CN103770042A - 用于加工工件、特别是板材的工具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于加工工件（12）、特别是板材的工具，所述工具具有接收加工工具（62）的上工具（21）和接收抵靠保持件（45）的下工具（22），其中，所述上工具（21）和所述下工具（22）能够相互对置地设置，从而所述抵靠保持件（45）定位在能够设置在所述抵靠保持件与所述加工工具之间的工件（12）的一侧上并且所述加工工具（62）定位在所述工件的另一侧上，其中，所述抵靠保持件（45）构造成可滚动的体并且具有至少一个外边缘区（55），所述外边缘区具有比待加工的工件（12）或者工件（12）的待加工的工件表面低的表面硬度。

Description

用于加工工件、特别是板材的工具

技术领域

本发明涉及一种用于加工工件、特别是板材的工具，所述工具包括一个具有加工工具的上工具和一个具有抵靠保持件的下工具，其中，所述上工具和所述下工具能够相互对置地设置，从而所述抵靠保持件定位在能够设置在所述抵靠保持件与所述加工工具之间的工件的一侧上并且所述加工工具定位在所述工件的另一侧上。

背景技术

由EP2450120Al公开了去毛刺机器，所述去毛刺机器为此包括一种工具。这种工具包括具有加工工具的上工具（例如冲击销）以及接收抵靠保持件的下工具。所述抵靠保持件构造成装有弹簧的由钢制成的球。在加工工件期间，钢球靠置在工件的切削棱边的侧上。在所述切削棱边对置的侧上使用冲击销，以便去除毛刺，其中，所述球反作用于冲击销的工作力。

由US2006/0042341Al公开了一种去除毛刺工具，其中，同样在待加工的工件的侧上设置具有加工工具的上工具并且在对置的侧上设置具有抵靠保持件的下工具。为了将工件去除毛刺，建议，不仅加工工具而且下工具分别构造成球，所述球由钢制成，以便在移动运动时通过压紧力将毛刺平整。

由US2007/0122224A1公开了另一种用于加工工件、特别是板材的工具。上工具接收标记工具作为加工工具。相对置的是，下工具包括球作为抵靠保持件。

发明内容

为了利用上述工具加工工件，工件在上工具与下工具之间移动，其中，上工具与下工具被引导并且靠置到工件上，从而一方面所述球靠置在工件的一侧上并且加工工具在对面作用在工件上并且以压力抵靠在对置的球上工作。在此，在工件的面向球的侧上在表面上产生影响工件质量的刮痕、压痕或者凹痕。

本发明的任务在于提供一种加工工件、特别是板材的工具，其中，消除对待加工工件的工件表面的损害，所述工具的抵靠保持件作用在所述工件表面上。

所述任务通过构造成可滚动的体的抵靠保持件解决，所述抵靠保持件具有至少一个外边缘区，所述外边缘区具有比待加工的工件或者待加工的工件表面低的表面硬度。由此，构造成可滚动的体的抵靠保持件比待加工的工件或待加工的工件表面软地构造，由此，尽管上工具与下工具之间存在压紧力，但在工件表面上或者工件表面中既不形成压痕，也不在工件表面上形成刮痕。由此可以提高这种工件的加工质量。

根据本发明的一个优选实施方式，所述可滚动的体的外边缘区被构造为涂层，该涂层被施加在内核上。由此可以一方面进行这种抵靠保持件的简单的制造。另一方面也可以使用所述涂层作为磨损指示器。只要这种涂层受到损坏、剥落或者穿孔时，则可以识别抵靠保持件的损坏并且实施更换。

可替代的是，外边缘区也通过外套构造，所述外套施加在处于内部的内核上。这种外套通常明显厚于涂层地构造。由此，在不同的材料上可以有较大的选择，这些材料可以形成这种外套。这也允许使用不同的制造方法。例如，不仅可以通过硫化而且也通过其它聚合方法制造所述外套。这种外套可以也如涂层那样形成磨损指示器。所述可滚动的体的内核可以由比所述涂层或者外套硬的材料构成。

本发明的一个替代的实施方式提出，所述可滚动的体由实心材料构成，其表面硬度小于待加工的工件的表面硬度。这允许了这种抵靠保持件的成本低廉的制造。

优选的是，所述可滚动的体的至少外边缘区或者所述可滚动的体自身由热固性塑料、由热塑性塑料、由热塑性的弹性体或弹性体、由人造纤维材料、由有色金属或者由弹性的天然产物例如天然纤维、毛毡、软木、毛皮、皮革制成。这些材料特别适合于避免表面上的刮痕以及变形。同时可以进行成本低廉地制造。同样，对于外边缘区或者由实心材料制成的可滚动的体可以使用有色金属、例如黄铜或者类似物，所述有色金属例如比通常由钢制成的工件要软。

此外，可以在可滚动的体的外边缘区上施加涂层。这可以例如是油墨层（或彩色层）或者漆层。这种额外所施加的油墨层或者漆层用作磨损指示器，以便在磨损发生时能够及时更换抵靠保持件。

所述抵靠保持件的一个替代的构型方案提出，所述外边缘区包括两个或者多个具有相互不同的材料特性的层，其中，外层比内层耐磨损地构造，但是外层具有比待加工的工件或者待加工的工件表面低的表面硬度。由此，可滚动的体的外边缘区可以相对于内核具有挠性，但是还具有潜在的磨损升高，然而不会损害工件表面。

抵靠保持件可以设置在下工具的接收装置中，所述接收装置构造成指向工件敞开，其中，抵靠保持件被设置具有保持装置，用于将抵靠保持件定位在所述接收装置中，通过所述保持装置使抵靠保持件沿着下工具的纵轴线挠性地接收在所述接收装置中。这允许了在加工工件期间抵靠保持件在预给定的公差范围内的挠性，以便避免工件表面的过载。

保持装置可以构造成弹簧元件，所述弹簧元件具有用于设置抵靠保持件的接收区段以及用于将弹簧元件紧固在下工具的接收装置上的固定区段并且包括所述两个区段之间的条形的伸展区段。通过这种弹簧元件允许了结构上以简单的方式将抵靠保持件相对于下工具定位。同时，通过保持装置的条形伸展区段以简单的方式调整抵靠保持件相对于下工具的挠性（或可退让性）。

所述保持装置的另一优选的构型方案提出，在下工具过载的情况下，抵靠保持件相对于接收装置的外边缘完全沉入到所述接收装置中并且所述保持装置的伸展区段塑性变形。由此，保持装置用作过载保护装置并且同时用作过载的指示器，所述过载可能由于板材的不平整性、错误的加工参数、相撞、板材振动或者错误操作而引起。

例如，上工具或下工具中的加工工具可以构造成打标工具、压印工具、膜分离工具、雕刻工具、滚压去毛刺工具或者滚压成形工具、特别是滚压夹紧工具。在所有这些加工工具中可以使用具有至少一个外边缘区的、构造成可滚动的体的抵靠保持件，所述外边缘区具有比待加工的工件或者待加工的工件表面低的表面硬度。

一个优选的实施方式提出，在待加工的工件（例如由钢、钢合金或者不锈钢制成）具有1000MPa至10000MPa（N/mm2）范围内的维氏硬度的情况下，至少所述可滚动的体的外边缘区特别是在使用有色金属的情况下构造有200MPa至1000MPa、优选200MPa至500MPa范围内的维氏硬度，或者在使用塑料的情况下设有小于200MPa的维氏硬度。由此，这种工件的加工质量优选被提高。

另一替代的实施方式提出，在例如由有色金属构造的待加工工件具有200MPa至10000MPa、优选200MPa至500MPa范围内的维氏硬度的情况下，至少所述可滚动的体的外边缘区构造有小于200MPa维氏硬度。在这种应用情况中：如果用于加工有色金属，则至少所述可滚动的体的外边缘区由塑料构造。

构造为可滚动的体的抵靠保持件例如可以构造为球，由此所述抵靠保持件可以被采用，而无需使所述抵靠保持件针对切割棱边的变化曲线定向。替代地，所述可滚动的体可以设置为圆柱体，例如辊，所述辊围绕旋转轴线、特别是平行于工件或机器台定向的旋转轴线旋转。圆柱体形的体具有外层，所述外层的表面硬度比待加工工件的表面硬度低。所述外层可以仅仅部分地在所述旋转轴线的长度上延伸。此外，所述可滚动的体可构造为圆环面。

附图说明

因此，下面依据附图中所示实施例进一步说明和阐述本发明以及其它有利的实施方式和改进方案。说明书和附图中所引用的特征可以自身单个地或者多个地以任意组合根据本发明进行应用。其中：

图1：是工具机的透视视图；

图2：是用于根据图1的工具机的、具有上工具和下工具的工具在初始位置中的示意性剖面图；

图3：是根据图2的工具在加工位置中的示意性剖面图；

图4：是根据图2的工具在过载状态中的示意性剖面图；以及

图5：是用于将抵靠保持件接收在根据图2的下工具中的保持装置的示意性视图，

图6：是针对图2中的抵靠保持件替换的实施方式的仰视透视图，

图7：是图6中的抵靠保持件的示意性侧视图，

图8：是图6中的抵靠保持件的另一示意性侧视图。

具体实施方式

图1以透视图示出了工具机11，其用于加工工件12、特别是板状的工件12、例如板材（或薄板）。在此，工件的加工可以包括冲压、弯曲、打标、压印、雕刻、去毛刺、滚压成型、特别是滚压夹紧，而且也可以包括将工件表面上的膜进行膜分离。工具机11具有Ｃ形的基础机架14，所述基础机架具有机架上支腿15和机架下支腿16。在机架上支腿15与机架下支腿16之间的咽喉部中安装有传统的坐标引导装置17。所述坐标引导装置用于使工件12相对于工具机11的加工站18定位或运动并且用于在加工站18上储存和换进以及换出工具20。

在加工站18上换进一个工具20，所述工具包括上工具21和下工具22。下工具22设置在机器台25上的下工具接收装置23中，所述机器台自身靠置在机器机架14的机架下支腿16上。上工具21支承在一个挺杆26的上工具接收装置24上。所述挺杆可以在机架14的机架上支腿15上沿着双箭头27的方向例如液压地上下运动。不仅上工具21而且下工具22都可以绕挺杆26的行程轴线28沿着双箭头29的方向调整或调节。如其余重要的机器功能那样，相应的调节运动借助于工具机11的示意性示出的控制装置30控制。

在利用工具20加工期间，借助于抓取装置32保持所述工件12并且使支撑在机器台25上的工件12相对于加工站18定位。当工件34完成加工之后，例如通过机器台25的台段35下沉将所述工件从加工站18引导出来。

在图2中示意性放大地示出了工具20，其中，例如上工具21设置在工件12上方并且下工具22设置在工件12下方。上工具21和下工具22的布置也可以互换。图2中的示图仅为示例性。

上工具21包括基体41，所述基体包括保持柄42以及朝下打开的接收装置43。一个具有抵靠保持件接收装置46的抵靠保持件45设置在所述接收装置43中，所述抵靠保持件通过一个保持装置47弹动地支承。所述抵靠保持件45是可滚动的体，其根据第一实施方式构造为球48，所述球可自由旋转地支承在所述抵靠保持件接收装置46中。所述抵靠保持件接收装置46具有圆柱形的引导区段49，所述引导区段沿着工具20的纵轴线50可移动地在基体41中的凹部51中被引导。

在初始位置中，保持装置47如此接收所述抵靠保持件45，使得抵靠保持件45的一个区域或一个球段相对于所述接收装置43的外边缘52伸出。根据第一实施方式，构造成球48的抵靠保持件45包括内核54以及外边缘区55，所述外边缘区完全包围所述内核54。外边缘区55形成滚动面。外边缘区由这样的材料构成：所述材料具有比待加工的工件12或者待加工的工件表面低的表面硬度。所述外边缘区55比待加工的工件表面软地构造。所述表面硬度通过材料的肖氏硬度确定。所述外边缘区55的厚度或者强度能够以涂层的形式构造。其也可以通过外罩或者外套构造，所述外罩或者外套也可以例如包括所述球48的一半或者四分之三半径。内核24例如可以由比外边缘区55硬的材料构成。所述内核54也可以由比外边缘区55软的材料构成。

在未进一步示出的实施例中，内核54和外边缘区55可以由同样的材料制造，也就是说，所述球48由一种材料制造。在此，所述球48可以构造成中空球或者也可以构造成实心材料球。但是，对此所应用的材料被如此选择，使得所述材料具有比待加工的工件12或者待加工的工件表面低的表面硬度。此外，所述球48可以替代地仅包括外边缘区55，而不设置其它组成部分或者构件。

另外，抵靠保持件45可以包括油墨涂层或者漆涂层，所述涂层用作磨损指示器。同样，所述外边缘区55自身也可以用作磨损指示器。当外边缘区或者涂层受到损坏、穿孔或者剥落时，也就是说，当所述球48在工件12的工件表面上滚动的情况下在抵靠保持件45的外边缘区55上形成损害时，则显示磨损。

在上工具21对面设置下工具22，所述下工具也可以称为凹模。下工具22的基体61接收一个加工工具62，所述加工工具通过未进一步示出的挺杆驱动，所述挺杆通过机架下支腿16引导。下工具22以其支承凸肩64支承在下工具接收装置23上。加工工具62被接收在接收装置63中。接收装置63通过引导装置65接收，所述引导装置在其外侧上形成支撑平面67的一部分。另外，接收装置63通过一个或者多个蓄力元件68相对于引导装置65定位并且预加载。相互连接的接收装置63和加工工具62可以在过载情况中向下移动到基体61中。

在根据图2的实施方式中，例如抵靠保持件65配属于上工具21并且加工工具62配属于下工具22。这些布置方案同样可以互换，如上工具21和下工具22相对于工件12的定位那样。也就是说，例如上工具21可以接收加工工具62并且配属于工件12的下侧。同样可以设置互换方案。

在图2中，工具20设置在用于开始或者结束加工步骤的初始位置66中，也就是说，上工具21和下工具22相对于工件12的相应工件表面有间距地定位。

为了加工所述工件12，上工具21和下工具22被引导到工件12的工件表面上。工具20的这种加工位置69在图3中示出。

加工工具62例如在打标或者雕刻时在工件12的一侧上作用或者啮合在工件表面上，如图3中所示那样。在对面，抵靠保持件45作用在工件12上并且反作用于通过加工工具62施加到工件12上的力，以避免变形。在加工所述工件12期间，工件12可以相对于工具20或加工站12移动。在此，加工工具62持续地或者交替地作用或者啮合在工件12的工件表面上。可滚动的体48在移动运动期间持续地或者交替地靠置在工件12的工件表面上。在这种加工位置69中不会或者仅稍微导致保持装置47的偏转，从而所述球48在工件12的工件表面上的支撑点仍然相对于上工具21的接收装置43的边缘52伸出。

图4示出了在过载位置71中的工具20，在该过载位置71中，上工具21的接收装置43的外边缘52支撑在工件12的工件表面上，其中，所述球48完全沉入到接收装置43中。保持装置47接收所述沉入运动并且在将上工具21从工件12取下之后仍保持所述沉入运动，如下面针对图5所描述那样。由此一方面确保了对工件表面不存在给所述表面带来变形或者其他损害的作用。另一方面报告所存在的过载。

为了执行这种功能，保持装置47示例性具有根据图5的实施方式。保持装置47构造成弹簧元件，所述弹簧元件例如由板形的工件制造。例如构造成圆形的接收区段73允许抵靠保持件接收装置46简单地布置和定位，所述抵靠保持件接收装置优选构造成圆柱形。抵靠保持件接收装置46的引导区段49可以插入到接收区段73中并且以抵靠保持件接收装置46的凸肩靠置在接收区段73上。通过固定区段74使保持装置45优选固定在接收装置43中。在固定区段74与接收区段73之间构造有条形的伸展区段75，这些伸展区段虽然可以在预先确定的往复运动或者弹进运动内部弹性变形，但是在根据过载位置71的负荷中塑性变形。这种塑性变形可以通过材料选择以及伸展区段75的横截面进行确定和选择。

在图6中示出上工具21，在该上工具的情况下，构造为可滚动体的抵靠保持件45通过辊50构成。在此，所述辊50例如具有支承轴77，通过所述支承轴将所述抵靠保持件45可转动地支承在基体41中。在所述支承轴77上设置一个外套78，所述外套具有比待加工的工件小的表面硬度。例如，可施加塑料涂层，所述塑料涂层在磨损之后又可以施加在支承轴77上。例如还可以考虑的是，所述外套78构造为塑料套筒或诸如此类，所述塑料套筒可插套在所述支承销77上，从而在磨损时可以仅仅更换所述外套78。所述支承轴77在基体41中固定地定向并且绕旋转轴79可旋转地被支承或者所述支承轴也可以固定地设置在基体41中，并且所述外套78围绕支承轴77旋转。所述支承轴77也可以可旋转地支承在基体41中。所述支承轴77在一个平面中平行于机器台25或平行于工件12的表面定向。在这种上工具21的情况下，需要通过基体41围绕行程轴线根据图1中的双箭头29的旋转进行所述辊50的跟踪，从而使得滚动方向跟随切割棱边的走向。

对于上工具的主动跟踪替代地也可以提出，抵靠保持件45、例如辊50以水平的平面可自由旋转地支承在基体41的接收装置43中，也就是被动式，从而使得该抵靠保持件可自由地在该水平的平面中旋转并且自动地跟踪工件12上的切割棱边。

此外，根据一个未详细示出的实施方式，所述抵靠保持件45可构造为圆环面。

以球48为例在外边缘区55和内核54方面描述的实施方式和构型可能性以类似的方式同样适用于其他可滚动的体、例如圆柱体或圆环面。

Claims (13)

1.一种用于加工工件（12）、特别是板材的工具，所述工具具有接收加工工具（62）的上工具（21）和接收抵靠保持件（45）的下工具（22），其中，所述上工具（21）和所述下工具（22）能够相互对置地设置，从而所述抵靠保持件（45）定位在能够设置在所述抵靠保持件与所述加工工具之间的工件（12）的一侧上并且所述加工工具（62）定位在所述工件的另一侧上，其特征在于，所述抵靠保持件（45）构造为可滚动的体并且具有至少一个外边缘区（55），所述外边缘区具有比待加工的工件（12）或者工件（12）的待加工的工件表面低的表面硬度。

2.根据权利要求1所述的工具，其特征在于，所述可滚动的体的外边缘区（55）构造成涂层或者外套，所述涂层或者外套施加在处于内部的内核（54）上。

3.根据权利要求1所述的工具，其特征在于，所述外边缘区（55）在所述可滚动的体的整个横截面上延伸并且所述可滚动的体由实心材料构造。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的工具，其特征在于，所述可滚动的体的至少外边缘区（55）由热固性塑料、热塑性塑料、热塑性的弹性体、弹性体、人造纤维材料、有色金属或者弹性的天然产物例如天然纤维、毛毡、软木、毛皮或皮革制成。

5.根据权利要求1所述的工具，其特征在于，在所述可滚动的体的外边缘区（55）施加油墨涂层或者漆涂层。

6.根据权利要求1所述的工具，其特征在于，所述可滚动的体的外边缘区（55）包括两个或者更多层，所述层具有相互不同的材料特性，其中，外层具有比内层高的表面硬度。

7.根据以上权利要求中任一项所述的工具，其特征在于，所述抵靠保持件（45）设置在所述下工具（22）的接收装置（43）中，所述接收装置设置成向着所述工件（12）敞开并且为了将所述抵靠保持件（45）定位在所述接收装置（43）中设有保持装置（47），通过所述保持装置使所述抵靠保持件（45）沿着所述下工具（22）的纵轴线（50）挠性地被接收。

8.根据权利要求7所述的工具，其特征在于，所述保持装置（47）被构造为弹簧元件，所述弹簧元件特别是具有一个用于抵靠保持件接收装置（46）的接收区段（73）以及至少一个用于固定在所述接收装置（43）上或者固定在所述接收装置中的固定区段（74）并且包括处于所述接收区段与所述固定区段之间的条形的伸展区段（75）。

9.根据权利要求7或8所述的工具，其特征在于，在所述下工具（22）过载时，所述抵靠保持件（45）相对于所述接收装置（43）的外边缘（52）完全沉入到所述接收装置（43）中并且所述保持装置（47）的伸展区段（75）能够塑性变形。

10.根据权利要求1所述的工具，其特征在于，所述加工工具（62）构造成打标工具、压印工具、膜分离工具、雕刻工具、滚压去毛刺工具或者滚压成形工具特别是滚压夹紧工具。

11.根据权利要求1所述的工具，其特征在于，在待加工的工件（12）具有1000MPa至10000MPa范围内的维氏硬度的情况下，至少所述可滚动的体的外边缘区由具有200MPa至1000MPa、优选200MPa至500MPa范围内维氏硬度的材料特别是有色金属构造或者由具有小于200MPa维氏硬度的材料特别是塑料构造。

12.根据权利要求1的所述的工具，其特征在于，在待加工的工件（12）具有200MPa至1000MPa、特别是200MPa至500MPa范围内的维氏硬度并且特别是由有色金属制成的情况下，至少所述可滚动的体的外边缘区由具有小于200MPa维氏硬度的材料特别是塑料构造。

13.根据权利要求1的所述的工具，其特征在于，所述可滚动的体构造为球（48）、构造为圆柱体（50）或者构造为圆环面。

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