CN107000026A - 用于形成滚边的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种通过滚动翻折形成滚边(22)的方法，其中提供第一构件(1)和第二构件(2)，其中第一构件(1)包含至少一个包含边缘(6)的凸缘部分(4)，其中第一构件(1)与第二构件(2)至少通过滚边(22)的形成连接,并且其中滚边(22)至少部分地借助包含滚动边缘(10)的并且相对于第一构件(1)基本上沿凸缘部分(4)移动的滚边头(8)制造。目的在于，提供一种通过滚动翻折形成滚边(22)的方法，其中能够以简单的方式减少或避免在滚边凸缘中的褶皱的形成，在这种方法中由此实现该目的，即，滚边头(8)的滚动边缘(10)至少部分地在凸缘部分(4)处并且与凸缘部分(4)的边缘(6)有间隔地装配和移动。

Description

用于形成滚边的方法和装置

技术领域

本发明涉及一种通过滚动翻折形成滚边的方法，其中提供第一构件和第二构件，其中第一构件包含至少一个包含边缘的凸缘部分，其中第一构件与第二构件至少通过滚边的形成连接,并且其中滚边至少部分地借助包含滚边的并且相对于第一构件基本上沿凸缘部分移动的滚边头制造。此外本发明还涉及一种通过滚动翻边形成滚边从而连接第一构件和第二构件的装置，尤其是用于实施根据本发明的方法的装置，装置具有至少一个滚边头，其中滚边头具有滚边，具有使滚边头沿着第一构件的包含边缘的凸缘部分相对移动的装置，从而滚边至少部分地借助移动的滚边头制造，并且具有对用于产生所述滚边头的相对移动的装置进行控制的控制器。最终本发明涉及由第一构件和第二构件组成的结构，其中第一构件和第二构件至少部分地通过滚边连接。

背景技术

这种通过滚动翻边形成滚边的方法在现在技术中用于连接构件。在此滚动翻边是指在滚边头的帮助下制造滚边。在此第一构件的凸缘区域能够如此滚边，使得这个凸缘区域绕第二构件的边缘区域弯过来。由此第二构件能够两面地夹在经滚边的第一构件的层之间。

然而存在的问题在于，在使用滚动翻边来制造滚边的情况下能够产生所谓的滚边凸缘褶皱。这种沿着滚边凸缘的褶皱的形成是显而易见的。除了可能造成构件的不良连接外，这点对于在完成的产品中仍可见的构件来说是尤其有问题的，因为会明显地影响外观。例如在车身构件的生产中。在汽车制造工业中仅接受不包含可见的褶皱的滚边的车身部件。

此外，在滚边折边过程中在凸缘区域形成这类褶皱是尤其有问题的，即这种滚边凸缘褶皱必须复杂地通过附加的操作步骤进行平整或者这些褶皱之后不再能够通过构件的后续处理满意地减小。

发明内容

由此本发明的目的在于，提供一种用于通过滚动翻边形成滚边的方法和装置以及提供一种结构，其中能够以简单的方式减小或避免在滚边凸缘中的褶皱的形成。

根据本发明的第一教导关于方法的目的由此实现，即，滚边头的滚边至少部分地在凸缘部分处并且与凸缘部分的边缘有间隔地装配和移动。

已示出，借由滚边头的滚边一方面在凸缘部分处装配和移动并且另一方面与凸缘部分的边缘有间隔地装配和移动，相对于传统的凸缘区域滚边到凸缘区域的边缘的方法能够减小或者甚至避免在滚边凸缘中褶皱的形成。当滚边在完成的构件中保持可见的情况下，由于减小的滚边凸缘褶皱，通过滚动翻边产生的滚边例如也能够用于连接第一构件和第二构件。

通过滚边头的滚边对凸缘区域的作用还能够实现，在凸缘部分中形成压痕。因为通过滚边头的滚边在凸缘部分处并且与凸缘部分的边缘有间隔地装配和移动，滚边头的滚动面优选地仅在凸缘部分的远离凸缘部分的边缘处的或者邻接余下的第一构件的部分上滚动。也就是在此只有处于压痕和余下的第一构件之间的部分被滚边。相反，滚边头的滚动面优选不在与凸缘部分的边缘连接的凸缘部分的边缘部分上滚动。处于凸缘部分的边缘和压痕之间的边缘部分在此基本上不被滚边。

凸缘部分能够例如通过在第一构件的边缘处基本上长形的区域形成。在此凸缘部分例如从余下的构件竖立，例如基本上呈直角。这样的凸缘部分尤其适合于滚边，因为在此滚边头能够可靠地作用。

滚边头相对于第一构件沿着凸缘部分移动，能够例如如此实现，即，滚边头移动和/或第一构件和第二构件移动。优选滚边头相对于第一构件基本上沿着凸缘部分的边缘移动。由此滚边头的滚边基本上与凸缘部分的边缘具有恒定距离地移动，从而允许简单的操作过程。

第一构件与第二构件至少通过滚边的形成而连接,意味着能够附加地设置例如粘接的其他的或者进一步的连接。此外还能够存在其他构件。

依据根据本发明的方法的一个设计方案，在凸缘部分处滚边头的滚边与凸缘部分的边缘的间距构件相关地确定。已示出，在构件相关地调整间距的情况下，通过间隔的装配和移动能够有效地并且可靠地减少或避免滚边凸缘褶皱。例如绝对或者相对的间距能够与凸缘高成比例地确定。例如能够通过模拟获得优选的间距。如果设置更多的滚边步骤，间距优选在更多的，优选在所有的滚边步骤中相同地确定。由此滚边头的滚边在滚边步骤中重复地嵌接在压痕中。

依据根据本发明的方法的一个设计方案，滚边头的滚边至少部分地在凸缘部分处与凸缘部分的边缘的间隔大约1毫米到4毫米地，优选间隔大约2毫米至3毫米地装配并且移动。然而滚边头的滚边与凸缘部分的边缘间隔也许是构件相关的。然而结果表明，通过这样的间隔已经能够以简单的方式可靠地避免滚边凸缘褶皱。

可选择地能够使用相关的参数确定滚边头的滚边的装配和移动的间隔。例如滚边头的滚边能够以凸缘部分的高度的10％至50％由凸缘部分的边缘出发地装配和移动。从而在凸缘部分的边缘和滚边头的滚边的装配点之间的凸缘部分的部分，即边缘部分大约为凸缘部分的10％至50％。

依据根据本发明的方法的另一个设计方案，滚边头的相对于凸缘部分的定位角度至少部分地大约为10°至30°，优选大约为20°至25°。通过大约为10°至30°、优选大约为20°至25°的定位角在同时实现有效移动的条件下满意地减少或者抑制滚边凸缘褶皱。

定位角理解为滚边头倾斜的角度。例如凸缘部分在一个滚边步骤中以这个角度进行滚边或弯曲。例如定位角是滚边头的旋转轴和要弯曲的凸缘部分之间的角。如果设置更多的滚边步骤，定位角度至少在一个滚边步骤中，优选在所有的滚边步骤中约为10°–30°，优选约为20°–25°。

依据根据本发明的方法的另一个设计方案，滚边头的滚边的角半径趋近于零。由此借助滚边头的滚边实现了有效的并且确定的凸缘部分的压痕，这有利于降低滚边凸缘褶皱。趋于零的角半径理解为角半径相比于滚边头和凸缘部分的相关尺寸是可以忽略的。例如角半径小于1毫米，优选小于0.1毫米。例如角半径是零。例如滚边作为滚动切削边构成。

依据根据本发明的方法的另一个设计方案，第一和/或第二构件是板材，尤其是复合板材。板材和尤其是复合板材倾向于在滚边过程中凸缘褶皱。在这种构件中能够借助方法在此尤其有利地抵制滚边凸缘褶皱。这点尤其适用于由两个例如由钢制成的金属覆盖层和在金属覆盖层之间设置的塑料层构成的夹心板。这种板材由于其有利的特性，例如在高刚性条件下的低重量，应用于车身构造中。这样的板材能够通过滚边有利地彼此或者与另外的板材连接。在此第二个板材例如是内部板材并且第一板材是环绕内部板材的外部板材。可选择地第一和/或第二构件还能够是单片板材。优选第一构件为夹心板，第二构件为单片板材。

依据根据本发明的方法的另一个设计方案，滚边多级地通过一个或更多的预滚边步骤和完成滚边步骤借助一个或更多的基本上沿着凸缘部分移动的滚边头制造。通过方法的多级实施凸缘部分逐步地弯曲，由此产生可控的并且可靠的滚边，其中减少或避免滚边凸缘褶皱。

例如能够进行一个、两个、三个或更多预滚边步骤。紧接着进行完成滚边步骤。在预滚边步骤和完成滚边步骤使用一个滚边头的情况下，滚边步骤能够尤其简单地进行。可选择地还能够使用适应于分别的滚边步骤的不同的滚边头。例如预滚边步骤能够使用第一滚边头并且完成滚边步骤能够使用第二滚边头。例如滚边头在滚边步骤与滚边步骤间相对于第一板材始终进一步地倾斜，从而在滚边步骤中定位角能够保持在10°和30°之间。例如在凸缘部分的已滚边的部分和余下的第一构件之间的角在第一预滚边之后大约为60°，在第二预滚边之后大约为30°并且在第三预滚边和最后的预滚边之后大约为10°。

依据根据本发明的方法的另一个设计方案，滚边头的滚边至少在部分的，尤其在全部上述的预滚边步骤和完成滚边步骤中在凸缘部分处并且与凸缘部分的边缘有间隔地装配并且移动。通过在多个或者全部的滚边步骤中的间隔能够改善滚边凸缘褶皱的减少。优选各自的滚边头的滚边在进一步的滚边步骤中在通过各自的滚边头的滚边先前与凸缘部分的边缘有间隔的装备和移动产生的压痕的区域中装配并且移动。

依据根据本发明的方法的另一个设计方案，通过滚边头的滚边与凸缘部分的边缘有间隔的装配和移动产生的边缘部分被分离。从而结果能够在第二构件处制备平面紧贴的滚边，滚边具有减少的滚边凸缘褶皱或者不具有滚边凸缘褶皱。当边缘部分的分离在完成滚边步骤期间进行时，能够例如借助相应的滚边头的滚边有效地进行。可选择地能够在完成滚边步骤后面的分开的步骤中进行。在此例如能够切割边缘部分。优选紧接着将分离开的边缘部分例如借助气流或磁铁除去。

可选择地同样能够将通过滚边头的滚边与凸缘部分的边缘有间隔的装配和移动产生的边缘部分在完成滚边步骤中平面地滚边。由此避免了废料的产生和必要的去除。

依据根据本发明的方法的另一个设计方案，滚边作为平面滚边或点状滚边形成。平面滚边和点状滚边能够借助本方法以简单的方式减小或避免滚边凸缘褶皱的形成。

依据根据本发明的方法的另一个设计方案，第一构件和第二构件是车身的一这些部分。部分在车身的制造中如先前所描绘地借助滚边连接，其中在完成的构件处滚边能够看见。借助本方法能够在这种车身部件中以简单的方式减小或避免滚边凸缘褶皱的形成，从而对外观没有影响。

根据本发明的第二教导，开头描述的关于装置的任务由此实现，即控制器设置用于滚边头的滚边在凸缘部分处并且与凸缘部分的边缘有间隔地装配和移动。

如前所述，借由滚边头的滚边一方面在凸缘部分处装配和移动并且另一方面与凸缘部分的边缘有间隔地装配和踢动，相对于具有设置用于凸缘区域直至凸缘区域的边缘整面滚边的控制器的装置，能够减小或者甚至避免在滚边凸缘中的褶皱的形成。当滚边在完成的构件中保持可见的情况下，通过减小的滚边凸缘褶皱，用于产生滚边的装置能够尤其有利地被应用。

用于滚边头的相对移动的装置能够通过执行器，例如借助(工业的)机器人实现。此外装置能够具有例如多于一个的滚边头，其对于多级的滚边的执行是有利的。此外装置能够具有用于分离边缘部分的装置。作为其他的例子装置能够具有用于分离分开的边缘部分的装置，例如用于产生气流的装置或磁铁。

关于装置的优选的实施例和优势参照方法的实施例和优点的描述。其中通过先前的和接下来的依据根据本发明的方法的优选的实施例对操作步骤的描述，还应该通过根据本发明的装置的优选的实施例公开用于实施方法步骤的装置。通过用于实施方法步骤的装置的公开同样应该公开相应的方法步骤。

根据本发明的第三教导，开头描述的关于结构的任务由此实现，即，滚边通过根据本发明所述的方法的滚动翻边制造。由此能够制备具有滚边的结构，结构中不具有或具有减小的滚边凸缘褶皱。这种通过滚边制造的连接目前不能够通过传统的滚边工艺提供。

附图说明

接下来借助实施例和附图对本发明进行进一步地阐述。附图中

图1-5示出了在不同时间点的根据本发明的方法的第一实施例的截面示意图并且

图6a，b示出了根据本发明的结构的第一和第二实施例。

具体实施方式

图1至图5示出了在不同时间点的根据本发明的方法的第一实施例的截面示意图。方法通过三个预滚边步骤和一个完成滚边步骤来执行。然而原则上也能够考虑其他数量的操作步骤。其中方法的实施例能够借助根据本发明的装置的实施例执行。

在图1中第一构件以板材1的形式描绘，板材作为夹心板构成。夹心板具有第一金属覆盖层1a、第二金属覆盖层1c和在金属覆盖层之间设置的塑料层1c。此外第二构件以板材2的形式描绘，板材作为单片板构成。板材1在此描绘一种外部板材并且板材2在此描述一种内部板材，板材1能够环绕板材2的边缘区域弯曲。板材1具有带有边缘6的凸缘部分4。其中凸缘部分4基本上垂直地处于余下的板材1上。

此外在图1中绘制了具有滚动边缘10的滚边头8装配在凸缘部分4处。滚边的角半径在此趋近于零。如所示的，滚动边缘10与凸缘部分4的边缘6有间隔地在凸缘部分4处装配。间距A的范围能够例如根据构件1选择。间隔能够是大约1毫米到4毫米，优选2毫米至3毫米。滚边头此外以定位角装配在凸缘部分4处。定位角通过转动轴14和凸缘部分4的要滚边的部分18之间的角构成。定位角大约为20°至30°。

滚边头8沿着凸缘部分移动，这意味着垂直于附图平面移动。在此滚动面12紧贴到要翻折的凸缘部分4。滚边头在滚动面12上滚压并且在此绕转动轴14滚动。由此执行第一滚边步骤或预滚边步骤。

第一预滚边步骤的结果在图2中示出。其中滚边头8的滚动边缘10在凸缘部分4中以间距A地成形压痕16。借由滚边头8的滚动边缘10在第一预滚边步骤期间在凸缘部分4处并且与凸缘部分4的边缘6有间隔地装配和移动，滚边头8的滚动面12仅在凸缘部分4的远离凸缘部分4的边缘6处的、或者邻接余下的第一构件1的部分18上滚动。也就是在此只有处于压痕16和余下的第一构件1之间的部分被翻折。相反地，滚边头8的滚动面12不在与凸缘部分4的边缘6连接的凸缘部分4的边缘部分20上滚动。处于凸缘部分4的边缘6和压痕10之间的边缘部分20在此不被翻折。

滚边头8随后倾斜，使得滚边头8的定位角相对于凸缘部分4的要翻折的部分18重新成20°至30°。如图1所描绘地，滚边头8的滚动边缘10在此重新在凸缘部分4处的压痕16中，这意味着与凸缘部分4的边缘6间隔为距离A地装配并且移动。

第二滚边步骤或预滚边步骤的结果在图3中示出。凸缘部分4的部分18根据在图2中示出的滚边头8的定位角滚边，而边缘部分20基本上保持垂直于余下的构件1。如图3中的绘制和如已经结合图2中的描述重新调整滚边头8的定位角相对于凸缘部分4的要滚边的部分18为20°至30°并且滚边头8借助滚动边缘10重新装配在压痕16的范围内。

第三滚边步骤或预滚边步骤的结果在图4中示出。凸缘部分4的部分18根据在图3中示出的滚边头8的定位角滚边，而边缘部分20基本上保持垂直于余下的构件1。如图4中的绘制和如已经结合图2和图3中的描述重新调整滚边头8的定位角，其中作为第四滚边步骤进行完成滚边步骤。凸缘部分4的部分18现在还具有相对于板材2的表面的10°的角。滚边头的转动轴14现在基本上平行于板材1和板材2的余下的表面地延伸。滚边头的定位角相对于凸缘部分4的要滚边的部分18在此还为大约10°。滚边头8借助滚动边缘10重新在压痕16的范围内装配并且在凸缘部分4的部分18的压力加载中重新沿着凸缘部分4移动。

图5示出了完成滚边步骤之后的完成的滚边22的截面图。通过滚边头8的滚动边缘10与完成滚边步骤同时将边缘部分20从凸缘部分4分离。边缘部分20能够例如通过气流吸力或者磁性地除去。

相对于通过传统方法滚边的凸缘部分，通过所描绘的方法减少和避免在滚边凸缘4中形成褶皱，在传统的方法中滚动边缘10直接装配在边缘6处或上面，从而整体凸缘部分4直至边缘6整面地滚边。

图6a和6b示出了根据本发明的结构的第一和第二实施例。结构分别由第一构件1和第二构件2组成，其中第一构件1与第二构件2通过滚边22连接。滚边22在此依据根据本发明的方法的实施例通过滚边制造，从而能够减小滚边凸缘褶皱。

Claims (13)

1.一种通过滚动翻折形成滚边的方法，

其中提供第一构件和第二构件，

其中所述第一构件包含至少一个包含边缘的凸缘部分，

其中所述第一构件与所述第二构件至少通过滚边的形成而连接,并且

其中所述滚边至少部分地借助包含滚动边缘的并且相对于所述第一构件基本上沿所述凸缘部分移动的滚边头制造，

其特征在于,

所述滚边头的所述滚动边缘至少部分地在所述凸缘部分处并且与所述凸缘部分的边缘有间隔地装配并且移动。

2.根据权利要求1所述的方法，其中在所述凸缘部分处的所述滚边头的所述滚动边缘与所述凸缘部分的边缘的间距构件相关地确定。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述滚边头的所述滚动边缘至少部分地在凸缘部分处与所述凸缘部分的边缘的间隔大约1毫米到4毫米地，优选间隔大约2毫米至3毫米地装配并且移动。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中所述滚边头的相对于所述凸缘部分的定位角度至少部分地大约为10°至30°，优选大约为20°至25°。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，所述滚边头的所述滚动边缘的角半径趋近于零。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中所述第一和/或所述第二构件是板材，尤其是复合板材。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中所述滚边多级地通过一个或更多的预滚边步骤和完成滚边步骤借助一个或更多的基本上沿着凸缘部分移动的滚边头制造。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述滚边头的所述滚动边缘至少在上述预滚边步骤和完成滚边步骤的一部分，尤其是在全部步骤中在凸缘部分处并且与所述凸缘部分的边缘有间隔地装配并且移动。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中通过所述滚边头的所述滚动边缘与所述凸缘部分的边缘有间隔的装配和移动产生的边缘部分被分离。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其中滚边作为平面滚边或点状滚边形成。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法，其中所述第一构件和所述第二构件是车身的一部分。

12.一种通过滚动翻折形成用于连接第一构件(1)和第二构件(2)的滚边(22)的装置，尤其是用于实施根据权利要求1至11中任一项所述的方法的装置，

-具有至少一个滚边头(8)，其中所述滚边头具有滚动边缘(10)，

-具有用于所述滚边头(8)沿着所述第一构件(1)的包含边缘(6)的凸缘部分(4)相对移动的装置，从而所述滚边(22)至少部分地借助所述滚边头(8)的移动制造，并且

-具有对用于产生所述滚边头(8)的相对移动的装置进行控制的控制器，

其特征在于，

控制器被如此设计，所述滚边头(8)的所述滚动边缘(10)在所述凸缘部分(4)处并且与所述凸缘部分(4)的边缘(6)有间隔地装配和移动。

13.由第一构件(1)和第二构件(2)组成的结构，其中所述第一构件(1)和所述第二构件(2)至少部分地通过滚边(22)连接，

其特征在于，

滚边(22)根据权利要求1至11中任一项所述的方法通过滚动翻折制造。