CN107735189A - 一种用于冲压机的工具和一种用于加工板状工件的端侧的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于冲压机(1)的工具(6)，用于加工板状工件(10)的端侧(25)。该工具(6)具有第一工具部分(7，9)。在第一工具部分(7，9)中，在面向工件(10)的一侧上设有第一旋转轴承(18)，其具有垂直于工件(10)的上侧面的旋转轴线(19)，滚动体(17)可自由旋转地支承在第一旋转轴承(18)中。滚动体(17)具有一区段，该区段朝第二工具部分(7，9)的方向从第一工具部分(7，9)伸出并且构造用于沿着工件(10)的端侧(25)滚动并且将其变形。

Description

一种用于冲压机的工具和一种用于加工板状工件的端侧的 方法

技术领域

本发明涉及一种用于冲压机的工具，尤其是用于加工板状工件的端侧的工具，和相应的方法。

背景技术

在冲压机中的一冲压过程中，板状工件、例如板材板借助步冲(即在多个行程中产生一个切割面)来加工，在该冲压过程中在切割面上形成所谓的步冲标记，该步冲标记由不同的棱边送入(Kanteneinzüge)引起。

步冲标记在确定的应用领域引起视觉干扰或可能使应通过切割面获得的功能变差。

此外，在冲压过程中在切割面上的其中一个棱边中形成毛刺。对于确定的轮廓存在压印工具，以去除毛刺。但具有任意轮廓的切割棱边在冲压机中的成本有利的去毛刺并不是已知的。

发明内容

本发明的任务在于，提供一种工具和方法，其消除上面的缺点并且使得能成本有利地加工板状工件的端侧。

该任务通过根据权利要求1和11的工具以及根据权利要求16的方法解决。本发明的进一步改进是从属权利要求的主题。

通过根据本发明的一个方面的用于冲压机的工具可成本有利地加工板状工件的端侧，在所述工具中，滚动体可旋转地支承在一工具部分中。在此，切割棱边上的步冲标记可通过滚动体以相对于切割棱边的预先确定的交叠沿着运动来被平滑，即被制平或被压印。替代地或附加地，可加工端侧上的棱边，以例如去除毛刺和/或成型出倒角或半径。

附图说明

现在根据实施例参照附图解释本发明。附图尤其示出：

图1具有根据本发明的工具的冲压机；

图2工具的一实施方式，该工具具有支承在工具下部分中的滚动体，其中，滚动体也支承在工具上部分中；

图3工具的一实施方式，该工具具有支承在工具上部分中的滚动体，其中，滚动体也支承在工具下部分中，并且其中，所述工具在工具下部分或工具上部分上具有多个独立的滑动元件；

图4工具的另一实施方式，其中，滚动体以柱形区域和锥形区段仅支承在工具下部分中；

图5图2的工具的替代实施方式，其中，滚动体附加地具有两个锥形区段；

图6图2的工具的另一替代实施方式，该工具在工具下部分上具有装有弹簧的顶出器；

图7工具的一体实施方式，该工具具有滚动体，滚动体具有两个锥形区段。

具体实施方式

在图1中示出冲压机1。该冲压机1的主要组成部分是C形框架2。该C形框架2由抗扭曲的钢制焊接结构构成。

在C形框架2的后端部上设有液压总成3，通过该液压总成，冲杆4通过未示出的冲杆驱动器液压驱动。

在C形框架2的下内侧面上设有下工具接收部5，用于接收工具6的工具下部分7(例如见图2)。下工具接收部5可选地设有未示出的驱动器，通过该驱动器，该下工具接收部能沿Z方向、即向上以及向下运动。

在C形框架2的上内侧面上设有冲杆4。冲杆4通过上工具接收部8形状锁合地且无缝隙地接收工具6的工具上部分9。

冲压机1还具有工件运动设备16，该工件运动设备具有机器台11和横向轨12，该横向轨带有所属的未示出的驱动器。

冲压机1的促动器(例如冲杆4)、下工具接收部5的驱动器、以及用于定位板状工件(在这里是指板材板10)的工件运动设备16的驱动器通过未示出的机器控制设备控制，该机器控制设备设置在独立的开关柜中。在控制设备的存储区域中存储有加工程序和运行参数。

机器台11具有带工具盒13的横向轨12，该机器台布置在C形框架2的下内侧面上。在横向轨12上布置有用于固定保持板材板10的夹爪14。这些夹爪14可固定在横向轨12上的合适部位上并且可这样错开，使得板材板10可靠地保持，但板材板10并不在待加工的面上被抓夹。在工具盒13中存在多个用于工具6的工具接收部15。

在运行时，机器台11为了冲压而与横向轨12一起沿Y方向移动到所编程的位置，夹爪14固定在横向轨上，通过夹爪保持板材板10，并且，横向轨12沿X方向移动到所编程的位置，其中，板材板10在机器台11上滑动。在此通过冲杆4执行冲压行程。接着以同样的原理向下一冲压位置移动。

图2示出工具6的一实施方式，该工具具有工具下部分7和工具上部分9。

工具下部分7具有滚动体17。滚动体17支承在第一旋转轴承18中。第一旋转轴承18在这里示出为滑动轴承，具有衬套作为径向轴承和盘作为轴向轴承。在替代的实施方式中，第一旋转轴承18构造为滚动轴承，该滚动轴承在轴向以及径向上支承滚动体17。第一旋转轴承18布置在工具下部分7的面向工具上部分9的一侧上并且具有旋转轴线19。旋转轴线19设置成垂直于板材板10的上侧面。

滚动体17轴向可旋转地支承在第一旋转轴承18中。为此，滚动体在一个端部上具有区段，该区段的尺寸匹配于旋转轴承18。滚动体17还具有轴线21，该轴线与第一旋转轴承18的旋转轴线19重合。滚动体17还具有一区段20，该区段朝工具上部分9的方向从工具下部分7伸出。

在该实施方式中，工具6在工具上部分9中在面向工具下部分7的一侧上具有第二旋转轴承22。第二旋转轴承22在这里同样示出为滑动轴承，其呈作为径向轴承的轴承衬套的形式。在这里，替代地也可能是滚动轴承。第二旋转轴承22的尺寸与滚动体17的支承区段的尺寸匹配，使得滚动体17的轴向区段能够进入到该旋转轴承中并且支承在该旋转轴承中。为了使得易于插入，滚动体17在自由端部上具有锥形区段，该锥形区段起导入锥24的作用并且辅助滚动体17导入到第二旋转轴承22中。滚动体17由比工件10硬的材料制成。

通过两个旋转轴承18，22，滚动体17具有两侧支承，由此在出现侧向力时，与单侧支承相比，滚动体更好地受支撑。

第二旋转轴承22的轴承衬套在这里附加地构造为滑动元件23，该滑动元件从工具上部分9的面向工具下部分7的侧面伸出。替代地，工具上部分9的下侧面也可具有滑动面，使得工具上部分9将其下侧面作为滑动元件23。工具上部分9上的滑动元件23用于在加工过程期间支撑板材板10并将该板材板保持在工具下部分7上。

可选地，具有滚动体17的工具下部分7的面向板材板10的侧面构造为滑动面，使得工具下部分7的上侧面构成滑动元件23。工具下部分7上的滑动元件23设置用于避免运动的板材板10由于工具下部分7而受损，滚动体17支承在所述工具下部分中。

在图3中示出的工具6与图2中示出的工具6的区别在于，滚动体17在该实施方式中支承在工具上部分9中的第一旋转轴承18中。此外，在这里，取代作为滑动元件23的轴承衬套，在工具下部分7中示出两个独立布置的滑动元件23，用于支撑板材板10。替代地也是可能的是，在工具下部分7中存在仅一个滑动元件23或多于两个滑动元件23。在工具上部分9中，在面向板材板10的一侧上示出两个滑动元件23，用于保护免受损伤。在这里替代地也可能的是，仅一个滑动元件23或多于两个滑动元件23。

替代地，第一旋转轴承18的布置和从而滚动体17的布置设置在工具下部分7中或工具上部分9中。同样可能的是，用于支撑的滑动元件23替代地设置在与工具下部分7或工具上部分9不同的工具部分中。对于后面的、图4至6中的工具6的实施方式也是如此。

滚动体17在图3所示的实施方式中也具有区段20并且通过相应地适配的支承区段插入和支承在工具下部分7中的第二旋转轴承22中。

滚动体17的区段20在工具6的不同实施方式中用于沿着板材板10的端侧25滚动。滚动体17在工作位置中这样定位，使得板材板10的上侧面上的平面和下侧面上的平面与滚动体17在区段20的柱形区域32中相交。通过设置滚动体17和板材板10的端侧25之间的交叠，即滚动体17侵入到板材板10的材料中，并且通过板材板10在预先确定的轨迹上沿着工具6的区段20的运动，使板材板10的端侧25变形并且步冲标记可被制平或压印。

在图2至6所示的实施方式中，区段20具有柱形区域32。因而，板材板10的端侧25与其上侧面和下侧面成直角地成形。替代地存在以下可能性，将端侧以与直角不同的角度成型或建立端侧25的横截面的特殊轮廓。

在本实施方式中，板材板10的端侧25是开口31的切割棱边，该开口已在板材板10内冲压出。只要开口31已通过步冲过程制成，则可制平或压印步冲标记。另一方面也存在以下可能性，将开口31预冲压并且借助工具6将开口31平滑或滚压到合适规格。替代地，切割棱边25也可以是板材板10的外棱边。

图4示出工具6的一实施方式，其中，滚动体17仅在单侧受支承。在这里，为了支承滚动体17仅设有第一旋转轴承18。相对于两侧支承而言，只要没有大的侧向力施加到滚动体17上，则单侧支承就已足够。第一旋转轴承18设置在工具下部分7中，但替代地也可设置在工具上部分9中。

滚动体17在该实施方式中也具有区段20。在区段20中，滚动体17具有第一锥形区段26和柱形区域32。第一锥形区段26沿轴向布置在柱形区域32的第一端部上并且具有锥面，该锥面朝向柱形区域32。

柱形区域32的长度以及第一锥形区段26的轴向尺寸根据板材板10的厚度来选择，使得板材板10的上侧面或下侧面上的平面中的一个平面在工具6的工作位置中与滚动体17在柱形区域32中相交并且所述平面中的另一个平面与滚动体17在第一锥形区段26中相交。

通过设置滚动体17和板材板10之间的交叠以及通过板材板10在预先确定的轨道上沿着工具6运动，可通过区段20制平或压印步冲标记。附加地或替代地，通过第一锥形区段26在板材板10的端侧25的棱边上制造倒角。

在图4所示的实施方式中，在工具上部分9中，滑动元件23实施为球体。滑动元件23关于滚动体17径向错开地布置，使得板材板10于侧向在滚动体17旁支撑在滑动元件23上。

在图5所示的实施方式中，工具6的滚动体17布置在工具下部分7中。滚动体17在柱形区域32的第一端部上具有第一锥形区段26。附加地，滚动体17在柱形区域32的与第一端部轴向相对置的第二端部上具有第二锥形区段27。

柱形区域32的轴向长度以及第一锥形区段26和第二锥形区段27的轴向尺寸根据板材板10的厚度选择，使得在工具6的工作位置中，板材板10的上侧面和下侧面上的平面与锥形区段26，27相交。

图6所示的工具6在工具下部分7中具有如图4所示的滚动体17。在该实施方式中，工具下部分7具有顶出器28。该顶出器28能沿滚动体17的旋转轴线19的方向运动。在工具下部分7中设有弹簧30，以便将顶出器28在静止位置中挤压到伸出位置中，使得滚动体17不超过顶出器28突出，并且以便压缩弹簧地将顶出器28置于缩回位置中，使得滚动体17超过顶出器28突出并且柱形区段20可在板材板10的端侧25上滚动。顶出器28还设有独立的滑动元件23。替代地，没有设置独立的滑动元件23，而是顶出器28的上表面构造为滑动元件23。

工具上部分9的下侧面同样设有多个附加的滑动元件23，其中，在这里也可能的是仅设有一个附加的滑动元件23或工具上部分9的下侧面构造为滑动元件23。

在工具6的根据图1至图5的实施方式中需要的是，将在其中布置有滚动体17的工具部分7，9沿滚动体17的轴线21的方向运动，以将作用面(即，柱形区域32或锥形区段26或锥形区段26，27)引入到工作位置中，即一相对于板材板10的相对高度位置，使得板材板10的端侧25可借助作用面加工。在图6所示的实施方式中，在工具上部分9向下运动时，顶出器28通过工具上部分9经由未示出的板材板向下挤压，使得作用面进入到工作位置中。即在该实施方式中不需要：工具下部分7自身能沿着旋转轴线19的方向运动。

图7示出工具6的一体实施方式，该工具具有滚动体，滚动体具有两个锥形区段26，27。

图7所示的工具并不设置用于制平或压印步冲标记，而是用于在端侧25的棱边上构造倒角。因而在该实施方式中并不强制在滚动体17上设置柱形区域。

工具6在面向板材板10的一侧上具有第一旋转轴承18。该旋转轴承18的旋转轴线19垂直于板材板10的表面布置。滚动体17在第一旋转轴承18中这样支承，使得滚动体17的轴线21在这里也与第一旋转轴承18的旋转轴线19重合。滚动体17朝板材板10的方向从工具6伸出。

滚动体17具有第一锥形区段26和轴向错开的第二锥形区段27，其中，这些锥形区段26，27的锥面面向彼此。并不强制需要这些锥形区段26，27之间的区段并且如果该区段存在的话，只要该区段与板材板10的端侧25在工作位置中不接触，则该区段就可任意地成形。锥形区段26，27的间距这样选择，使得在工作位置中板材板10的上侧面上的平面与滚动体17在锥形区段26，27中的一个锥形区段中相交，而板材板10的下侧面上的平面与滚动体在锥形区段26，27中的另一个锥形区段中相交。

替代地，图7所示的实施方式的滚动体17也可设置在工具下部分中。

整体上，滑动元件23设置在不包含滚动体17的工具部分7，9中，以对工件10在成型期间进行支撑，使得工件保持在具有滚动体的工具部分上并且不能从其移除。

附加地，包含滚动体17的工具部分7，9上的滑动元件23用于避免工件10的表面由于刮划而受损。

滚动元件23可设有球形或平坦的刚性滑动面。替代地，滑动元件23也可装备有可运动的滑动体例如球体或筒滚动体，或可实施为球形压力件。

在运行中，首先将板状工件10在冲压机1中提供在机器台11上。在其中布置有滚动体17但没有设置顶出器的工具部分7，9通过冲杆驱动器或通过下工具接收部5的驱动器沿Z方向移动到工作位置，并且，在加工期间保持工作位置、即上工具接收部8或下工具接收部5的高度位置。在工作位置中，提供在冲压机1中的板材板10的上侧面上和下侧面上的平面或者与滚动体17的柱形区域32相交(图2，3)，或者与柱形区域32以及第一锥形区段26相交(图4)，或者与第一锥形区段26和第二锥形区段27相交(图5，7)。

只要存在，就将在其中没有布置滚动体17的工具部分7，9通过冲杆驱动器或下工具接收部的驱动器沿Z方向移动，使得工具部分的单个或多个滑动元件23支承在板材板10上或与其隔开小的间距地定位。在加工期间保持该位置。

一滚动体17具有装有弹簧的顶出器28，在工具部分7设有这种滚动体17的情况下，将在其中没有布置滚动体17的工具部分9移动到相应位置，使得工具部分9将板材板10抬起或下降，使得顶出器28被往回挤压并且滚动体17进入到工作位置中。

接着通过工件运动设备16使板材板10在预先确定的轨迹上运动，使得滚动体17在板材板10的端侧25上以预先确定的交叠进行滚动。通过该交叠，滚动体17侵入到板材板的材料中并且由此使板材板10的端侧25变形，其中，板材板10必要时在于在其中没有布置滚动体17的工具部分7，9中的滑动元件23上滑动并且支撑在其上，以防止偏出。根据滚动体的形状，将端侧通过该变形进行平滑，和/或，将棱边变形，使得棱边被去毛刺或具有倒角、半径或其他形状的棱边过渡。如果需要的话，则重复该过程，其中，之后预先确定的轨迹相对于之前预先确定的轨迹具有预先确定的间距，使得当加工结果不充分时，滚动体17进一步地侵入到板材板10的材料中。

预先确定的轨迹可这样选择，使得获得以下加工结果，即端侧的平滑或去毛刺、或倒角或半径的引入、或替代地板材板10的预先确定的尺寸的产生、或板材板10内所冲压出的开口31的预先确定的尺寸的产生。

不同的实施方式的特征可相互组合。

Claims (18)

1.一种用于冲压机(1)的工具(6)，该工具用于加工板状工件(10)的端侧(25)，该工具具有第一工具部分(7，9)，

其中，在该第一工具部分(7，9)中在面向所述工件(10)的一侧上设有第一旋转轴承(18)，该第一旋转轴承具有垂直于所述工件(10)的上侧面的旋转轴线(19)，

其中，具有轴线(21)的滚动体(17)能自由旋转地支承在所述第一旋转轴承(18)中，并且，

其中，所述滚动体(17)具有一区段(20)，该区段朝所述工件(10)的方向从所述第一工具部分(7，9)伸出并且构造用于在侧向沿着所述工件(10)的端侧(25)滚动并且将所述端侧变形。

2.根据权利要求1所述的工具(6)，其中，所述区段(20)具有柱形区域(32)，所述柱形区域适配于沿着所述工件(10)的端侧(25)滚动。

3.根据权利要求1或2所述的工具(6)，其中，所述滚动体(17)具有第一锥形区段(26)，该第一锥形区段适配于将所述工件(10)的端侧(25)上的第一棱边成型。

4.根据权利要求3所述的工具(6)，其中，所述滚动体(17)具有面向所述第一锥形区段(26)的第二锥形区段(27)，该第二锥形区段适配于将所述端侧(25)上的与所述第一棱边相对置的第二棱边成型。

5.根据权利要求4所述的工具，其中，所述第一锥形区段(26)和所述第二锥形区段(27)在它们的内直径上沿轴向相对彼此具有间距，该间距比所述工件(10)的厚度小，并且，所述第一锥形区段和所述第二锥形区段在它们的外直径上相对彼此具有间距，该间距比所述工件(10)的厚度大。

6.根据前述权利要求之一所述的工具(6)，其中，在所述第一工具部分(7，9)中设有至少一个第一滑动元件(23)。

7.根据权利要求1至6之一所述的工具(6)，其中，所述工具(6)具有能相对于所述第一工具部分(7，9)运动的第二工具部分(7，9)。

8.根据权利要求7所述的工具(6)，其中，在所述第二工具部分(7，9)中在面向所述第一工具部分(7，9)的一侧上设有第二旋转轴承(22)，所述滚动体(17)的一轴向区段能插入到该第二旋转轴承中，使得所述滚动体(17)具有两侧支承。

9.根据权利要求7或8所述的工具(6)，其中，所述第二工具部分(7，9)具有面向所述第一工具部分(7，9)的至少一个第二滑动元件(23)，所述第二滑动元件构造用于使得所述工件(10)在该第二滑动元件上滑动，以支撑该工件。

10.根据权利要求9所述的工具(6)，其中，所述至少一个第二滑动元件(23)与所述滚动体(17)沿径向错开地布置。

11.根据权利要求7至10之一所述的工具(6)，其中，所述第一工具部分(7，9)具有装有弹簧的顶出器(28)，借助所述第一工具部分(7，9)相对于所述第二工具部分(7，9)的运动经由所述板状工件(10)能够使所述顶出器沿所述旋转轴线(19)的方向从伸出位置运动到缩回位置中，使得在所述装有弹簧的顶出器(28)的伸出位置中所述滚动体(17)相对于该顶出器缩退并且在缩回位置中所述滚动体(17)的所述区段(20)伸出到使得该区段能够沿着所述工件(10)的端侧(25)滚动。

12.根据权利要求1至11之一所述的工具(6)，其中，所述第一工具部分(7，9)是工具上部分(9)，所述工具上部分能够接收在所述冲压机(1)的上工具接收部(8)中。

13.根据权利要求7至11之一所述的工具(6)，其中，所述第二工具部分(7，9)是工具下部分(7)，所述工具下部分能够接收在所述冲压机(1)的下工具接收部(5)中。

14.根据权利要求1至11之一所述的工具(6)，其中，所述第一工具部分(7，9)是工具下部分(7)，所述工具下部分能够接收在所述冲压机(1)的下工具接收部(5)中。

15.根据权利要求7至11之一所述的工具(6)，其中，所述第二工具部分(7，9)是工具上部分(9)，所述工具上部分能够接收在所述冲压机(1)的上工具接收部(8)中。

16.一种用于以冲压机(1)加工板状工件(10)的端侧(25)的方法，该冲压机具有根据权利要求1至15之一所述的工具(6)，该方法具有以下步骤：

-在冲压机(1)中提供所述工件(10)；

-使所述区段(20)移动到工作位置，在所述工作位置中，

柱形区域(32)这样定位，使得所述工件(10)的上侧面和下侧面上的平面与所述滚动体(17)在所述柱形区域(32)内相交，或

柱形区域(32)和一个锥形区段(26)这样定位，使得上述平面与所述滚动体(17)在所述一个锥形区段(26)内和在所述柱形区域(32)内相交，或

两个锥形区段(26，27)这样定位，使得上述平面与所述滚动体(17)在所述两个锥形区段(26，27)内相交；

-通过所述冲压机(1)的工件运动设备(16)使所述工件(10)在预先确定的轨迹上沿着所述工件(10)的所述端侧(25)的轮廓运动，使得所述滚动体(17)在所述工件(10)的所述端侧(25)上以预先确定的交叠进行滚动并且将所述端侧变形。

17.根据权利要求16所述的方法，该方法还包括附加步骤：

-在与之前的预先确定的轨迹具有预先确定的间距的轨迹上运动，使得所述滚动体(17)进一步地侵入到所述板材板(10)的材料中。

18.根据权利要求16或17所述的方法，该方法具有附加的在先步骤：

-在所述工件(10)内冲压出开口(31)，使得待加工的端侧(25)是冲压出的开口(31)的端侧。