CN106077278A - 将板形工件的工件部分间的连接筋压力成形的装置和方法 - Google Patents

Abstract

一种将由切割操作产生的尤其为金属片的板形工件的未完全分离的工件部分间的连接筋压力成形的成形工具，包括均设有成形单元的两个工具部。工具部能以一加工行程沿着行程轴线朝着彼此移动到行程终点位置。每个成形单元具有位于背离相应工件部分的筋侧上的成形表面，其中成形表面从成形单元的正面开始沿行程轴线远离面向相应工件部分的工件侧延伸。一种通过成形工具执行对连接筋压力成形的方法。压力成形连接筋的方法为切割板形工件、尤其是切割金属片方法的一部分，并且也为加工板形工件、尤其是加工金属片方法的一部分，在这期间除切割之外还在工件上进行进一步加工，尤其是边缘加工。

Description

将板形工件的工件部分间的连接筋压力成形的装置和方法

技术领域

本发明涉及一种成形工具以及设有该成形工具用于压力成形所述连接筋的机床，该连接筋通过其端部附接至工件部分并且将所述工件部分连接在一起，所述工件部分作为加工产品从对板形工件、尤其是对金属片进行切割操作而产生，并且所述工件部分的每个具有切割面，所述连接筋横向于所述切割面延伸，

·所述成形工具包括两个工具部，在压力成形所述连接筋时所述工具部被分配给连接筋的相反侧，并且所述工具部能沿着行程轴线相对于彼此移动，所述行程轴线在压力成形所述连接筋时横向于所述连接筋延伸，

·所述工具部在沿着行程轴线面向彼此的侧部上均设有成形单元，所述成形单元的自由端沿着行程轴线以正面面向彼此，

·其中所述成形单元的每个具有工件侧和筋侧，并且当压力成形所述连接筋时，所述成形单元的工件侧面向一个且同一个工件部分，所述成形单元的筋侧背离该工件部分，以及

·其中所述工具部能以一加工行程沿着行程轴线朝着彼此移动到行程终点位置，在该行程终点位置在成形单元的正面之间沿着行程轴线存在间隙，其中当压力成形所述连接筋时，所述间隙小于待成形的连接筋沿着行程轴线的延伸部。

本发明还涉及一种对通过上述成形工具和/或上述机床加工的上述类型的连接筋进行压力成形的方法。

最后，本发明涉及加工板形工件、尤其加工金属片的方法，在所述加工期间两个工件部分彼此分离，

·其中所述两个工件部分首先不完全地彼此分离，留下在所述两个工件部分的每个上产生的切割面、和至少一个连接筋，所述连接筋通过其端部附接至工件部分，从而将所述工件部分连接在前一起，并且所述连接筋横向于所述切割面延伸；

·其中在所述工件部分的不完全分离之后，压力成形所述连接筋；以及

·其中随后通过移除由成形的连接筋产生的连接，所述两个工件部分完全地相互分离。

背景技术

从文献US 5,655,401 A可知本领域的大体状况。该文献公开了用于缩小连接筋的横截面的成形工具，冲压金属片产生的金属片部分通过连接筋连接至围绕金属片部分的骨架。也称作“微接头(micro-joints)”的连接筋在金属片部分和骨架之间产生临时连接，且在对金属片的冲压操作期间和之后确保产生的金属片部分和骨架能作为一个单元被处理。为了避免连接筋在一起处理金属片部分和骨架时产生的应力的影响下断裂，连接筋不得不设置为具有足够的尺寸。同时，在金属片部分和骨架的连接操作之后，必定能以最小的努力将金属片部分从骨架释放。为此，通过已知的成形工具缩小连接筋在金属片部分和骨架之间的横截面。已知的成形工具包括具有锥形冲头端头的成形冲头、以及具有平坦支承面和陷入平坦支承面的模槽的成形模具。成形冲头配置给待加工的连接筋的一侧，而成形模具配置给另一侧。以沿着行程轴线的一加工行程，成形冲头朝着成形模具移动。这样做时，成形冲头通过锥形冲头端头作用于布置在成形冲头和成形模具之间的连接筋。由于冲头端头的冲击，连接筋被挤压，由此减小连接筋在成形冲头和成形模具之间的厚度，并且此外连接筋在通过支承面和侧向限定模槽、且平行于行程轴线延伸的表面形成在成形模具上的边缘上弯曲。因此，在连接筋产生破裂带，在此处横截面相对于连接筋的剩余部分减小。假如被加工的金属片的金属片部分和围绕这些金属片部分的骨架之间的所有连接筋通过上述方式压力成形，仅振动包括金属片部分和骨架的单元足以在破裂带使连接筋断裂，由此从骨架拆除金属片部分。这样做时，会留下突出于金属片部分的表面的毛边，不得不机械上去除该毛边。

发明内容

本发明的目的在于提供使工件部分能够完全相互分离以至于不需要或几乎不需要工件部分的后续加工的装置和方法，所述工件部分在切割板形工件而加工产品时通过连接筋连接在一起并且彼此未完全分离。

根据本发明，通过根据权利要求1和13所述的成形工具和机床以及根据权利要求15、16和18所述的方法实现上述目的。

就本发明而言，使用了成形工具，该成形工具在两个工件部分之间压力成形所述连接筋期间由于设置在成形工具的工具部上的成形单元的几何形状而在连接筋的(一或两)端产生破裂区，该破裂区如此设置使得在连接筋断裂之后，在工件部分没有留下或留下仅极少的连接筋的痕迹。所述工具部的成形单元在压力成形所述连接筋时陷入连接筋中，且这样做使连接筋的材料移位。由于根据本发明的成形工具的成形单元几何形状，被成形工具塑化的连接筋的材料远离与连接筋相邻的(一个或多个)工件部分地移位。因此，在压力成形期间被塑化的连接筋的材料在相关的(一个或多个)工件部分上不会留下痕迹或留下仅极少的痕迹。形成在连接筋上的毛边连同连接筋被去除，因而没有损害(一个或多个)工件部分上切割面的品质。基于本申请，例如在一方面确定连接筋的宽度尺寸而另一方面确定成形单元的宽度尺寸时，根据本发明的成形工具的工具部进行单一加工行程或多个连续加工行程以形成连接筋。

在压力成形所述连接筋之后，连接筋的成形端仅具有相对小的横截面，该横截面的尺寸确定为能通过最小的努力，例如来回移动被加工的工件，移除连接筋和相邻工件部分之间的连接，同时至少没有毛边和实际上没有残留物留下。尽管如此，连接筋的尺寸在压力成形之前能确定为其在相关的工件部分之间提供了牢固的连接。

能够使得不仅作为工件部分的成品部件通过连接筋相互连接，而且一个或多个成品部件也能连接至废料部件，例如骨架。连接筋例如可附接至连接在一起的工件部分的直的或弯曲的边缘以及转角。为了使成形工具具有尽可能长的使用寿命，连接筋应相对于成形工具的成形单元对齐，使得连接筋沿着行程轴线以表面而不是以边缘面向成形单元。因此，在工件部分未完全分离时必须避免连接筋绕着其纵向轴线的扭转。

同样，为了优化根据本发明的成形工具的使用寿命，能从加工站去除在压力成形所述连接筋时产生的例如为削屑的工件碎片。为此，在本发明的优选实施例中，根据本发明的成形工具的工具部中的至少一个设有适当的提取装置。通过将工件碎片从加工站移除，也能防止工件碎片在待相互分离的工件部分留下痕迹，且从而防止工件加工产品的品质下降。

在根据本发明的机床上，根据本发明的成形工具的工具部布置在工具保持器中，所述工具保持器设置在待成形的连接筋的相反侧、或分别在通过待成形的连接筋连接在一起的工件部分的相反侧，并且所述工具保持器能在数字控制下沿着工具部的行程轴线相对于彼此移动。也可以连同附接至工具保持器的工具部绕着行程轴线可旋转地调节工具保持器。来自先前分离过程的工件通常搁置在机床的传统工件支承件上。通过平行于被加工的工件的板平面一方面进行工件部分和连接筋的运动且另一方面进行机床的工具保持器的运动，连接筋相对于在工具保持器中保持的成形工具的工具部定位以进行加工。

在成形过程期间，通过根据本发明成形工具的工具部的成形单元将压力施加在待成形的连接筋的两侧。成形单元在连接筋的一端沿着一条线陷入，所述线能在当制造连接筋时已经在相邻工件部分上形成的切割面的延伸部中延伸，可替换地，所述线能相对于该切割面向后移进工件部分的内部。在后一种情形中，即使在将连接筋从工件部分分离期间有少量的连接筋残余留在工件部分上，也能确保没有连接筋残余从在制造连接筋时产生在工件部分上的切割面突出。如果适用的话，成形单元优选以十分之一毫米的量级与工件部分重叠。

根据本发明的成形过程为根据本发明的切割过程的一部分并且也为根据本发明的加工方法的一部分，在根据本发明的加工方法期间进行根据本发明的切割方法以及额外地进行进一步的工件加工。作为根据本发明的加工方法的一部分，根据本发明的成形工具能以与除分离过程之外进行的工件加工相协调的方式用于形成(一个或多个)连接筋。特别地，在形成(一个或多个)连接筋时，能在工件部分上产生与在相关工件部分的剩余切割面上进行附加工件加工期间产生的几何形状类似的几何形状。

从属权利要求2至12、14和17提供了本发明的特定实施例。

根据权利要求2，在根据本发明的成形工具的优选实施例中这样设置，所述工具部中的至少一个具有基本垂直于行程轴线延伸的支承面，该工具部的成形单元从所述支承面朝着另一工具部突出。在成形过程期间，所述支承面形成用于待成形连接筋的支座(abutment)，从而防止被加工的连接筋的非期望的变形。

能考虑为根据本发明的成形工具的工具部的成形单元设置不同的几何形状。

根据权利要求3，所述成形单元中的至少一个在平行于行程轴线延伸的剖面中具有三角形横截面或梯形横截面。根据权利要求4，根据本发明的成形工具的构造类型优选为，工具部中的一个的成形单元具有三角形横截面，并且另一个工具部的成形单元具有梯形横截面。具有三角形横截面的成形单元的正面原则上为线性的。为了增加使用寿命，在本发明的优选实施例中的这样的成形单元能在形成该成形单元的正面的三角形的顶点设有微小的平化部(flattening)或圆化部(rounding)。不同于具有三角形横截面的成形单元，具有梯形横截面的成形单元具有平坦的正面。根据本发明也能想到形成成形单元的平坦正面的、除梯形之外的横截面。

具有三角形或梯形横截面的成形单元在本发明的另一改进型中设置为由工具部设有优选为内部锥体的内部腔体的自由端形成工具部的成形单元(权利要求5)。在压力成形所述连接筋期间，连接筋的材料能流入例如通过内部锥体所形成的腔体的内部。因此，能降低由连接筋提供的克服根据本发明的成形工具进行的加工的阻力。在本发明的另一改进型中，能在相关成形单元的正面和内部锥体之间的过渡位置设置倒圆(radius)或倒角(chamfer)。如果适用的话，所述倒圆和倒角确保在工件部分最终分离时，形成的连接筋不会在该位置断裂，而替代地恰好在连接筋与相邻工件部分交会的地方断裂。

在压力成形所述连接筋期间以及在根据本发明的成形工具的成形单元在连接筋的至少一端进行相关陷入期间，通过成形单元在工件侧上产生切割面。通过适当地配置成形单元，能影响由成形单元产生的切割面的构造。假如成形单元具有尖锐的边缘，成形单元会产生光滑且因而高品质的切割面。

在根据权利要求6所述的本发明的实施例的情况下，这样设置，成形单元中的至少一个在工件侧沿着行程轴线平行于在压力成形所述连接筋时成形单元的工件侧所面向的那个工件部分上的切割面延伸、或相对于该切割面成一定角度地延伸。假如成形单元的工件侧平行于相关工件部分上的切割面，由成形单元在该工件部分上产生的切割面同样平行于在压力成形所述连接筋之前所产生的工件部分的切割面延伸。假如成形单元的工件侧相对于工件部分上的在压力成形所述连接筋之前已经产生的切割面成一定角度地延伸，相同的情况适用于由成形单元在所述工件部分上产生的切割面。如果由成形单元产生的切割面作为工件部分上已经存在的切割面的延伸部延伸，平行于相关工件部分上的切割面延伸的切割面尤其通过根据本发明的成形单元形成。根据本发明例如在以下情形中提供通过成形单元制造的相对于工件部分的已经存在的切割面成一定角度倾斜的切割面，在这些情形中在形成连接筋之前或之后，通过在工件部分的边缘上进行额外的加工形成工件部分上已经存在的切割面从而产生倒角。通过适当选择成形单元的工件侧和工件部分的已经存在的切割面之间的角度，由成形单元在工件上产生的倒角面与在工件部分的额外边缘加工期间形成的倒角面对齐。

根据权利要求7，根据本发明的成形工具如此配置使得工具部中的一个的成形单元在相关的工件部分上产生平行于工件部分的已经存在的切割面延伸的切割面，同时另一工具部的成形单元制造相对于工件部分的已经存在的切割面成一定角度延伸的切割面。

在根据权利要求8的本发明的实施例的情况下，根据本发明的成形工具的工具部上的成形单元相对于行程轴线横向地偏离。这样做时，在两个成形单元之间产生间隙，这有助于在成形操作后连接筋的斜向断裂。例如在已提到的情形中，工件部分上成角度的断裂面会是可取的，在该情形中同样也通过工件部分的边缘加工产生成角度的面，随后工件部分上成角度的断裂面能与该成角度的面相匹配。

假如连接筋在两个用作成品部件的工件部分之间产生连接，连接筋必须以尽可能少的残余与两个工件部分均分开。

权利要求9涉及用于该目的的根据本发明的成形工具的一种构造类型，其允许连接筋在沿着连接筋彼此隔开的多个位置同时成形。该情形中连接筋上的成形位置中的每个被两个单元区段加工，其中一个单元区段为根据本发明的成形工具的所述一个工件部分上的成形单元的一部分，而另一单元区段为成形工具的另一工件部分上的成形单元的一部分。

在本发明的情况下，对于分配给连接筋上不同加工位置的成形单元区段，存在各种选项用于设计根据本发明的成形工具的工具部上的成形单元。

根据权利要求10，根据本发明的成形工具的两个工具部上的成形单元在圆周方向上，且尤其以弧形的方式优选沿着绕着行程轴线的圆弧延伸。成形单元在圆周方向上的延伸部的尺寸能设置为当正在形成连接筋时，成形单元同时定位在连接筋的多个位置。成形单元的弧形尤其圆弧形状的延伸部提供了这样的可能，即连接筋在成形后认为应该在此处断裂的破裂区在与连接筋相邻的工件部分上布置在一区域中，该区域相对于在形成连接筋之前在该工件部分上已经产生的切割面凹进所述工件部分的内部。在以下情况下成形单元的圆形延伸部是更加有利的，即通过绕着与成形单元同心的定位轴线进行的工具部的简单旋转调整，能将成形单元的不同单元区段分配给一个且同一个加工位置和/或一个且同一个单元区段能分配给不同的加工位置。考虑到由此可实现的工具磨损的平衡效应，尤其推荐连续使用成形单元的不同单元区段。

根据权利要求11，在根据本发明的成形工具的另一优选实施例中，成形单元的至少一个在圆周方向上不断地延伸。可替换地，在本发明的情况下，也可想到在圆周方向上分区段的成形单元。

在根据权利要求14的本发明的机床上，对连接筋的压力成形的加工行程的控制是与力相关的。权利要求12涉及根据本发明的成形工具的实施例，其允许对成形工具的工具部的加工行程进行与力相关的控制。在根据本发明的成形工具的优选实施例中，设置工具部的共同支承部，其沿着行程轴线且绕过压力成形的连接筋地起作用，其中工具部中的至少一个成形为如同门架(portal)且在其加工期间跨过待成形的连接筋。当两个工具部处于行程终点位置时，相关工具部的门架柱能在连接筋的旁边侧向地搁置在另一工具部之上。成形单元能布置在(一个或多个)工具部的设有至少一个突起的门架柱之间。

在根据本发明的切割过程的优选实施例中，如权利要求17所述这样设置，在加工由弹性可变形材料制成的板形工件期间，所述至少一个连接筋制造成为柔性铰链、并且在由连接筋连接在一起的工件部分的切割面的横向方向上为有弹力的。如果这样的连接筋借助根据本发明的成形工具形成，并且这样做时压力施加至沿着连接筋彼此隔开的两个位置，尤其为连接筋的两个相反端，连接筋布置在成形工具的两个接触点之间的区域能利用连接筋的弹性被压缩。由此，仅需要相对较小量的力来形成连接筋。

附图说明

下文借助示例性和示意性的附图更详细地描述本发明，其中：

图1示出具有切割站和成形站的用于金属片加工的机床；

图2示出由连接筋连接在一起、且通过在根据图1的机床上的金属片加工而成的金属片部分；

图3示出在根据图1的机床的成形站使用的成形工具的第一实施例；

图4至图9示出当形成设置在两个金属片部分之间的连接筋时用图说明根据图3的成形工具的操作模式的图示；

图10a、图10b和图10c示出在根据图1的机床的成形站上使用的成形工具的其它实施例的上部工具；

图11示出用图说明根据图10a的成形工具的操作模式的图示；

图12示出用图说明根据图10b的成形工具和根据图10c的成形工具的操作模式的图示；

图13示出假如由成形工具执行的加工行程以与力相关的方式被控制时根据图3的成形工具的变型例；以及

图14示出在金属片部分的边缘加工期间由连接筋连接在一起的两个金属片部分。

具体实施方式

根据图1，机床1配置成为联合的冲压/激光机。机床1的机架2为C形的并且具有上机架支腿3和下机架支腿4。在上机架支腿3和下机架支腿4的自由端设置激光切割站5和成形站6。

激光切割站5包括位于上机架支腿3上的激光切割头7、和位于下机架支腿4上的激光束接收器8。成形站6具有位于上机架支腿3上的上工具保持器9、和位于下机架支腿4上的下工具保持器10。成形冲头11形式的上部工具插入上工具保持器9，同时成形模具12形式的下部工具插入下工具保持器10。成形冲头11和成形模具12为成形工具13的一部分。

通过采用常规的行程驱动成形工具13，能沿着行程轴线14相对于成形模具12升高和降低成形冲头11。上工具保持器9和下工具保持器10能连同成形冲头11和成形模具12绕着行程轴线14旋转地被调节。通过可编程数字控制器控制机床1的所有功能。

板形工件，即所示的实施例中的金属片15，正在激光切割站5和成形站6上加工。为了加工目的，通过常规的协调导向系统16以越过机床1的工件支架17从而相对于激光切割头7和激光束接收器8且还相对于成形工具13的双轴水平运动移动金属片15。在图1中，示出的金属片15已经部分断裂开，从而能在图中看见激光束接收器8和具有成形工具13的成形模具12的下工具保持器10。

作为在机床1上进行的加工操作的一部分，金属片15最初在激光切割站5上经历切割操作。图2示出金属片15的切割操作的一种可能后果。因此，通过在切割操作中使用激光切割头7，在图2中部分示出的骨架18和设置为成品部件的金属片部分19、20、21、22作为工件部分相互分离。由于协调导向系统16产生的金属片15的运动，通过激光切割头7投射到金属片15上的激光束切割金属片部分19、20、21、22，留下连接筋23在后面。因为连接筋23引起了残余的连接，所以骨架18和金属片部分19、20、21、22仅部分彼此分离。另外类型的切割工具，尤其是嵌在成形站6的冲压工具，可用来代替激光切割束以不完全地分离骨架18和金属片部分19、20、21、22。

在根据图2的加工状态中，金属片15被协调导向系统16移动至机床1的成形站6。在这里，连接筋23被插入上工具保持器9和下工具保持器10的成形工具13压力成形。

图3详细地示出了成形工具13，其中成形冲头11设置为上部工具，而成形模具12设置为下部工具。此处，用成形冲头11和成形模具12两者上的虚线表示行程轴线14，在操作行程中沿着行程轴线14相对于成形模具12降低成形冲头11从而压力成形所述连接筋23。

通过插入上工具保持器9和下工具保持器10的成形工具13，冲压成形单元24和模具成形单元25沿着行程轴线14彼此相对。冲压成形单元24的平坦环形正面26和模具成形单元25的圆形线性面27沿着行程轴线14指向彼此。

为了形成平坦正面26，成形冲头11的自由端设有内部椎体28。内部椎体28的侧表面，连同成形冲头11的行程对准的圆柱形外表面和垂直于行程轴线14延伸的平坦正面26，界定了冲压成形单元24的梯形横截面。用图5中假象的虚线表示冲压成形单元24的梯形横截面的上限。

模具成形单元25朝着成形冲头11突出于成形模具12的支承面29。支承面29在成形模具12上垂直于行程轴线14延伸。模具成形单元25的横截面呈等腰三角形的形状，其底部位于成形模具12的支承面29内而其顶点形成模具成形单元25的线性正面27。

冲压成形单元24和模具成形单元25均绕着圆形线环状地延伸，而且如此与行程轴线14是同心的。在行程轴线14的横向方向上，冲压成形单元24和模具成形单元25彼此偏离，其中冲压成形单元24的平坦正面26位于模具成形单元25的线性正面27的内部。

下文采用在骨架18和金属片部分20之间的连接筋23其中之一的示例描述压力成形被加工的金属片15的连接筋23的操作顺序。

在开始实际的成形过程之前，使用机床1的协调导向系统16相对于嵌在成形站6上的成形工具13定位被加工的金属片15，使得成形工具13相对于待成形的连接筋23采用加工就绪的位置。对于在加工就绪位置的成形工具13，成形工具13的成形冲头11与连接筋23的顶面和沿着行程轴线14与其相邻的工件部分隔开。沿着行程轴线14，在模具成形单元25的正面27和连接筋23的底面以及与其连接的工件部分之间存在最小的距离。

由于适当确定了成形冲头11的直径的尺寸，布置在加工就绪位置的成形冲头11的冲压成形单元24的平坦正面26在被加工的金属片15的顶面上的竖直投影在连接筋23的两端延伸超出在相应工件部分处的连接筋23的基底30。这在图4中被示出，其中，在图4中仅示出冲压成形单元24的平坦正面26的径向最外限界线的竖直投影。在骨架18和金属片部分20的底面上，模具成形单元25的线性正面27在被加工的金属片15上的竖直投影与冲压成形单元24的正面26的竖直投影同心地、且在其径向外侧延伸。

从加工就绪位置开始，沿着行程轴线14以一加工行程将成形冲头11朝着成形模具12移动至行程终点位置。在图3-12所示的示例中，加工行程以与路径相关的方式被控制，而在图13所示的示例中，加工行程的控制是与力相关的。

在成形冲头11的加工行程的控制是与路径相关的情形下，能可变地调节成形冲头11相对于成形模具12进行的加工行程的长度，并且该长度尤其取决于在成形操作之后所期望的连接筋23的剩余厚度。采用常规的距离测量系统探测成形冲头11沿着行程轴线14行进的距离，并且该距离构成控制机床1的行程驱动器的基础。

还通过沿着行程轴线14测量的模具成形单元25的高度确定连接筋23的剩余厚度。

图5示出在成形冲头11的行程终点位置的情形。沿着行程轴线14，在冲压成形单元24和模具成形单元25的正面26、27之间存在着比未变形的连接筋23的厚度小的距离。由于成形冲头11的作用以连接筋23、骨架18和金属片部分20的底面抵靠着成形模具12的支承面29来挤压连接筋23、骨架18和金属片部分20。

在加工行程期间，具有冲压成形单元24的直径上对置的单元区段的成形冲头11已在其两端陷入连接筋23并且陷入骨架18和金属片部分20的相邻区域。冲压成形单元24的工件侧31面向骨架18，冲压成形单元24的工件侧32面向金属片部分20。冲压成形单元24的筋侧33、34朝向连接筋23，且从而背离剩余的片18和金属片部分20。

在模具成形单元25处的情形是相应的。由于通过成形冲头11施加在被加工的金属片15上的压力，模具成形单元25以两个直径上对置的单元区段已在其端部处被挤压进连接筋23、并且被挤压进骨架18和金属片部分20的与连接筋相邻的区域。模具成形单元25的工件侧35、36面向骨架18和金属片部分20，模具成形单元25的筋侧37、38背离骨架18和金属片部分20。

当冲压成形单元24的工件侧31、32平行于行程轴线14延伸、并且也平行于由于在金属片15上的先前切割操作在骨架18上形成的切割面39和在图4中隐藏的、金属片部分20上的相应切割面延伸时，模具成形单元25的工件侧35、36与骨架18和金属片部分20上的切割面39成角度地倾斜。

冲压成形单元24在筋侧33、34上具有成形表面40、41。在模具成形单元25的筋侧37、38上设置成形表面42、43。冲压成形单元24的成形表面40、41从冲压成形单元24的正面26开始沿着行程轴线14远离冲压成形单元24的工件侧31、32延伸。相应地，模具成形单元25的成形表面42、43沿着行程轴线14远离模具成形单元25的工件侧35、36延伸。

由于冲压成形单元24和模具成形单元25所引起的几何形状，在冲压成形单元24和模具成形单元25的筋侧33、34、37、38，连接筋23的塑化材料由于成形工具13对连接筋23的作用朝着连接筋23发生移位，且从而远离冲压成形单元24和模具成形单元25的工件侧31、32、35、36地移位。

在连接筋23的端部，成形工具13进行的压力成形缩小了连接筋23沿着行程轴线14的横截面。由于冲压成形单元24和模具成形单元25的正面26、27的直径超过连接筋23的尺寸，连接筋23在骨架18和金属片部分20处缩小的横截面的底边相对于切割面39向后移进骨架18和金属片部分20的内部。

如果在连接筋23压力成形之前的金属片15的切割加工期间骨架18和金属片部分20上的切割面39已经设有相应的回退(setback)(图6)，将会在骨架18和金属片部分20处发生横截面缩小的连接筋23的底边的相应偏离。在该情形下，在切割加工金属片15之后的压力成形期间，必须加工的仅有连接筋23，而不包括骨架18和金属片部分20紧邻连接筋23的区域。因此，相较于根据图4的情形，在根据图6的加工情形中需要施加较小的力以压力成形所述连接筋23。

在参照骨架18和金属片部分20之间的连接筋23描述的方式中，根据图2加工的金属片15上的所有连接筋23相继被压力成形。图7和图8通过示例示出十字形加工片23的加工，其如图2所示设置在金属片部分19、20、21、22之间。图7涉及不仅连接筋23自身而且紧邻的工件区都将被成形的情形，而根据图8，在金属片15先前的切割加工期间已经去除紧邻连接筋23的工件区，因此必须成形的仅有连接筋23。

图9示出设置在两个工件部分之间、且未完全彼此分离的连接筋23，其如同工件的经切割而加工的剩余部分一样由弹性材料组成，并且在相连的工件部分未完全分离期间已经被制造成为曲折的形状。由于其材料和其特定的形状，连接筋23是有弹性的，由此在两个相邻的工件部分之间形成柔性铰链。如果以图5所示的方式通过成形工具13的成形冲头11和成形模具12将压力施加至连接筋23，连接筋23因其弹性将对压力成形仅产生相对较小的阻力。连接筋23的弹性便于连接筋23的塑化材料远离冲压成形单元24和模具成形单元25的工件侧31、32、35、36的移位。

图10a、10b和10c示出设计上不同于成形工具13的成形工具13/1、13/2、13/3，其不同之处分别在于成形冲头11/1、11/2、11/3。不同于成形冲头11的冲压成形单元24，成形冲头11/1的冲压成形单元24/1具有椭圆形的形状。成形冲头11/2在平行于行程轴线14的平面中被分开，且因而具有两件式冲压成形单元24/2，其中冲压成形单元24/2的每段呈半圆形。成形冲头11/3为沿着平行于行程轴线14延伸的平面划分成形冲头11/1的产物。因此，成形冲头11/3的冲压成形单元24/3也是分段的，并且包括结构相同的两个半部。未示出的成形模具分配给成形冲头11/1、11/2、11/3，这些成形模具具有几何形状与冲压成形单元24/1、24/2、24/3的几何形状相配、且除此之外还与成形工具13的成形模具12的模具成形单元25相当的模具成形单元。

图11和图12中示出了加工策略，根据所述加工策略借助于成形工具13/1、13/2、13/3能压力成形工件部分之间不完全相互分离的连接筋23。

根据图11，在连接筋23的端部上通过成形工具13/1的多个连贯的加工行程进行压力成形。为了相对于待加工的连接筋23适当地定向成形工具13/1，绕着行程轴线14转动机床1的上工具保持器9和下工具保持器10从而旋转地调节成形冲头11/1和给其分配的成形模具。另外，被加工的金属片15借助机床1的协调导向系统16相对于成形工具13/1被定位。

根据图12，借助成形工具13/2加工单个的连接筋23。成形工具13/3用于压力成形两个十字形连接筋23。成形工具13/2、13/3通过单加工行程在连接筋23的两端进行压力成形，其中需要成形工具13/3的两个连贯加工行程从而加工以X形彼此相交的两个连接筋23，并且其中在第一次加工行程之后成形工具13/3绕着行程轴线14旋转。

根据图13，成形工具13/4的工具部为成形冲头11/4。在图13中未示出的根据图3的成形模具12分配给成形冲头11/4以作为第二工具部。成形冲头11/4的成形装置44相当于根据图3的成形冲头11。成形冲头11/4以梯形横截面终止于冲压成形单元24/4中。

除成形装置44之外，成形冲头11/4具有颊板(cheeks)45、46，这些颊板沿着行程轴线14相对于成形冲头11/4的冲压成形单元24/4朝着未示出的成形模具12突出，且从而形成成形冲头11/4的突起47、48。

为了将连接筋23压力成形，先前切割的片15和成形工具13/4相对于彼此如此定位使得当成形冲头11/4朝着成形模具12进行一加工行程时，待成形的连接筋23位于成形冲头11/4的突起47、48之间。在加工行程的结尾，成形冲头11/4的突起47、48以其沿着行程轴线14指引的正面向下接触成形模具12的支承面29。突起47、48相对于冲压成形单元24/4的突出量如此设置使得在成形冲头11/4的行程终点位置中，沿着行程轴线14在冲压成形单元24/4的正面和模具成形单元25的正面之间存在间隙，其中该间隙相当于压力成形的连接筋23的所期望的剩余厚度。在行程终点位置中，成形冲头11/4如同门架一样在形成的连接筋23上延伸。成形冲头11/4的突起47、48如同门架柱一样在侧向上与连接筋23相邻。

对通过成形冲头11/4相对于成形模具12进行的加工行程的控制是与力相关的。为此，将图13中以轮廓形式示出的用于成形工具13/4的行程驱动器的行程控制装置49被结合进机床1的可编程数字控制器中。

行程控制装置49包括力测量装置50、评估装置51和致动装置52。通过力测量装置50，测量将成形工具13/4的成形冲头11/4沿着行程轴线14支承在成形模具12上的支承力的大小。在评估装置51中，支承力的实际测量值与储存在行程控制装置49中的支承力的极限值相比较。如果支承力的实际测量值达到给定的极限值，这表示成形冲头11/4已沿着行程轴线14到达其行程终点位置。于是，评估装置51对致动装置52产生切换信号。由于评估装置51产生的切换信号，致动装置52致动成形工具13/4的行程驱动器以使得成形冲头11/4指向成形模具12的加工行程终止，并且在与加工行程相反的方向上开始收回成形冲头11/4。

图14示出在压力成形所述连接筋23之前在所示的示例中在金属片15加工期间实施的方法步骤。此处，未完全分离的片状部分连同留下的弹性连接筋23在片状部分的底面上被边缘加工。

为此，提供插入机床1的成形站6上的下工具保持器10中的成形辊53。在对先前切割的金属片的片状部分进行加工期间，成形辊53与图14中未示出的反压辊相互作用，该反压辊插入机床1的上工具保持器9并且以圆柱形的侧表面靠置被加工的金属片的上侧。成形辊53设有具有两个圆锥形成形表面55、56的双锥形压条(bead)54。

为了进行对已切割金属片的未完全分离金属片部分的边缘加工，通过协调导向系统16在机床1的工件支架17上移动已切割的金属片，使得压靠着金属片部分的成形辊53沿着金属片部分的边缘滚动，从而借助于成形表面55、56在金属片部分的边缘上产生带斜边的面(倒角)。这样做时，避开连接筋23在金属片部分上的底面。在通过成形工具13的模具成形单元25或分别地通过成形工具13/1、13/2、13/3、13/4的模具成形单元进行连接筋23的压力成形期间，且在未完全分离金属片部分的边缘加工之后，在这些区域中形成相应的带斜边的面。

在将被加工的金属片的所有连接筋23压力成形之后，金属片部分，即在根据图2的示例中被加工的金属片15的金属片部分19、20、21、22，从相关的骨架(图2中的骨架18)释放。由于连接筋23横截面的缩小，仅需摇动被加工的金属片以实现该目的。由于作用在它们之上的负荷，连接筋23在由压力成形产生的破裂区中断裂，其中由于冲压成形单元24、24/1、24/2、24/3、24/4的几何形状以及成形工具13、13/1、13/2、13/3、13/4的相关模具成形单元的几何形状导致没有或实际上极少的连接筋23痕迹残留在金属片部分上。假如由于冲压成形单元24、24/1、24/2、24/3、24/4和模具成形单元的适当尺寸设置导致直径减小的连接筋23的底面缩进金属片部分的内部，即使留在金属片部分上的连接筋23的残余也不会突出超过在压力成形所述连接筋23之前产生的金属片部分的切割面。

Claims (18)

1.一种用于将连接筋(23)压力成形的成形工具，所述连接筋通过其端部附接至工件部分(18，19，20，21，22)并且将所述工件部分(18，19，20，21，22)连接在一起，所述工件部分作为加工产品从对板形工件、尤其是对金属片(15)进行切割操作而产生，并且所述工件部分的每个具有切割面(39)，所述连接筋(23)横向于所述切割面延伸，

·所述成形工具包括两个工具部(11，11/1，11/2，11/3，11/4；12)，在压力成形所述连接筋(23)时所述工具部被分配给连接筋(23)的相反侧，并且所述工具部能沿着行程轴线(14)相对于彼此移动，在压力成形所述连接筋(23)时所述行程轴线横向于所述连接筋(23)延伸，

·其中所述工具部(11，11/1，11/2，11/3，11/4；12)在沿着所述行程轴线(14)面向彼此的侧部上均设有成形单元(24，24/1，24/2，24/3，24/4；25)，并且所述成形单元(24，24/1，24/2，24/3，24/4；25)的自由端沿着行程轴线(14)以正面(26，27)面向彼此，

·其中所述成形单元(24，24/1，24/2，24/3，24/4；25)的每个具有工件侧(31，32，35，36)和筋侧(33，34，37，38)，并且当压力成形所述连接筋(23)时，所述成形单元(24，24/1，24/2，24/3，24/4；25)的所述工件侧(31，32，35，36)面向一个且同一个工件部分(18，19，20，21，22)，而所述成形单元(24，24/1，24/2，24/3，24/4；25)的所述筋侧(33，34，37，38)背离该工件部分(18，19，20，21，22)，并且

·其中所述工具部(11，11/1，11/2，11/3，11/4；12)能以一加工行程沿着所述行程轴线(14)朝着彼此移动到行程终点位置，在该行程终点位置，在所述成形单元(24，24/1，24/2，24/3，24/4；25)的所述正面(26，27)之间沿着所述行程轴线(14)存在间隙，其中当压力成形所述连接筋(23)时，所述间隙小于所述待成形的连接筋(23)沿着所述行程轴线(14)的延伸部，

其特征在于，

所述成形单元(24，24/1，24/2，24/3，24/4；25)的每个在所述筋侧(33，34，37，38)上具有成形表面(40，41，42，43)，所述成形表面(40，41，42，43)从所述成形单元(24，24/1，24/2，24/3，24/4；25)的所述正面(26，27)沿着所述行程轴线(14)远离所述成形单元(24，24/1，24/2，24/3，24/4；25)的所述工件侧(31，32，35，36)延伸。

2.根据权利要求1所述的成形工具，其特征在于，所述工具部(11，11/1，11/2，11/3，11/4；12)中的至少一个具有基本垂直于所述行程轴线(14)延伸的支承面(29)，该工具部(12)的所述成形单元(25)从所述支承面朝着另一工具部(11，11/1，11/2，11/3，11/4)突出。

3.根据上述权利要求中任一项所述的成形工具，其特征在于，所述成形单元(24，24/1，24/2，24/3，24/4；25)中的至少一个在平行于所述行程轴线(14)延伸的剖面中具有三角形横截面、或所述成形单元(24，24/1，24/2，24/3，24/4；25)中的至少一个在平行于所述行程轴线(14)延伸的剖面中具有梯形横截面。

4.根据上述权利要求中任一项所述的成形工具，其特征在于，在平行于所述行程轴线(14)延伸的剖面中，所述成形单元(24，24/1，24/2，24/3，24/4；25)中的一个具有三角形横截面，并且所述成形单元(24，24/1，24/2，24/3，24/4；25)中的另一个具有梯形横截面。

5.根据上述权利要求中任一项所述的成形工具，其特征在于，在所述工具部(11，11/1，11/2，11/3，11/4；12)中的至少一个上，所述成形单元(24，24/1，24/2，24/3，24/4；25)由所述工具部(11，11/1，11/2，11/3，11/4；12)的自由端形成，所述自由端设有优选为内部椎体(28)的腔体。

6.根据上述权利要求中任一项所述的成形工具，其特征在于，所述成形单元(24，24/1，24/2，24/3，24/4；25)中的至少一个在所述工件侧(31，32，35，36)沿着所述行程轴线(14)平行于在压力成形所述连接筋(23)期间所述成形单元(24，24/1，24/2，24/3，24/4；25)的所述工件侧(31，32，35，36)面向的那个工件部分(18，19，20，21，22)上的所述切割面(39)延伸；或者，所述成形单元(24，24/1，24/2，24/3，24/4；25)中的至少一个在所述工件侧(31，32，35，36)沿着所述行程轴线(14)相对于在压力成形所述连接筋(23)期间所述成形单元(24，24/1，24/2，24/3，24/4；25)的所述工件侧(31，32，35，36)面向的那个工件部分(18，19，20，21，22)上的所述切割面(39)成角度地延伸。

7.根据上述权利要求中任一项所述的成形工具，其特征在于，所述成形单元(24，24/1，24/2，24/3，24/4；25)中的一个在所述工件侧(31，32，35，36)沿着所述行程轴线(14)平行于所述切割面(39)延伸，并且所述成形单元(24，24/1，24/2，24/3，24/4；25)的另一个在所述工件侧(31，32，35，36)沿着所述行程轴线(14)相对于在压力成形所述连接筋(23)期间所述成形单元(24，24/1，24/2，24/3，24/4；25)的所述工件侧(31，32，35，36)面向的那个工件部分(18，19，20，21，22)上的所述切割面(39)成角度地延伸。

8.根据上述权利要求中任一项所述的成形工具，其特征在于，所述成形单元(24，24/1，24/2，24/3，24/4；25)的所述正面(26，27)横向于所述行程轴线(14)相对于彼此偏离。

9.根据上述权利要求中任一项所述的成形工具，其特征在于，所述成形单元(24，24/1，24/2，24/3，24/4；25)的每个具有相对于彼此偏离的单元区段，并且借助所述单元区段能在沿着所述连接筋(23)相互移位的多个位置压力成形所述连接筋(23)，

·其中所述成形单元(24，24/1，24/2，24/3，24/4；25)中的一个的单元区段和所述成形单元(24，24/1，24/2，24/3，24/4；25)中的另一个的单元区段分配给彼此，从而形成单元区段对，

·其中在所述单元区段对的单元区段上的所述成形单元(24，24/1，24/2，24/3，24/4；25)均具有工件侧(31，32，35，36)和筋侧(33，34，37，38)，并且当正在压力成形所述连接筋(23)时，所述单元区段对的单元区段的所述工件侧(31，32，35，36)面向一个且同一个工件部分(18，19，20，21，22)，且所述单元区段对的单元区段的所述筋侧(33，34，37，38)背离该工件部分(18，19，20，21，22)，以及

·其中不同单元区段对的单元区段的所述工件侧(31，32，35，36)面向不同的工件部分(18，19，20，21，22)，并且不同单元区段对的单元区段的所述筋侧(33，34，37，38)背离不同的工件部分(18，19，20，21，22)。

10.根据上述权利要求中任一项所述的成形工具，其特征在于，所述成形单元(24，24/1，24/2，24/3，24/4；25)在圆周方向上延伸，尤其是弯曲地、优选沿着绕着所述行程轴线(14)的圆弧延伸。

11.根据权利要求10所述的成形工具，其特征在于，所述成形单元(24，24/1，24/4；25)中的至少一个在所述圆周方向上不断地延伸。

12.根据上述权利要求中任一项所述的成形工具，其特征在于，所述工具部(11/4；12)中的至少一个具有沿着所述行程轴线(14)朝着另一个相应的工具部(11/4；12)延伸的突起(47，48)，并且移动至所述行程终点位置的两个工具部(11/4；12)通过所述突起(47，48)沿着所述行程轴线(14)且绕过所述连接筋(23)地支承在彼此之上。

13.一种包括成形工具(13，13/1，13/2，13/3，13/4)的机床，所述成形工具用于将连接筋(23)压力成形，所述连接筋通过其端部附接至工件部分(18，19，20，21，22)并且将所述工件部分(18，19，20，21，22)连接在一起，所述工件部分作为加工产品从对板形工件、尤其是对金属片(15)进行分离操作而产生，并且所述工件部分的每个具有切割面(39)，所述连接筋(23)横向于所述切割面延伸，其特征在于，

根据权利要求1至12中任一项所述的成形工具(13，13/1，13/2，13/3，13/4)被设置为所述成形工具。

14.根据权利要求13所述的机床，其特征在于，根据权利要求12所述的成形工具(13/4)被设置为所述成形工具，并且用于所述工具部(11/4；12)的所述成形工具(13/4)具有用于所述工具部(11/4；12)的行程驱动器，所述行程驱动器包括行程控制装置(49)，所述行程控制装置就其本身而言包括力测量装置(50)、连接至所述力测量装置(50)的评估装置(51)和连接至所述行程控制装置(49)的所述评估装置(51)和所述行程驱动器的致动装置(52)，

·其中，通过所述行程控制装置(49)的所述力测量装置(50)，能在所述成形工具(13/4)的所述工具部(11/4；12)的加工行程期间测量借助沿所述行程轴线(14)延伸的所述突起(47，48)将所述工具部(11/4；12)支承在彼此之上的支承力的大小，

·其中，通过所述行程控制装置(49)的所述评估装置(51)，借助所述力测量装置(50)测量的支承力的大小与分配给所述工具部(11/4；12)的所述行程终点位置的支承力的极限值相比较，以及

·其中，当达到或超过所述支承力的极限值时，通过所述行程控制装置(49)的所述评估装置(51)，对所述行程控制装置(49)的所述致动装置(52)产生切换信号，由于所述切换信号所述致动装置(52)致动所述成形工具(13/4)的所述行程驱动器以终止所述加工行程。

15.一种用于将连接筋(23)压力成形的方法，所述连接筋通过其端部附接至工件部分(18，19，20，21，22)并且将所述工件部分(18，19，20，21，22)连接在一起，所述工件部分作为加工产品从对板形工件、尤其是对金属片(15)进行切割操作而产生，并且所述工件部分的每个具有切割面(39)，所述连接筋(23)横向于所述切割面延伸，

·其中在所述连接筋(23)的至少一端上的成形工具(13，13/1，13/2，13/3，13/4)的两个工具部(11，11/1，11/2，11/3，11/4；12)被分配给所述连接筋(23)的相反侧、并且沿着横向于所述连接筋(23)延伸的行程轴线(14)相对于彼此移动，

·其中通过所述工具部(11，11/1，11/2，11/3，11/4；12)的成形单元(24，24/1，24/2，24/3，24/4；25)对所述至少一端上的所述连接筋(23)作用，借助所述成形单元(24，24/1，24/2，24/3，24/4；25)所述工具部(11，11/1，11/2，11/3，11/4；12)设置在沿着所述行程轴线(14)面向彼此的侧部上，所述成形单元(24，24/1，24/2，24/3，24/4；25)在自由端处以正面(26，27)沿着所述行程轴线(14)面向彼此，并且所述成形单元(24，24/1，24/2，24/3，24/4；25)的每个具有工件侧(31，32，35，36)和筋侧(33，34，37，38)，

·其中所述工具部(11，11/1，11/2，11/3，11/4；12)相对于所述连接筋(23)对齐，使得所述成形单元(24，24/1，24/2，24/3，24/4；25)的所述工件侧(31，32，35，36)面向一个且同一个工件部分(18，19，20，21，22)，而所述成形单元(24，24/1，24/2，24/3，24/4；25)的所述筋侧(33，34，37，38)背离该工件部分(18，19，20，21，22)，以及

·其中所述工具部(11，11/1，11/2，11/3，11/4；12)以一加工行程沿着所述行程轴线(14)朝着彼此移动到行程终点位置，在该行程终点位置在所述成形单元(24，24/1，24/2，24/3，24/4；25)的所述正面(26，27)之间沿着所述行程轴线(14)存在间隙，所述间隙小于所述待加工的连接筋(23)沿着所述行程轴线(14)的延伸部，

其特征在于，

借助根据权利要求1至12中任一项所述的成形工具(13，13/1，13/2，13/3，13/4)和/或借助根据权利要求13或14所述的机床(1)实施所述方法，其中所述连接筋(23)的材料通过所述成形工具(13，13/1，13/2，13/3，13/4)的所述成形单元(24，24/1，24/2，24/3，24/4；25)在所述连接筋(23)的相反侧被塑化，并且所述连接筋(23)在所述成形单元(24，24/1，24/2，24/3，24/4；25)的所述筋侧(33，34，37，38)的被塑化材料通过所述成形单元(24，24/1，24/2，24/3，24/4；25)的所述成形表面(40，41，42，43)远离所述成形单元(24，24/1，24/2，24/3，24/4；25)的所述工件侧(31，32，35，36)地移位。

16.一种切割板形工件、尤其是切割金属片(15)的方法，其中两个工件部分(18，19，20，21，22)相互分离，

·其中所述两个工件部分(18，19，20，21，22)首先未完全地相互分离，留下在所述两个工件部分(18，19，20，21，22)的每个上产生的切割面(39)以及留下至少一个连接筋(23)，所述连接筋(23)通过其端部附接至所述工件部分(18，19，20，21，22)，从而将所述工件部分(18，19，20，21，22)连接在一起，并且所述连接筋横向于所述切割面(39)延伸，

·其中在所述工件部分(18，19，20，21，22)未完全分离之后，压力成形所述连接筋(23)，以及

·其中随后通过移除由所成形的连接筋(23)产生的连接将所述两个工件部分(18，19，20，21，22)彼此完全分离，

其特征在于，

在所述工件部分(18，19，20，21，22)的未完全分离之后，通过根据权利要求15所述的方法压力成形所述连接筋(23)。

17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，对弹性可变形材料制成的板形工件、尤其是金属片(15)进行切割，并且所述至少一个连接筋(23)制造成为柔性铰链并且在由所述连接筋(23)连接在一起的所述工件部分(18，19，20，21，22)的所述切割面(39)的横向方向上是有弹力的。

18.一种加工板形工件、尤其是加工金属片(15)的方法，其中所述工件被切割，

其特征在于，

通过根据权利要求16或权利要求17所述的方法切割所述工件，并且在所述工件部分(18，19，20，21，22)未完全分离之后、以及在将所述工件部分(18，19，20，21，22)连接在一起的所述至少一个连接筋(23)的压力成形之前或之后、以及在所述工件部分(18，19，20，21，22)完全分离之前，对所述未完全分离的工件部分(18，19，20，21，22)中的至少一个进行额外加工，优选是额外边缘加工。