端面向所述工具紧固件。因而，同样有利的是使第二狭槽部朝向工具紧固件倾斜。

此外，并且有利地，第二狭槽部具有曲线形状，并且该曲线形状的凹入侧朝向所述工具紧固件。

有利地，第二狭槽部具有楼梯形状。

有利地，第一狭槽部呈大体水平的方向，而第二狭槽部的内侧端基本上水平地面向所述工作台的竖直的中平面。

有利地，第二狭槽部具有至少一个随着远离第一狭槽部而渐宽的部分。

有利地，第一狭槽部还包括外侧狭槽部，该外侧狭槽部是倾斜的，以便比第一狭槽部的内侧部更靠近工具紧固件。

有利地，所述狭槽部中的至少一个狭槽所具有的竖向测量的宽度沿着狭槽部的该宽度被测量的区段是变化的。

有利地，第一狭槽部的内侧端被以这种方式设置：使得当折弯宽度基本上等于上工作台或下工作台的长度的板材时，下工作台中部向上凸起的弯曲峰(flexing peak)与下工作台的两个侧端部之间的高度差保持在预定的公差范围内。

有利地，第二狭槽部的内侧端被以这种方式设置：使得当折弯放置在工作台的长度的中部、并且宽度小于上工作台或下工作台的长度的板材时，下工作台中的向上凸起的弯曲峰与下工作台的与板材的侧边缘接触的部分之间的高度差保持在预定的公差范围内。

有利地，长度l₀被限定为使得工作台的位于狭槽的封闭端之间的部分适合于吸收任何基本上等于在板材的折弯操作中施加的最大压力的压力，而不会导致设有狭槽的工作台的弹性变形。术语“最大压力”应被理解成限定了折弯机的尺寸并且不会导致任何塑性变形的极限压力。

优选地，狭槽的端部之间的长度l₀小于包含所述狭槽的工作台的长度L的35％。更优选地，所述长度l₀基本上等于包含所述狭槽的工作台的长度L的20％±15％，优选地为该长度L的20％±5％。

对于长度较短(接近l₀)的被加工的金属板材，通过无狭槽部分的这种特定长度的设置，通常能够有效地实现板材的中心和端部之间无变形。

优选地，所述长度l₀约等于在所述折弯机上居中地放置的板材的长度的80％，由此，在所述可移动的工作台的作用下的变形弯曲基本上可被忽略。

附图说明

通过阅读下文对作为非限制性示例给出的本发明的几个实施例的说明、将能够更好地领会本发明的其它特征和优点。下文的说明是参照附图进行的，其中：

上文中所述及的图1A是公知类型的折弯机的正视图；

图1B示出作用于板材的普通的折弯机的工作台的边缘的变形，该板材的长度基本上等于折弯机的工作台的长度：

图1C示出当作用于长度较短的所折弯的板材时，公知类型的折弯机的工作台的边缘的变形曲线；

图2是根据本发明的折弯机的正视图，其中该折弯机处于待工状态；

图3是该折弯机的正视图，示出当所折弯的板材是长度较短的板材时的变形曲线；

图4是与图3类似的视图，示出当作用于中等长度的板材时的变形曲线；

图5是图3的折弯机的正视图，示出当作用于长度与工作台的长度接近的板材时的变形曲线；

图6是折弯机的下工作台的局部视图，示出优选的狭槽形状；

图7A、图7B、图7C和图7D是示出在各种不同的初始设定条件下，狭槽的两个边缘之间的距离与所施加的力的变化关系的曲线；

图8是止挡件的优选实施例的正视图；

图9是两个设有马达驱动的控制系统的止挡件的正视图，所述马达驱动的控制系统用于调整与这两个止挡件相关的间隙的位置；

图10示出本发明的折弯机的一个变型；

图11示出根据本发明的第二方案的折弯机的另一个变型；

图12至图14是根据多个变型实施例的狭槽的放大视图；

图15示出更为常规的折弯机，比较试验是以该折弯机为比较对象来进行的；以及

图16A-图16D至图21A-图21D示出比较试验。

具体实施方式

首先参照图2，以下对应用于折弯机的根据本发明的变形补偿系统的实施原理进行说明。

在图2中可看到根据本发明的折弯机的基本部件，并且在工作台上未施加任何载荷。该折弯机包括由致动器V₁和V₂驱动的、可移动的上工作台30以及固定的下工作台32。该图中并未示出必然分别安装在上工作台30的自由边缘30a和下工作台32的自由边缘32a上的工具承载件(tool carrier)或紧固件。下工作台32中形成有两个狭槽34和36，每个狭槽具有在下工作台上开口的开口端36a，34a，并且还具有封闭端34b，36b。其中，狭槽34的封闭端34b和狭槽36的封闭端36b限定了该工作台的中央的无狭槽部分38，该部分38构成了位于狭槽34和36上方的工作台32的顶部40与底部42之间的接合部分。狭槽34的封闭端34b与狭槽36的封闭端36b之间的距离等于l₀。

毋须言明，上工作台30的边缘30a和下工作台32的边缘32a装配有图1A所示的工具承载件。

优选地，狭槽34和36平行于自由边缘32a。狭槽34和36被设置成关于折弯机的中平面P′P对称，该平面垂直于工作台30和32的长度方向。由此，狭槽34和36限定了顶边缘34c和36c以及底边缘36d和34d。

根据本发明，每个狭槽34和36中安装有止挡件44、46、48和50，并且这些止挡件被设置成关于中平面P′P对称。因此，止挡件的数目必须是偶数。在图2所示的示例中，每个狭槽34、36各自安装有两个止挡件，其中止挡件44、46安装在狭槽34中，而止挡件48和50安装在狭槽36中。这些止挡件与下工作台的端部的距离分别为l₁和l₂。这些止挡件的功能为：在这些止挡件的设置位置处产生在由上工作台30施加的力的作用下、每个狭槽34、36的顶边缘34c、36c与底边缘34d、36d之间的受控的靠近。这些止挡件44、46、48和50在狭槽中占据固定位置。下文是对止挡件的优选实施例的描述，所述止挡件或者用于限定一初始间隙，或者更普遍地，用于控制一个狭槽34或36的两个边缘34c与34d、或36c与36d的靠近。这里需具体说明的是，由较靠近狭槽34b、36b的封闭端的止挡件46、48所限定的狭槽34或36的边缘34c与34d或36c与36d的靠近能力小于由较靠近这两个狭槽的开口端34a和36a的止挡件44和50所限定的靠近能力。每个止挡件44、46、48和50均由合适的材料制成并具有合适的水平截面，从而使止挡件在施加在其上的力的作用下的弹性变形服从至少部分符合所期望获得的修正结果的、充分确定的关系。

在完成对用于稳定上工作台30和下工作台32的变形的系统的一般定义的描述之前，应补充说明的是，处于两个狭槽34和36之间的接合区域38的长度l₀显著小于先前公知的设备的相同区域的长度。

接合区域38的长度l₀尽管较短，但却足以吸收在折弯板材时所施加的最大压力。

优选地，长度l₀小于包含狭槽34和36的工作台30或32(一般为下工作台32)的总长度的90％。当然，长度l₀取决于该工作台沿垂直于图面的方向的厚度。更优选地，长度l₀介于工作台32的总长度的15％至25％的范围内。还应认识到的是，对于长度较短的折弯机(例如，长度小于2m的折弯机)，该百分比应当取接近该范围的高端的值。

同样优选地，长度l₀可被以下述方式限定：

长度l₀相当于金属板材或层板的长度的至少80％，使得当金属板材被在其整个长度上折弯时(如果金属板材或层板被放置成关于中平面P′P对称)，上工作台30的自由边缘30a和下工作台32的自由边缘32a不会产生显著的变形。从实践上的观点来看，这种板材或层板的宽度约为80厘米(cm)，因此，对于具有3m的总长度(该长度相当于折弯机的标准长度)的上工作台30和下工作台32，该长度l₀为65cm的量级。

因此，如上文所说明的，每个止挡件44、46、48和50的功能是当施加折弯力时用以控制每个狭槽34和36的边缘34c及36c的靠近。通过控制狭槽34或36的边缘34c与34d、或36c与36d的靠近，使狭槽34或36的顶边缘34c或36c的变形受到控制，进而使下工作台32的顶边缘32a的变形受到控制(假设设有狭槽34和36的是下工作台)。

通过由止挡件44、46、48和50所限定的初始间隙j、或通过这些止挡件在压力作用下的弹性变形、甚或通过两者的结合，而使止挡件对这种靠近进行控制。通过基于这两个参数的操作，使得对于金属板材的很多种不同长度而言，均能够在下工作台的变形上获得高的精度。

图7A至图7D绘出了在上文指定的参数的不同组合下，狭槽的边缘之间的距离的减小量d与力F的关系曲线。

已进行的试验显示，即使对于长度很大(通常为6m)的折弯机，合适的初始间隙j(若存在的话)小于1mm，。对于长度更为标准的折弯机(长度量级为3m)，该间隙(若存在的话)被认定为小于0.8mm。

图7A示出在包含了初始间隙j和止挡件的弹性变形D均被消除的情况下，狭槽34或36的边缘34c与34d、或36c与36d之间的距离的减小量d(沿横坐标)与力F(沿纵坐标)的关系曲线。在该曲线上，点FP对应于折弯的终结点。

图7B对应于折弯的终结点FP发生在初始间隙j完全消除之前的情况。止挡件无弹性变形。在金属板材很短时，或者当每个狭槽设有两个以上的止挡件，以及图7B的关系曲线所建立的区域更远离狭槽的封闭端时，可能遇到这种情形。

图7C对应于止挡件的初始调整不设置任何初始间隙j的情况。因此，距离d的减小仅仅是由止挡件的弹性变形D所导致。

图7D对应于无初始间隙、并且止挡件无弹性变形的特殊情形。这种情形仅在当相对于中平面P′P不对称地折金属板材时才会遇到。

利用如上文所述类型的折弯机所进行的试验显示，由于止挡件44、46、48和50的作用方式、由于这些止挡件的合适的定位l₁和l₂、以及由于设置了初始间隙j的作用，使得无论板材的长度如何，并且(在某种程度上)无论该板材是否相对于中平面P′P对称，都能够得到上工作台30的自由边缘30a与下工作台32的自由边缘32a的基本上平行的变形。

如图3所示，对于具有较短的长度L₁的板，特别是由于为接合区域38选择了特定的长度l₀，上工作台30的边缘30a的变形D₁和下工作台32的边缘32a的变形D₂基本上平行。

如图4所示，对于具有介于工作台的总长度与最小长度之间的长度L₂的板，在由上工作台30施加的压力的作用下，下工作台32的顶部40的变形导致与最靠近狭槽34和36的封闭端34b和36b的止挡件46和48对应的初始间隙j被消除，并且/或导致这些止挡件弹性变形。相比之下，对于所考虑的板材长度，如图4所示，止挡件44和50上剩余有一定量的间隙j′，也就是说无弹性变形。针对这一板材长度所进行的试验显示，上工作台30的自由边缘30a和下工作台32的自由边缘32a基本上平行。

图5示出当加工长度为L₃的金属板材或层板时上工作台30的自由边缘30a和下工作台32的自由边缘32a的变形，该长度L₃基本上等于上工作台30和下工作台32的总长度。在这种情况下，止挡件46和48上的间隙j被消除并且/或止挡件46和48发生变形，其后随着所施加的力的作用接近终结，由止挡件44和50限定的间隙随之被消除，并且/或止挡件44和50发生弹性变形。因此，如已进行的试验所显示的，上工作台30的自由边缘30a和下工作台32的自由边缘32a在变形时保持基本上平行。

使用上文所述的类型的机器所进行的试验显示，当需要折弯要求相对于折弯机的中平面P′P不对称地折弯的部件时，所获得的操作模式非常类似于上文所述的对应于在居中的位置上折弯板材的模式。

图8示出止挡件的一个优选实施例。图8所示的止挡件59由两个相互面对的楔形件60和62构成。在一个优选实施例中，顶部楔形件60具有顶端60a，该顶端60a无任何运动自由度地固定于狭槽34的顶边缘34c，楔形件60的另一端60b具有略微倾斜的表面。与第一楔形件60一起形成止挡件59的第二楔形件62具有底端62a，该底端62a被安装成在狭槽34的底边缘34d上滑动。底部楔形件62还具有第二端62b，该第二端62b相对于狭槽34的边缘34d倾斜并与顶部楔形件60的倾斜的表面60b平行。以上所限定的止挡件59的功能位置是固定的并与顶部楔形件60的中平面Q′Q对应，该中平面Q′Q平行于平面P′P。底部楔形件62的受限的运动(由箭头F′F表示)使得能够改变中平面Q′Q上的两个楔形件60、62的各自的倾斜端60b和62b之间的距离h。如上文所说明的这种底部楔形件62的可移动性在任何情况下均不用于允许止挡件59的功能位置移动，而仅仅用于非常精确地调节由止挡件所限定的间隙j，即两个楔形件60、62的各自的倾斜端60b和62b之间的距离。在根据图6的一个实施例中，该间隙可被调节成一厘米的百分之一之内。无论由致动器V₁和V₂施加的力大小如何，构成止挡件59的两个楔形件60和62都是由能够在下工作台32的狭槽34和36的两个边缘34c与34d或36c与36d之间传递几十万牛顿的力的材料制成。

图9示出楔形件62的一个实施例，其中运动是由马达驱动的。止挡件59的顶部楔形件60相对于狭槽34或36的顶边缘34c或36c固定。止挡件59的底部62可相对于狭槽34或36的底边缘34d或36d以平动方式移动。致动器70和72用于控制可移动的楔形件62的移动。

在上文所述的优选实施例中，上工作台30是可移动的，而下工作台32是固定的。当然，反向的配置方式，也就是上工作台固定而下工作台可移动的配置方式并不脱离本发明的范围。

同样，狭槽34和36被设置在下工作台32内。当然，无论该工作台是固定的还是可移动的，这些狭槽34和36均可被设置在上工作台30内，此时，止挡件44、46、48、50或59以及限定位于两个狭槽34和36的封闭端34b和36b之间的接合区域38也均被设置在上工作台30内。

在之前的附图中示出的狭槽34和36基本上平行于下工作台32的边缘32a，而这些狭槽的宽度基本上是不变的。然而，尤其是在为了减小作用于另一工作台30的力的作用下的具有狭槽的工作台(优选为下工作台)中的压力时，设置不同形状的狭槽可能是有利的。图6示出了这种狭槽。

在图6中，可以看到下工作台32的顶部40和该工作台32的底部42。在该图中，狭槽以附图标记80表示。

在该实施例中，狭槽80具有开口于工作台32的侧面的第一部分82、中间部分84以及终止于狭槽80的封闭端88的第三部分86。

狭槽的第一部分82基本上为直线形，该第一部分具有基本固定的高度并相对于工作台32的边缘32a倾斜角度α。这样的设置是为了减小工作台32的顶部40的端部区域的二阶矩(second moment)。

中间部分84实质上被设定为便于设置和组装止挡件，例如止挡件44和46。为此，中间部分的高度大于部分82的高度。

第三部分86具有封闭端88，该封闭端呈圆形的一部分的形式并且其半径被设定为用以减小压力。第三部分86的剩余部分80基本上由两个曲线形区域C₁和C₂限定，其同样用于减小压力。

止挡件的调整，也就是止挡件借助间隙和/或弹性变形控制狭槽的边缘的靠近的能力特别适合于用于折弯的板材相对于折弯机的中平面对称地放置的情况。在这种情况下，对于相对称的止挡件的调整是相同的。当板材以略微不对称的方式定位时，通过对止挡件的对称的调整可以满足需求。

如果不对称的程度较大，则可以为相对于中平面对称设置的止挡件提供不同的调整。另一个方案包括为对称的止挡件提供相同的调整，并为可移动的工作台(通常为上工作台)的两个端部提供不同的移动量。这种结果可通过对致动器V₁和V₂施加不同的控制以使得在其行程末端处得到不同的可移动的工作台的移动量。

当然，对称的止挡件的不同的初始调整与可移动的工作台的不同的移动量可以相互组合。

下面描述图10。在该图中，与先前的附图相似的特征以相同的附图标记加上100来表示。下工作台132具有两个狭槽，这两个狭槽分别为134和136，这些狭槽被设置为关于中平面P′P对称。

狭槽134和136各自的外侧端134a和136a是开口的。

可以看到，调整部件180设置在狭槽134和136中。例如，每个调整部件可由楔形件构成，并且同上文所述的示例，特别是参照图8描述的示例类似地，该楔形件可包括：第一顶部块，其安装在狭槽的顶部并可在下工作台132内横向地调整；以及第二底部块，其安装在狭槽的底部并可在所述工作台内横向地调整。此外，类似于上述示例，底部块和顶部块可具有倾斜的接触面。如上文所述，通过调节底部块和顶部块的这些倾斜面的横向接触位置，能够形成这样的调整：使得在折弯操作过程中，随着上工作台130的凸形弯曲而发生的下工作台132的弯曲影响底部块和顶部块的倾斜面之间的间隙、以及/或在板材被折弯时底部块和顶部块在竖直方向上的压紧水平。

应理解的是，调整部件180可具有不同于上文所述的配置。这种配置可包含任何确定的底部和顶部楔形部件的组合。

应注意的是，每个狭槽134和136具有各自的第一狭槽部135a和137a以及各自的第二狭槽部135b和137b。对于每个狭槽，相应的第二狭槽部135b和137b是位于相对于第一狭槽部的内侧(更为靠近中平面P′P)的部分。对于每个狭槽，第二狭槽部连接于第一狭槽部。更详细而言，每个第一狭槽部(分别为135a和137a)分别经由其内侧端(分别为135′a和137′a)连接于第二狭槽部(分别为135b和137b)。可见，第一狭槽部的底端(分别为135′a和137′a)与工作台132的工具紧固件132a之间的竖直距离D₁大于第二狭槽部的内侧端(分别为135′b和137′b)与所述工具紧固件132a之间的竖直距离D₂。

由图中可见，第一狭槽部和第二狭槽部相对于彼此倾斜。

更具体而言，第一狭槽部(分别为135a和137a)呈大体水平的方向，而第二狭槽部(分别为135b和137b)则朝向工具紧固件132a倾斜。在图示的示例中，第二狭槽部(分别为135b和137b)则呈相对于第一狭槽部的水平方向倾斜角度α(约45°)的直线形部分。例如，角度α可介于10°到60°的范围之间。

上述可调整的部件180设于第一狭槽部135a和137a内。

下面描述图11，在该图中，与附图10相似的特征以相同的附图标记加上100来表示。与图10的折弯机的不同之处在于，图11的折弯机的狭槽234和236具有略微不同的形状。每个狭槽234和236各自的第一部分235a和237a包括相应的呈大体水平方向的部分235c和237c并具有相应的内侧端235′a和237′a，内侧端235′a和237′a分别连接于相应的第二狭槽部235b和237b。这些部分形成了第一狭槽部的内侧部。除了大体水平方向的部分之外，第一狭槽部还包括相应的外侧狭槽部235d和237d。这些外侧部是倾斜的，以使其比上述的部分(分别为235c和237c)更靠近工具紧固件232a。具体地，对于形成在下工作台中的狭槽而言，狭槽的外侧部在随着远离相应的第二狭槽部的同时向上升高。

可见，楔形部件280设置于第一狭槽部的沿大体水平的方向延伸的部分235c和237c中。

可见，每个狭槽的竖向测量的宽度E随着狭槽的区段不同而不同。对这一方面，以下针对狭槽234进行更详细地描述。狭槽部235a和235b中的至少一个随着该狭槽部的测量宽度的区段不同而具有不同的宽度。具体地，在第一狭槽部235a的沿大体水平的方向延伸的部分235c之中，宽度E为最小并且基本上固定。相比之下，在外侧狭槽部235d和第二狭槽部235b中，该宽度都是变化的。具体地，由图中可见，在外侧狭槽部235d中，在随着向外远离部分235c的同时，宽度E均匀地增大。具体地，在外侧狭槽部235d，狭槽234的顶边缘和底边缘(分别为234c和234d)具有朝向外侧分开的非平行的倾斜平面的形状。

类似地，第二狭槽部235b具有至少一个随着远离第一狭槽部235a而渐宽的部分。由此可见，所述第二狭槽部235b的内侧端附近的宽度E大于其外侧端(对应于第一狭槽部235a的内侧端235′a)附近的宽度。具体地，在第二狭槽部235b上，狭槽234的顶边缘234c和底边缘234d具有朝向中平面P′P分开的非平行的平面的形状，一直到内端部235e，该内端部呈球形的一部分的形式。

毋须言明，狭槽236与狭槽234关于中平面P′P对称。

参照图12，应理解的是狭槽334的形状可以与狭槽234略有不同。在图12所示的示例中，狭槽334的第一狭槽部335a类似于狭槽234的第一狭槽部235a。第二狭槽部335b的形状非常接近于第二狭槽部235b，但不同的是在该第二狭槽部335b中，顶边缘334c和底边缘334d为曲线形，并且其凹入侧朝向工具紧固件。因此，总而言之，第二狭槽部335b具有曲线形状并且其凹入侧朝向工具紧固件。与狭槽234类似地，在狭槽334中宽度E可以是变化的。应当注意到的是，狭槽外侧部335d可以存在(如该示例中所示)，或者相反地，该外侧部335d可以不存在，从而第一狭槽部335a呈大体上基本水平的方向，类似于图12中所示的部分335c。这意味着该部分以直线形方式朝向外侧(图12的左侧)延续，类似于图10中的第一狭槽部135a。

在图13中，可看到狭槽434具有另一种略微不同的形状。第一狭槽部435a与第一狭槽部335a类似。然而，与第一狭槽部335a类似地，第一狭槽部435a仅能够具有与部分435c类似的大体上水平的方向。相比之下，第二狭槽部435b具有随着与内侧端部435e的靠近而朝向工具紧固件上升的楼梯形状，在该示例中该内侧端部435e具有球形的一部分的形状。在该楼梯部中，在形成于楼梯的阶梯上的水平面之间竖向测量得到的狭槽的宽度E可以是基本上固定的，或者随着与其侧端部435e的靠近而略有增大。

图14所示的狭槽534具有另一种略微不同的形状。具体地，第一狭槽部535a由一个呈大体上基本水平的方向的部分构成。然而，该第一狭槽部可具有与图13的外侧狭槽部435d类似的外侧狭槽部。第二狭槽部535b具有朝向内侧端部535e分开的渐宽的形状(大体上呈截头圆锥形式)，该部分具有圆形的末端。该截头圆锥形部分可通过基本上为直线形状的生成线形成，如图14所示，或者通过曲线形的生成线形成。因此，第二狭槽部的顶边缘比第一狭槽部的顶边缘更靠近工具紧固件。

对于图12、13和14，应理解的是其中仅示出了一个狭槽，该狭槽对应于图11中的狭槽234。当然，另一个狭槽与图中示出的狭槽关于中平面P′P对称。此外，上文所述的形状是在竖直截面中考虑的，这些槽在与附图的平面平行的竖直平面中的竖直截面是不变的。在这些示例中的楔形部件与设置在第一狭槽部中的部件280类似。

图15示出用于与图11的折弯机进行比较试验的更为常规的折弯机。在图15中使用的附图标记为与图2相同的附图标记加上600。在图15中，下工作台632的狭槽634和636远离工具紧固件地朝向两个狭槽的指向中平面P′P的内侧端倾斜。狭槽的倾斜角为15°的量级，工作台的长度A与图11相同，而狭槽634和636的内侧端之间的距离B与图11的第一狭槽部235a、237a的内侧端235′a与237′a之间的距离B相等。试验在厚度为12mm的304级不锈钢板材上进行。所有试验中的折弯工具(凹模)是相同的。

图16A-16D示出利用图15的折弯机PA(图16A和图16B)与利用图11的折弯机P1(图16C和图16D)进行的比较试验的结果。在这些试验中，使用沿(附图的平面中的)水平方向测得的宽度为L的板材W。宽度L小于图11的折弯机P1的狭槽234和236的内侧端之间的距离C。板材被对折超过90°。

对于图16A-图16D至图21A-图21D中示出的所有试验，板材均被放置为相对于中平面P′P对称。

对于图16B和图16D的曲线，横坐标为下工作台或上工作台的长度，单位为毫米，参考点O标示中平面P′P的位置。纵坐标为工作台的弯曲量，单位为毫米。凸起的弯曲峰值为最高测量值。

曲线LT分别示出折弯机PA(图16B)的下工作台632和折弯机PI(图16D)的下工作台232的弯曲。曲线UT分别示出折弯机PA的上工作台630和折弯机PI的上工作台230的弯曲。在图16B和图16D中，曲线SA示出上工作台的弯曲和下工作台的弯曲之间的差异。

在图中，可看到在折弯宽度L小于折弯机PI的狭槽的内侧端之间的距离C的板材W时，折弯机PA和折弯机PI之间没有显著差异。

图17A至图17D对应于图16A至图16D，并且在该示例中对折操作是在宽度为2L的板材W上进行的，并使C＜2L＜B。应注意的是B是折弯机PA的狭槽的内侧端之间的距离。通过比较图17B和图17D，可看到在折弯这种宽度的板材时，上工作台具有呈凹形的倾向，如曲线UT所显示。相比之下，在利用折弯机PA的情况中，图17B显示下工作台实际上并无跟随这种弯曲的倾向，如曲线LT所显示，该曲线LT非常接近于图16B中对应的曲线。由此，在利用这种折弯机时，正如曲线SA所表示的，下工作台和上工作台之间的弯曲的差异较大。相比之下，可看到在图17D中，由于折弯机PI的狭槽的特殊构造，使得下工作台倾向于更紧密地跟随上工作台的凹形弯曲，如与所述下工作台相关的弯曲曲线LT所示。因此，在该示例中，由曲线SA表示的弯曲差异比在图17B中观察到的弯曲差异小得多。

图18D示出相同的试验，但其针对的是宽度为3L的板材W，并使3L＞B。在该示例中，如图18B中通过与下工作台相关的曲线LT及与上工作台相关的曲线UT所显示的，折弯机PA的下工作台仍未跟随上工作台的凹形弯曲。因此，由曲线SA表示的弯曲差异较大。相比之下，折弯机PI的下工作台更紧密地跟随上工作台的弯曲，如图18D中的弯曲曲线LT和UT所示。在该图中，由曲线SA表示的弯曲差异因而非常小。

图19示出针对宽度为4L的板材的相同的试验。在图19B中可看出，从这一宽度开始，如通过曲线LT所显示的，折弯机PA的下工作台开始有一些弯曲。然而，这种弯曲仅在很小的程度上发生，并且在图19B中如曲线SA所表示的弯曲差异仍然较大。在图19D中则不存在这种情况，从图19D中可看到，折弯机PI的下工作台更加紧密地跟随上工作台的弯曲。

图20示出针对宽度为5L的板材的相同的试验。这里，可看到折弯机PA的下工作台较好地跟随了上工作台的弯曲，图20B中的曲线LT开始更为靠近曲线UT，但由曲线SA显示的弯曲差异仍相当显著。在图20D中，曲线LT和UT靠在一起，因此显示折弯机PI的弯曲差异的曲线SA非常平直。

对于宽度为6L的板材，这两种折弯机的表现性能更为相似一些，如图21A至21D所示。

通过上文所述的比较试验能够理解的是，利用根据本发明的折弯机，特别是如图11所示的折弯机，在各种各样的宽度的板材上的折弯操作的表现性能要一致得多。因此，所执行的折弯操作的产生的折弯的直线度相关的精度要高得多。换言之，利用本发明的折弯机加工的板材的弯角在其整个宽度上实际上相同。

对于图11所示的折弯机，应注意到的是，通过使狭槽的外侧部的宽度增大，能够确保下工作台的侧向的端部的变形更容易。狭槽的外侧部相对于水平方向的倾角优选地为大约15°的量级，例如处于10°至20°的范围内。该倾角的选择特别地取决于工作台的形状和/或尺寸、以及/或对具有狭槽的工作台的变形而言可接受的公差范围、以及/或所期望的部件的折弯精度。对于具有这种形状的狭槽而言，狭槽与工具紧固件之间的距离在第一狭槽部的基本上水平的部分的区域上最大。因此，在该水平部分的区域上，下工作台的刚度大于所述工作台的其他狭槽部的区域上的刚度

总而言之，在本发明中，折弯机被构造为使得具有狭槽的工作台在对应于第一狭槽部(在任何情况中均为所述第一狭槽部的基本上水平的部分)的狭槽区域上的刚度比对应于第二狭槽部的区域的刚度更大。合适地设置在第一狭槽部中楔形部件180或280用于进一步提高这一刚度。

应注意的是，第一狭槽部的形状可以略微倾斜或起伏。然而，这些形状能够被选择成使得第一狭槽部赋予工作台的对应区域上的刚度大于对应于该工作台的第二狭槽部的区域的刚度。第二狭槽部的长度(垂直于中平面P′P测得的长度)优选地介于狭槽的总长度的三分之一到二分之一之间。长度的选择特别地取决于工作台的形状和/或尺寸、以及/或对具有狭槽的工作台的变形而言可接受的公差范围、以及/或所期望的部件的折弯精度。应理解的是，通过确定狭槽的形状和长度，并且通过合适地选择楔形部件及其设置位置，能够确保下工作台的中部的向上凸起的弯曲峰与下工作台的两个侧向的端部之间的高度差保持在某一预定的公差范围内。这一点同样适用于当被利用折弯机折弯的板材的宽度基本上等于上、下工作台的长度时的情况以及当所述板材的宽度小于上、下工作台的长度时的情况。

在图10至图14的折弯机中，应注意的是，狭槽的内侧端之间的长度可能与上文参照图2描述的长度l₀的数量级相同。

Claims

1.一种用于折弯金属板材的折弯机，该折弯机包括：

上工作台，其具有承载第一折弯工具的底边缘，和下工作台，其具有承载第二折弯工具的顶边缘，该上工作台、下工作台彼此能够相对移动，以在所述金属板材上施加折弯力；

所述折弯机具有一竖直的中平面，所述工作台的其中之一具有两个贯穿该工作台的整个厚度、且相对于该中平面对称设置的狭槽，每个狭槽具有一个开口于该工作台侧面的第一开口端和一个封闭端，所述的两个封闭端之间限定了一个具有指定长度的无狭槽的工作台部分；

所述折弯机还包括偶数个止挡件，每个止挡件被设置在一个所述狭槽中并与所述封闭端相距固定距离，并且所述止挡件被设置成相对于该中平面对称，所述止挡件具有预定的弹性系数；

在具有上述止挡件的该狭槽的区域内，每个止挡件在施加到包含狭槽的工作台的载荷作用下使所述狭槽的两个边缘具有受控地靠近的可能性，所述靠近是由于两个参数中的至少一个引起的；这两个参数一个是未施加载荷时所述狭槽内的所述止挡件形成的初始间隙（j），另一个是所述止挡件的弹性变形；由更接近所述封闭端的止挡件形成的靠近的可能性小于任何由更接近所述开口端的止挡件形成的靠近的可能性；

与所述止挡件和所述止挡件在所述狭槽中的位置相对应的所述狭槽的边缘的靠近的可能性是以这种方式决定的：在由可移动的工作台通过所述金属板材向另一工作台施加的折弯力的作用终了时，所述工作台的边缘的曲线基本上彼此平行，

其中每个止挡件包括：

第二楔形件，其具有：第一端，该第一端连接于该狭槽的第二边缘，但该第一端能够相对于该狭槽的第二边缘移动；以及第二端，其形成平行于所述第一倾斜表面的倾斜表面，在无任何载荷施加于所述工作台的情况下，所述表面之间存在着间隙，由此，在无任何载荷施加于包含所述狭槽的工作台的情况下，能够通过移动所述第二楔形件调整两个所述楔形件之间的间隙值。

2.根据权利要求1所述的折弯机，其中所述无狭槽的工作台部分的长度被限定为：使得所述工作台的位于所述狭槽的封闭端之间的部分适合于吸收任何基本上等于在所述金属板材的折弯操作中施加的最大压力的压力，而不会导致设有所述狭槽的工作台的弹性变形。

3.根据权利要求1所述的折弯机，其中位于所述狭槽的封闭端之间的无狭槽的工作台部分的所述长度小于包含所述狭槽的工作台的长度的35％。

4.根据权利要求1所述的折弯机，其中所述无狭槽的工作台部分的长度等于在所述折弯机上居中地放置的板材的长度的大约80％，由此，在所述可移动的工作台的作用下的变形弯曲基本上可被忽略。

5.根据权利要求1所述的折弯机，其中所述无狭槽的工作台部分的长度等于包含所述狭槽的工作台的长度的20％±5％。

6.根据权利要求1所述的折弯机，其中所述无狭槽的工作台部分的长度等于包含所述狭槽的工作台的长度的20％±15％。

7.根据权利要求1所述的折弯机，其中施加于所述可移动的工作台的力是以这样一种方式被施加于所述可移动的工作台的两端：该方式使所述两端被施加相同的行程，并且两个对称的止挡件具有相同的受控靠近的可能性。

8.根据权利要求1所述的折弯机，其中施加于所述可移动的工作台的力是以这样一种方式被施加于所述可移动的工作台的两端：该方式使所述两端被施加不同的行程、并且两个对称的止挡件具有相同的受控靠近的可能性。

9.根据权利要求1所述的折弯机，其中两个对称的止挡件具有不同的受控靠近的可能性。

10.根据权利要求1所述的折弯机，其具有四个止挡件。

11.根据权利要求1所述的折弯机，其中所述止挡件限定了可控制的初始间隙。

12.根据权利要求1所述的折弯机，其中至少一个所述止挡件限定的初始间隙等于零。

13.根据权利要求1所述的折弯机，其中所述止挡件限定的初始间隙小于1mm。

14.根据权利要求1所述的折弯机，其中所述止挡件限定的初始间隙小于0.3mm。