DE102005031437A1

DE102005031437A1 - Method for producing strip profiles by pulling through dies with pivot mounted adjustable outer sections

Info

Publication number: DE102005031437A1
Application number: DE200510031437
Authority: DE
Inventors: Klaus Dr. Dröder; Werner Dr. Schreiber
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2005-07-04
Filing date: 2005-07-04
Publication date: 2007-01-11

Abstract

An improved method for producing strip form material has the strip pulled through adjustable dies (5) to produce the required profile. The outer sections of the dies are on pivot mountings about axes normal to the pulling direction and to the plane of the original strip. The outer sections are adjusted during pulling to vary the required strip profiles.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Umformen, insbesondere Gleitziehbiegen, eines bandförmigen Werkstücks mit einem das zugeführte bandförmige Werkstück zu einem Profil verformenden Umformwerkzeug, welches in einer Ziehrichtung des bandförmigen Werkstücks zumindest zwei nebeneinander angeordnete Werkzeugteile aufweist.The Invention relates to a device for forming, in particular Gleitziehbiegen, a band-shaped workpiece with a supplied the band-shaped workpiece to a Profile deforming forming tool, which in a pulling direction of band-shaped workpiece has at least two juxtaposed tool parts.

Beim Gleitziehbiegen oder auch Gleitziehprofilieren handelt es sich um ein Profilierverfahren bei dem ein bandförmiges Werkstück, insbesondere ein Blechzuschnitt, mittels einer Zieheinrichtung, beispielsweise einem Hydraulikzylinder, durch ein formgebendes und als Matrize ausgebildetes starres Umformwerkzeug gezogen wird. Das Gleitziehbiegen ist ein spezielles Biegeumformen mit geradliniger relativer Bewegung zwischen Umformwerkzeug und Werkstück. Das Werkstück wird in die durch die Matrize vorgegebene Profilgeometrie umgeformt. Der Umformvorgang kann dabei in einer oder mehreren Stufen erfolgen, je nachdem wieviel Umformarbeit zu leisten ist. Durch das Gleitziehbiegen lassen sich ausschließlich lineare Profile mit einem über die Profillänge konstantem Querschnitt erzeugen. Die Länge der mittels des Gleitziehbiegens herstellbaren Profile ist begrenzt und direkt abhängig von der Hubbewegung des Hydraulikzylinders. Hieraus resultiert ein diskontinuierlicher Herstellungsprozess mit einer geringen Produktivität.At the Gleitziehbiegen or Gleitziehprofilieren is about a profiling in which a band-shaped workpiece, in particular a Sheet metal blank, by means of a pulling device, such as a Hydraulic cylinder, formed by a shaping and as a die rigid forming tool is pulled. The slide bend is a special bending forming with rectilinear relative movement between Forming tool and workpiece. The workpiece is transformed into the profile geometry specified by the die. The forming process can take place in one or more stages, depending on how much forming work has to be done. By the Gleitziehbiegen can be exclusively linear profiles with one over the profile length produce constant cross-section. The length of the by means of the Gleitziehbiegens manufacturable profiles is limited and directly dependent on the lifting movement of the hydraulic cylinder. This results in a discontinuous Manufacturing process with low productivity.

Eine Vorrichtung der eingangs genannten Art ist bereits aus EP 0 908 251 A1 bekannt. Die hier beschriebene Vorrichtung zum Gleitziehbiegen von bandförmigen Werkstücken zu Profilen weist ein Umformwerkzeug aus zwei quer zur Ziehrichtung des Bandes auseinanderfahrbaren Hälften auf. Beim Zusammenfahren der beiden Hälften wird das eingelegte bandförmige Werkstück durch Profilteile geführt und in Ziehrichtung fortschreitend in seine Endform gebracht. Durch diese Ausgestaltung erübrigt sich ein Vorverformen des umzuformenden Werkstückes, bevor es in das Umformwerkzeug eingeführt wird, weil ein in das aufgefahrene Umformwerkzeug eingelegtes Band beim Zusammenfahren des Umformwerkzeuges durch dieses selbst in die gewünschte Form im Umformwerkzeug gebracht wird.A device of the type mentioned is already off EP 0 908 251 A1 known. The device described here for the sliding bending of band-shaped workpieces into profiles has a forming tool of two halves which can be moved apart transversely to the pulling direction of the band. When moving the two halves, the inserted band-shaped workpiece is guided by profile parts and progressively brought in the drawing direction in its final form. By this configuration, a Vorverformen the reshaped workpiece is unnecessary before it is introduced into the forming tool, because an inserted into the advanced forming tool belt is brought together when moving the forming tool through this even in the desired shape in the forming tool.

Aus DE 197 44 308 C1 ist außerdem ein Verfahren zum Umformen eines ebenen Metallbandes zu einem Profil, insbesondere Rohr, durch Ziehprofilieren bekannt.Out DE 197 44 308 C1 In addition, a method for forming a flat metal strip to a profile, in particular pipe, by draw profiling known.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Umformen, insbesondere Gleitziehbiegen, eines bandförmigen Werkstücks zur Verfügung zu stellen, mittels welcher gekrümmte und/oder belastungsangepasste Profile herstellbar sind. Insbesondere soll hierbei auch die Produktivität der Vorrichtung gesteigert werden.In front In this background, the invention is based on the object Device for forming, in particular Gleitziehbiegen, a band-shaped workpiece for disposal to ask, by means of which curved and / or load-adapted profiles can be produced. Especially should also increase the productivity of the device become.

Diese Aufgabe wird gelöst mit einer Vorrichtung gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Die Unteransprüche betreffen besonders zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung.These Task is solved with a device according to the features of the claim 1. The dependent claims relate to particularly expedient developments the invention.

Erfindungsgemäß ist also eine Vorrichtung zum Umformen, insbesondere Gleitziehbiegen, eines bandförmigen Werkstücks vorgesehen, bei welcher zumindest eines der Werkzeugteile um eine senkrecht zu der Ziehrichtung angeordnete Drehachse verschwenkbar ist. Durch die Verschwenkbarkeit der Werkzeugteile wird der beim Gleitziehbiegen vorhandenen axialen Zugspannung eine Biegespannung überlagert, durch welche erstmalig die Herstellung von gekrümmten Profilen ermöglicht wird. Hierbei werden die Werkzeugteile zunächst in die gewünschte Winkelstellung verschwenkt und anschließend wird das bandförmige Werkstück in Ziehrichtung durch das Umformwerkzeug bzw. die Werkzeugteile gezogen und dadurch umgeformt. Durch ein zusätzliches Verschwenken der Werkzeugteile während des Ziehvorgangs, können gekrümmte Profile mit unterschiedlichen Radien in einem Profilabschnitt erzeugt werden.According to the invention is thus a device for forming, in particular Gleitziehbiegen, provided a band-shaped workpiece, in which at least one of the tool parts about a perpendicular arranged to the pulling direction of rotation axis is pivotable. By The pivotability of the tool parts is the Gleitziehbiegen existing axial tensile stress superimposed on a bending stress, by which for the first time the production of curved profiles is made possible. Here, the tool parts are first in the desired angular position pivots and then becomes the band-shaped workpiece pulled in the drawing direction by the forming tool or the tool parts and thereby reshaped. By an additional pivoting of the tool parts during the Drawing process, can curved Profiles with different radii in a profile section generated become.

Dabei erweist es sich als besonders vorteilhaft, wenn die Drehachse senkrecht zu einer von dem bandförmigen Werkstück aufgespannten Ebene angeordnet ist. Hierdurch kann ein zweidimensional gekrümmtes Profil mit einer sich in der Horizontalebene erstreckenden Krümmung erzeugt werden.there it proves to be particularly advantageous if the rotation axis is vertical to one of the band-shaped workpiece spanned level is arranged. This allows a two-dimensionally curved profile generated with a curvature extending in the horizontal plane become.

Eine andere, besonders vorteilhafte Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ergibt sich auch dadurch, dass die Werkzeugteile jeweils unabhängig voneinander verschwenkbar sind. Hierdurch können die Werkzeugteile einerseits parallel in identische Winkelstellungen verschwenkt werden und anderseits können die Werkzeugteile aber auch getrennt voneinander verschwenkt werden, so dass sich die Werkzeugteile in einer Funktionsstellung in voneinander abweichenden Winkelstellungen befinden. Durch die Anordnung der Werkzeugteile in unterschiedlichen Winkelstellungen wird die Herstellung von gekrümmten Profilen mit über die Profillänge veränderlichen Querschnittsgeometrien, beispielsweise mit ab- oder zunehmender Profilbreite, ermöglicht.A another, particularly advantageous embodiment of the present invention also results from the fact that the tool parts each independently are pivotable. This allows the Tool parts on the one hand parallel in identical angular positions be pivoted and on the other hand, but the tool parts also be pivoted separately from each other, so that the tool parts in a functional position in different angular positions are located. By arranging the tool parts in different Angular positions will involve the production of curved profiles with over Section length variable Cross-sectional geometries, for example with decreasing or increasing Profile width, possible.

Dabei erweist es sich als besonders praxisnah, dass die Werkzeugteile auf einer um eine Drehachse schwenkbaren Schwenkvorrichtung angeordnet sind. Die Schwenkvorrichtung ist hierbei als Montageplatte ausgebildet, wobei das Verschwenken über eine zugeordnete Gelenkkinematik und die Positionierung durch einen Stellmotor mit einem Getriebe erfolgt.It proves to be particularly practical that the tool parts are arranged on a pivotable about an axis pivoting device. The pivoting device is in this case designed as a mounting plate, wherein the pivoting via an associated joint kinematics and the positioning by a servomotor with a gearbox takes place.

Eine weitere, besonders zweckmäßige Weiterbildung wird auch dadurch erreicht, dass die Werkzeugteile quer zu der Ziehrichtung und relativ zueinander verfahrbar sind. Durch diese Veränderung des Abstandes zwischen den Werkzeugteilen wird eine weitere Möglichkeit geschaffen, Profile mit einem über der Profillänge variierbaren Querschnitt, insbesondere mit unterschiedlichen Breiten, herzustellen.A further, particularly expedient training is also achieved in that the tool parts transverse to the pulling direction and are movable relative to each other. Through this change the distance between the tool parts becomes another possibility created profiles with an over the profile length variable cross section, in particular with different widths, manufacture.

Dabei hat sich eine Ausführungsform als besonders zweckmäßig erwiesen, nach welcher die Werkzeugteile jeweils ein Außenmatrizenbauelement und ein Innenmatrizenbauelement aufweisen, wobei die Außenmatrizenbauelemente der Werkzeugteile zusammen eine Außenmatrize und die Innenmatrizenbauelemente der Werkzeugteile zusammen eine Innenmatrize bilden, und Außenmatrize und Innenmatrize zusammen einen das bandförmige Werkstück aufnehmenden Ziehspalt bilden. Hierdurch wird auf einfache Art und Weise ein Umformwerkzeug zur Verfügung gestellt, welches aus zwei Werkzeugteilen besteht, die unabhängig voneinander in unterschiedliche oder gleiche Winkelstellungen verschwenkbar sind.there has become an embodiment proved to be particularly useful after which the tool parts each have an outer die component and a Having inner female component, wherein the outer female component of the Tool parts together an outer die and the inner die components of the tool parts together Inside die, and outside die and make Inner die together a receiving the band-shaped workpiece Forming drawing gap. This is a simple way Forming tool available made, which consists of two parts of the tool, which are independent of each other pivotable in different or the same angular positions are.

In einer vorteilhaften Abwandlung weisen die Außenmatrizenbauelemente und/oder die Innenmatrizenbauelemente der Werkzeugteile jeweils zumindest zwei Matrizensegmente auf, welche quer zu der Ziehrichtung und relativ zueinander verfahrbar sind und im einander zugewandten Bereich jeweils eine sich kämmende Struktur aufweisen. Durch diese sich kämmende, reißverschlussähnliche Struktur können die einzelnen Matrizensegmente relativ zueinander bewegt werden und gleichzeitig dient diese Struktur als Führungsfläche während der Verschiebung und zur Versteifung während des Umformprozesses.In an advantageous modification, the outer template components and / or the Innenmatrizenbauelemente the tool parts each at least two die segments on which transverse to the pulling direction and relative are mutually movable and each other in the facing area a combing one Structure have. Due to this intermeshing, zipper - like structure, the individual die segments are moved relative to each other and At the same time, this structure serves as a guiding surface during the displacement and Stiffening during the forming process.

Erfindungsgemäß ist weiterhin vorgesehen, dass die Außenmatrizenbauelemente und die Innenmatrizenbauelemente jeweils um einen Drehachse verschwenkbar sind und sowohl die Außenmatrizenbauelemente als auch die Innenmatrizenbauelemente im einander zugewandten Bereich jeweils einen um die Drehachse gekrümmten Abschnitt aufweisen. Durch diese Ausgestaltung wird das Verschwenken der Werkzeugteile um den Drehpunkt, ohne Beeinträchtigungen, ermöglicht.According to the invention is still provided that the outer template components and the Innenmatrizenbauelemente each pivotable about an axis of rotation are and both the outer template components as well as the inner template components in the facing area each have a curved portion about the axis of rotation. By This embodiment is the pivoting of the tool parts to the Fulcrum, without any adverse effects, allows.

Eine wiederum abgewandelte Form der vorliegenden Vorrichtung wird auch dadurch geschaffen, dass der den Ziehspalt begrenzenden Wandbereich der Außenmatrize und der Innenmatrize derart ausgebildet ist, dass ein zugeführtes bandförmiges Werkstück in den Ziehspalt einführbar und in Ziehrichtung fortschreitend in die Endform umformbar ist. Hierdurch wird eine Profilführung zur Verfügung gestellt, welche einen geometrisch definierten Einlauf des umzuformenden und ggf. vorgeformten bzw. vorprofilierten Werkstückes in das Umformwerkzeug gewährleistet.A again modified form of the present device will also created by that of the drawing gap delimiting wall portion of the outer dies and the inner die is formed such that a fed band-shaped workpiece in the Drawing slit insertable and progressively transformable in the drawing direction into the final shape. hereby becomes a profile guide to disposal provided, which a geometrically defined inlet of the reshaped and possibly preformed or pre-profiled workpiece in ensures the forming tool.

Ein weiteres erfindungsgemäßes Merkmal besteht darin, dass eine Antriebseinheit mit zumindest zwei drehbeweglich antreibbaren Antriebsrollen in Ziehrichtung hinter dem Umformwerkzeug vorgesehen ist, wobei die Drehachsen der Antriebsrollen senkrecht zu der Ziehrichtung angeordnet sind und die Antriebsrollen das im Umformwerkzeug verformte Profil zur Erzeugung einer Ziehkraft beidseitig einschließen. Dadurch, dass die Ziehkraft mittels der Antriebsrollen erzeugt wird, ist die Länge der mittels der Vorrichtung herzustellenden Profile nicht wie beispielsweise bei einem Antrieb mittels Kettentrieb oder mittels eines Hydraulikzylinders begrenzt. Hierdurch wird die direkte Verarbeitung von auf Coils aufgewickelten Werkstückbändern und dadurch die Herstellung von Endlos-Profilen ermöglicht. Durch diesen kontinuierlichen Herstellungsprozess wird gleichzeitig die Produktivität der Vorrichtung gesteigert. Die Antriebsrollen sind nach dem Prinzip einer Reibrolle konzipiert, wobei der Antrieb über einen E-Motor und eine Antriebswelle erfolgt. Hierbei können entweder beide Antriebsrollen angetrieben werden oder die Antriebsrollen sind über ein Zahnradgetriebe gekoppelt und es wird nur eine der Antriebsrollen angetrieben.One further feature according to the invention in that a drive unit with at least two rotatable drivable drive rollers in the pulling direction behind the forming tool is provided, wherein the axes of rotation of the drive rollers perpendicular are arranged to the pulling direction and the drive rollers in the Forming tool deformed profile for generating a pulling force on both sides lock in. Characterized in that the pulling force is generated by means of the drive rollers, is the length the profile to be produced by means of the device does not, for example in a drive by means of chain drive or by means of a hydraulic cylinder limited. This will cause the direct processing on coils wound workpiece bands and thereby enabling the production of endless profiles. Through this continuous At the same time, the manufacturing process becomes the productivity of the device increased. The drive rollers are designed according to the principle of a friction roller, being the drive over an electric motor and a drive shaft takes place. Either both can do this Drive rollers are driven or the drive rollers are over Coupled gear transmission and it becomes only one of the drive rollers driven.

In einer zweckmäßigen Abwandlung sind die Drehachsen der Antriebsrollen derart angeordnet, dass die Antriebsrollen auf einen Boden des Profils wirken. Hierdurch kann die für die Umformung erforderliche Ziehkraft über die gesamte Profilbreite in das Profil eingeleitet werden.In a suitable modification the axes of rotation of the drive rollers are arranged such that the Drive rollers act on a bottom of the profile. This can the for the forming required pulling force over the entire profile width be initiated into the profile.

Dieser Erfindungsgedanke lässt sich dadurch ergänzen, dass die Drehachsen der Antriebsrollen derart angeordnet sind, dass die Antriebsrollen auf eine Seitenwand des Profils wirken. Hierdurch besteht einerseits die Möglichkeit die Ziehkraft ausschließlich über die Seitenwände in das Profil einzuleiten. Andererseits können die Antriebsrollen im Seitenwandbereich zusätzlich zu den Antriebsrollen im Bodenbereich des Profils vorgesehen sein. Hierdurch kann die für den Vorschub des Profils bzw. des bandförmigen Werkstücks verantwortliche Kraft vergrößert und auf den jeweiligen Einsatzfall angepasst werden.This Invention idea leaves complement each other that the axes of rotation of the drive rollers are arranged such that the drive rollers act on a side wall of the profile. This exists on the one hand the possibility the pulling force exclusively on the side walls to initiate the profile. On the other hand, the drive rollers in Sidewall area in addition be provided to the drive rollers in the bottom region of the profile. This allows the for the advancement of the profile or the band-shaped workpiece responsible Force magnified and be adapted to the particular application.

Eine andere besonders vorteilhafte Weiterbildung wird auch dadurch erreicht, dass ein Achsabstand zwischen den Antriebsrollen einstellbar ist. Durch die Variation des Achsabstandes zwischen den Antriebsrollen wird der Normaldruck auf das Profil eingestellt und kann somit auf den jeweiligen Belastungs- bzw. Einsatzfall angepasst werden. Bei den Antriebsrollen handelt es sich um Stahlwalzen mit einer rutschfesten, beispielsweise aufvulkanisierten, Oberfläche.Another particularly advantageous development is also achieved in that an axial distance between the drive rollers is adjustable. By varying the center distance between the drive rollers, the normal pressure is set to the profile and can thus be adapted to the respective load or application. Both Drive rollers are steel rollers with a non-slip, for example, vulcanized, surface.

Eine weitere, besonders zweckmäßige Weiterbildung wird auch dadurch geschaffen, dass die Antriebsrollen um eine Schwenkachse verschwenkbar sind, wobei die Schwenkachse senkrecht zu der vom bandförmigen Werkstück aufgespannten Ebene angeordnet ist. Hierdurch kann die Antriebseinheit in Krümmungsrichtung des Profils ausgerichtet und eine nicht lineare Vorschubbewegung des Profils erzeugt werden.A further, particularly expedient training is also created by the drive rollers around a pivot axis are pivotable, wherein the pivot axis perpendicular to the of band-shaped workpiece spanned level is arranged. This allows the drive unit in the direction of curvature Aligned to the profile and a non-linear feed motion of the profile.

Erfindungsgemäß ist weiter vorgesehen, dass die Antriebseinheit mehrere in Ziehrichtung hintereinander angeordnete, jeweils aus zumindest zwei Antriebsrollen bestehende Rolleneinheiten aufweist. Hierdurch kann die zu übertragende Ziehkraft auf mehrere Rolleneinheiten verteilt und die Ziehkraft insgesamt vergrößert werden.According to the invention is further provided that the drive unit several in the pulling direction one behind the other arranged, each consisting of at least two drive rollers Having roll units. As a result, the pulling force to be transmitted to several Roll units distributed and the pulling force can be increased overall.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die die Rolleneinheiten relativ zueinander verschiebbar. Je nach Geometrie und Krümmungsradius des Profils kann unter anderem der Abstand der Rolleneinheiten zueinander variiert werden.In In an advantageous embodiment, the roller units are relatively mutually displaceable. Depending on the geometry and radius of curvature Among other things, the profile of the profile can be the distance between the roller units be varied.

Eine ebenfalls besonders zweckmäßige Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird auch dadurch erreicht, dass die Rolleneinheiten derart relativ zueinander verschiebbar sind, dass die Kontaktpunkte zwischen den jeweils auf die gleiche Profilseite wirkenden Rollen und dem Profil auf einer Krümmungsbahn liegen. Durch diese Ausgestaltung kann neben einer zwei dimensionalen Krümmung in der horizontalen Ebene eine zusätzliche Krümmung senkrecht zu der horizontalen Ebene, also eine dreidimensionale Krümmung, erzeugt werden. Zusätzlich besteht die Möglichkeit das Profil mittels dieser Weiterbildung zur Minimierung der Fertigungstoleranzen zu richten bzw. zu kalibrieren.A also particularly appropriate training The present invention is also achieved in that the Roller units are displaceable relative to each other, that the contact points between each on the same profile page acting rollers and the profile lie on a curvature path. Through this Design can be in addition to a two-dimensional curvature in the horizontal level an additional Curvature perpendicular to the horizontal plane, so a three-dimensional curvature generated become. additionally it is possible the profile by means of this development to minimize the manufacturing tolerances to calibrate or to calibrate.

Nach einer anderen, besonders vorteilhaften Abwandlung ist in Ziehrichtung hinter dem Umformwerkzeug eine aus mehreren drehbeweglichen Walzen bestehende Biegevorrichtung vorgesehen, wobei die Kontaktpunkte zwischen einer auf einen Profilabschnitt, insbesondere eine Seitenwand des Profils, wirkenden Gruppe von Walzen und dem Profil auf einer Krümmungsbahn angeordnet sind. Hierdurch kann eine weitere gezielte Biegung oder geometrische Kalibrierung in das durch die schwenkbaren Werkzeugteile hergestellte gekrümmte Profil eingebracht werden. Somit kann die geometrische Komplexität des herzustellenden Profils erhöht und die geometrische Genauigkeit gegenüber dem Gleitziehbiegen nach dem Stand der Technik gesteigert werden.To another, particularly advantageous modification is in the drawing direction behind the forming tool one of several rotatable rollers existing bending device provided, wherein the contact points between one on a profile section, in particular a side wall of the profile, acting group of rollers and the profile on one curvature train are arranged. This can be another targeted bend or geometric calibration in the through the pivoting tool parts made curved Profile to be introduced. Thus, the geometric complexity of the manufactured Profils increased and the geometric accuracy over the Gleitziehbiegen after be increased in the prior art.

Besonders zweckmäßig ist hierbei, wenn die Drehachsen der Walzen senkrecht zu einem Boden des in dem Umformwerkzeug erzeugten Profils ausgerichtet sind und die Walzen zumindest eine Seitenwand des Profils zur Übertragung einer Verformungskraft beidseitig einschließen. Hierdurch können einerseits Verformungskräfte zur Erzeugung von zusätzlichen Umformungen im Boden und in den Seitenwänden des Profils gezielt eingeleitet werden. Anderseits können auch zusätzliche Vorschubkräfte in das Profil eingeleitet werden.Especially is appropriate Here, when the axes of rotation of the rollers perpendicular to a bottom of the are aligned in the forming tool profile and the Roll at least one side wall of the profile for transmission include a deformation force on both sides. This can on the one hand deformation forces to generate additional Transformations in the bottom and in the side walls of the profile targeted initiated become. On the other hand, you can also additional feed forces be initiated into the profile.

In einer besonders praxisnahen Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Walzen jeweils in einer senkrecht zu der Drehachse ausgebildeten Ebene verschiebbar sind. Hierdurch können die Walzen vor dem Umformvorgang je nach Geometrie und Krümmung des im Umformwerkzeug hergestellten Profils positioniert werden. Während des Umformprozesses können die Walzen ggf. justiert werden, um die gewünschte Profilgeometriegenauigkeit einzustellen.In a particularly practical embodiment is provided that the Rolls each formed in a direction perpendicular to the axis of rotation Level are displaceable. This allows the rollers before the forming process depending on geometry and curvature be positioned of the profile produced in the forming tool. While of the forming process can if necessary, the rollers are adjusted to the desired profile geometry accuracy adjust.

Mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird es erstmals ermöglicht, durch Gleitziehbiegens zweidimensional und/oder dreidimensional gekrümmte Profile herzustellen. Dabei können bandförmige Werkstücke, insbesondere auf einem Coil aufgewickelte Blechbänder, in einem kontinuierlichen Herstellungsprozess zu Endlos-Profilen umgeformt werden. Durch die Vorrichtung lassen sich alle Werkstoffe verarbeiten, welche die erforderliche Kaltumformbar keit aufweisen, vorzugsweise allerdings Stahl- und Aluminiumlegierungen, aber auch geschweißte Halbzeuge, so genannte Tailored Blanks, und Bleche mit verschiedenen Dicken.through the device according to the invention is makes it possible for the first time by Gleitziehbiegens two-dimensional and / or three-dimensional curved Produce profiles. It can band-shaped Workpieces, in particular on a coil wound sheet metal strips, in a continuous manufacturing process be transformed into endless profiles. Leave through the device All materials process, which the required Kaltumformbar speed but preferably steel and aluminum alloys, but also welded Semi-finished products, so-called tailored blanks, and sheets with different Thick.

Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Diese zeigt inThe Invention leaves numerous embodiments to. To further clarify its basic principle is one of them shown in the drawing and will be described below. These shows in

1 eine prinzipielle Darstellung des Gleitziehbiegens in einer perspektivischen Ansicht; 1 a schematic representation of Gleitziehbiegens in a perspective view;

2 eine Draufsicht des Umformwerkzeuges in einer ersten Funktionsstellung; 2 a plan view of the forming tool in a first functional position;

3 eine Draufsicht des Umformwerkzeuges in einer zweiten Funktionsstellung; 3 a plan view of the forming tool in a second functional position;

4 eine Gesamtansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Umformen ein bandförmigen Werkstückes in einer Draufsicht; 4 an overall view of the device according to the invention for forming a band-shaped workpiece in a plan view;

5 eine Innenmatrize in einer vergrößerten Darstellung; 5 an inner die in an enlarged view;

6 eine Außenmatrize in einer vergrößerten Darstellung; 6 an outer die in an enlarged view;

7 eine Darstellung der Antriebseinheit gemäß der Ansicht VII-VII aus 4; 7 an illustration of the drive unit according to the view VII-VII from 4 ;

8 eine geschnittene Seitenansicht der Antriebseinheit gemäß Ansicht VIII-VIII aus 7; 8th a sectional side view of the drive unit according to view VIII-VIII 7 ;

9 eine zweite Ausführungsform der in 8 dargestellten Antriebseinheit in einer geschnittenen Seitenansicht; 9 a second embodiment of the in 8th shown drive unit in a sectional side view;

10 eine weitere Ausführungsform der in 4 dargestellten Biegevorrichtung in einer Draufsicht. 10 another embodiment of in 4 shown bending device in a plan view.

1 zeigt eine prinzipielle Darstellung des Gleitziehbiegens in einer perspektivischen Ansicht. In einer Vorrichtung 1 wird ein bandförmiges Werkstück 2 zu einem Profil 3 umgeformt. 1 shows a schematic representation of Gleitziehbiegens in a perspective view. In a device 1 becomes a band-shaped workpiece 2 to a profile 3 reshaped.

Das bandförmige Werkstück 2 wird mittels einer in 1 nicht dargestellten Antriebseinheit in einer Ziehrichtung 4 durch ein Umformwerkzeug 5 bewegt und hierdurch verformt. Das Umformwerkzeug 5 weist eine Außenmatrize 6 und eine Innenmatrize 7 auf, welche zusammen einen die Geometrie des Profils 3 definierenden Ziehspalt 8 bilden. Je nachdem wieviel Umformarbeit zu leisten ist, kann es erforderlich sein vor dem Umformwerkzeug 5 ein weiteres vorgeschaltetes Umformwerkzeug 5 vorzusehen, wobei ein Umformwerkzeug 5 als Vormatrize 9 und das in Ziehrichtung 4 dahinter angeordnete Umformwerkzeug 5 als Fertigmatrize 10 ausgebildet ist.The band-shaped workpiece 2 is by means of a in 1 not shown drive unit in a pulling direction 4 through a forming tool 5 moved and thereby deformed. The forming tool 5 has an outer die 6 and an inner die 7 on which together a the geometry of the profile 3 defining draw gap 8th form. Depending on how much forming work has to be done, it may be necessary before the forming tool 5 another upstream forming tool 5 to provide, with a forming tool 5 as a pre-matrix 9 and in the direction of pulling 4 behind arranged forming tool 5 as finished die 10 is trained.

2 und 3 zeigen eine Draufsicht des Umformwerkzeuges 5 einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 jeweils in unterschiedlichen Funktionsstellungen. Das Umformwerkzeug 5 weist in Ziehrichtung 4 zumindest zwei nebeneinander angeordnete Werkzeugteile 11, wobei die Werkzeugteile 11 jeweils einen Ziehspalt 8 aufweisen. Um gekrümmte Profile 3 herstellen zu können, lassen sich die Werkzeugteile 11 unabhängig voneinander in gleiche, oder wie in 3 dargestellt, in unterschiedliche Winkelstellungen verschwenken. Dabei erfolgt die Schwenkbewegung der Werkzeugteile 11 um eine Drehachse 12, welche senkrecht zu der Ziehrichtung 4, insbesondere senkrecht zu der von dem bandförmigen Werkstück 2 aufgespannten Ebene, ausgerichtet ist. Zusätzlich können die Werkzeugteile 11 quer zu der Ziehrichtung 4 und relativ zueinander verfahren werden. Hierdurch kann ein Abstand a zwischen den Werkzeugteilen 11 verändert werden, um über die Profillänge unterschiedliche Querschnittsformen erzeugen zu können. 2 and 3 show a plan view of the forming tool 5 a device according to the invention 1 each in different functional positions. The forming tool 5 points in the direction of pulling 4 at least two juxtaposed tool parts 11 , where the tool parts 11 each a drawing gap 8th exhibit. To curved profiles 3 To be able to manufacture, let the tool parts 11 independently in same, or as in 3 shown, pivot in different angular positions. In this case, the pivoting movement of the tool parts 11 around a rotation axis 12 which is perpendicular to the pulling direction 4 , in particular perpendicular to that of the band-shaped workpiece 2 spanned level, is aligned. In addition, the tool parts 11 transverse to the pulling direction 4 and be moved relative to each other. This allows a distance a between the tool parts 11 be changed in order to produce over the profile length different cross-sectional shapes can.

4 zeigt eine Gesamtansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zum Umformen eines bandförmigen Werkstückes 2 in einer Draufsicht. Mittels einer in Ziehrichtung 4 hinter dem Umformwerkzeug 5 angeordneten Antriebseinheit 13 wird das bandförmige Werkstück 2 durch das Umformwerkzeug 5 gezogen. Das in Ziehrichtung 4 in zwei nebeneinander angeordnete Werkzeugteile 11 geteilte Umformwerkzeug 5 ist um eine Drehachse 12 verschwenkbar, wobei die Werkzeugteile 11 im einander zugewandten Abschnitt 14 gekrümmt ausgebildet sind. In Ziehrichtung 4 hinter der Antriebseinheit 13 folgt eine mehrere Walzen 15 aufweisende Biegevorrichtung 16. 4 shows an overall view of the device according to the invention 1 for forming a band-shaped workpiece 2 in a top view. By means of a pulling direction 4 behind the forming tool 5 arranged drive unit 13 becomes the band-shaped workpiece 2 through the forming tool 5 drawn. The pulling direction 4 in two juxtaposed tool parts 11 split forming tool 5 is about a rotation axis 12 pivotable, with the tool parts 11 in the facing portion 14 are formed curved. In drawing direction 4 behind the drive unit 13 follows a multiple rolls 15 having bending device 16 ,

Die 5 und 6 zeigen eine Ausführungsform des Umformwerkzeuges 5 in einer gegenüber der 4 vergrößerten Darstellung, wobei das Umformwerkzeug 5 aus einer in 5 dargestellten Innenmatrize 17 und einer in 6 dargestellten Außenmatrize 18 zusam mengesetzt ist. Die Innenmatrize 17 weist zwei in Ziehrichtung 4 nebeneinander angeordnete Innenmatrizenbauelemente 19 und die Außenmatrize 18 zwei nebeneinander angeordnete Außenmatrizenbauelemente 20 auf. Innenmatrizenbauelemente 19 und Außenmatrizenbauelemente 20 sind jeweils unabhängig voneinander um eine Drehachse 12 verschwenkbar. Hierzu sind die beiden Innenmatrizenbauelemente 19 und die beiden Außenmatrizenbauelemente 20 in einem einander zugewandten Abschnitt 14 jeweils gekrümmt ausgebildet, wobei die Krümmung um die Drehachse 12 ausgerichtet ist. Jedes Innenmatrizenbauelement 19 und jedes Außenmatrizenbauelement 20 besteht aus jeweils zwei Matrizensegmenten 21, welche im einander zugewandten Bereich eine sich kämmende, reißverschlussähnliche Struktur 22 aufweisen. Hierdurch wird eine Verschiebbarkeit der Matrizensegmente 21 quer zu der Ziehrichtung 4 und relativ zueinander ermöglicht. Durch die den Ziehspalt 8 begrenzenden Wandbereiche 23 der Innenmatrize 17 und der Außenmatrize 18 wird eine für das Einführen des blechförmigen Werkstückes 2 in das Umformwerkzeug 5 geeignete Einlaufgeometrie zur Verfügung gestellt.The 5 and 6 show an embodiment of the forming tool 5 in one opposite the 4 enlarged view, wherein the forming tool 5 from an in 5 illustrated inner matrix 17 and one in 6 illustrated outer die 18 is set together. The inner die 17 has two in the direction of draw 4 juxtaposed inner template components 19 and the outer die 18 two juxtaposed outer template components 20 on. Innenmatrizenbauelemente 19 and outer die components 20 are each independent of each other about a rotation axis 12 pivotable. For this purpose, the two inner template components 19 and the two outer template components 20 in a facing section 14 each curved, wherein the curvature about the axis of rotation 12 is aligned. Each inner template component 19 and each outer die component 20 consists of two matrix segments each 21 , Which in the facing area of a combing, zipper-like structure 22 exhibit. This results in a displacement of the die segments 21 transverse to the pulling direction 4 and relative to each other. Through the drawing gap 8th limiting wall areas 23 the inner die 17 and the outer die 18 becomes one for the insertion of the sheet-shaped workpiece 2 in the forming tool 5 suitable inlet geometry provided.

7 zeigt eine Darstellung der Antriebseinheit 13 gemäß der Ansicht VII-VII aus 4 und 8 eine geschnittene Seitenansicht gemäß Ansicht VIII-VIII aus 7. Die dargestellte Antriebseinheit 13 weist zwei das Profil 3 einschließende und drehbeweglich angetriebene Antriebsrollen 24 auf, welche eine Vorschubbewegung V in Ziehrichtung 4 in einen Boden 25 des Profils 3 einleiten. Je nach zu leistender Umformarbeit und erforderlicher Ziehkraft können zusätzlich weitere, in 7 und 8 allerdings nicht dargestellte, Antriebsrollen 24 auch auf die beiden Seitenwände 26, 27 des Profils 3 wirken. Durch eine Verstellung eines Achsabstandes 28 zwischen den Antriebsrollen 24 kann der Normaldruck auf den Boden 25 des Profils 3 bzw. die Seitenwände 26, 27 eingestellt werden. Die Drehachsen 29 der Antriebsrollen 24 sind senkrecht zu der Ziehrichtung 4 angeordnet. Außerdem sind die Antriebsrollen 24 verschwenkbar ausgebildet und zwar um eine Schwenkachse 30, welche senkrecht zu der vom bandförmigen Werkstück 2 bzw. vom Boden 25 des Profils 3 aufgespannten Ebene angeordnet ist. 7 shows a representation of the drive unit 13 according to the view VII-VII 4 and 8th a sectional side view according to view VIII-VIII 7 , The illustrated drive unit 13 has two the profile 3 enclosing and rotatably driven drive rollers 24 on which a feed movement V in the pulling direction 4 in a soil 25 of the profile 3 initiate. Depending on the work to be done and the required pulling force, additional, in 7 and 8th but not shown, drive rollers 24 also on the two side walls 26 . 27 of the profile 3 Act. By adjusting an axial distance 28 between the drive rollers 24 can normal pressure on the ground 25 of the profile 3 or the side walls 26 . 27 be set. The axes of rotation 29 the drive rollers 24 are perpendicular to the pulling direction 4 arranged. In addition, the drive rollers 24 formed pivotable about a pivot axis 30 which is perpendicular to the band-shaped workpiece 2 or from the ground 25 of the profile 3 spanned level is arranged.

9 zeigt eine zweite Ausführungsform der in 8 dargestellten Antriebseinheit 13 ebenfalls in einer geschnittenen Seitenansicht. Hierbei weist die Antriebseinheit 13 drei aus jeweils zwei Antriebsrollen 24 bestehende Rolleneinheiten 31 auf, welche in Ziehrichtung 4 hintereinander angeordnet sind. Die Rolleneinheiten 31 sind relativ zueinander verschiebbar und jeweils in unterschiedlichen Horizontalebenen angeordnet, so dass die Kontaktpunkte 32 zwischen den jeweils auf der gleichen Seite des Profils 3 angeordneten Antriebsrollen 24 und dem Profil 3 auf einer Krümmungsbahn liegen. 9 shows a second embodiment of the in 8th illustrated drive unit 13 also in a cut side view. In this case, the drive unit 13 three of two drive rollers 24 existing reel units 31 on, which in pulling direction 4 arranged one behind the other. The roll units 31 are displaceable relative to each other and each arranged in different horizontal planes, so that the contact points 32 between each on the same side of the profile 3 arranged drive rollers 24 and the profile 3 lying on a curvature path.

10 zeigt eine weitere Ausführungsform der in der 4 bereits dargestellten Biegevorrichtung 16 in einer Draufsicht. Die in Ziehrichtung 4 hinter dem Umformwerkzeug 5 bzw. hinter der Antriebseinheit 13 angeordnete Biegevorrichtung 16 dient zur weiteren Biegung bzw. zur Kalibrierung des mittels des Umformwerkzeuges 5 erzeugten Profils 3. Hierzu weist die Biegevorrichtung 16 mehrere drehbewegliche relativ zueinander verschiebbare Walzen 33 auf, deren Drehachsen 34 senkrecht zu einem Boden 25 des Profils 3 ausgerichtet sind. Dabei wirkt jeweils eine Gruppe von Walzen 33 auf einen Profilabschnitt, beispielsweise beidseitig auf die zwei Seitenwände 26, 27 des u-förmigen Profils 3. Die Kontaktpunkte 35 zwischen den Seitenwänden 26, 27 und der auf die gleiche Seite der jeweiligen Seitenwand 26, 27 wirkenden Walzen 33 sind auf einer Krümmungsbahn angeordnet, so dass in die Seitenwand 26, 27 bzw. in den Boden 25 des Profils 3 eine zusätzliche Verformungskraft oder Vorschubkraft bzw. Ziehkraft eingebracht werden kann. 10 shows a further embodiment of the in the 4 already shown bending device 16 in a top view. The pulling direction 4 behind the forming tool 5 or behind the drive unit 13 arranged bending device 16 serves for further bending or for calibration by means of the forming tool 5 generated profile 3 , For this purpose, the bending device 16 several rotatable relative to each other sliding rollers 33 on, whose axes of rotation 34 perpendicular to a floor 25 of the profile 3 are aligned. In each case acts a group of rollers 33 on a profile section, for example, on both sides of the two side walls 26 . 27 of the U-shaped profile 3 , The contact points 35 between the side walls 26 . 27 and on the same side of each side wall 26 . 27 acting rollers 33 are arranged on a curvature path, leaving in the sidewall 26 . 27 or in the ground 25 of the profile 3 an additional deformation force or feed force or pulling force can be introduced.

11: Vorrichtungcontraption
22: bandförmiges Werkstückband-shaped workpiece
33: Profilprofile
44: Ziehrichtungdrawing direction
55: Umformwerkzeugforming tool
66: Außenmatrizeouter dies
77: Innenmatrizeinner female
88th: Ziehspaltdrawing gap
99: Vormatrizepre-die
1010: FertigmatrizeFertigmatrize
1111: Werkzeugteiltool part
1212: Drehachseaxis of rotation
1313: Antriebseinheitdrive unit
1414: Abschnittsection
1515: Walzeroller
1616: Biegevorrichtungbender
1717: Innenmatrizeinner female
1818: Außenmatrizeouter dies
1919: InnenmatrizenbauelementInnenmatrizenbauelement
2020: AußenmatrizenbauelementAußenmatrizenbauelement
2121: Matrizensegmentdie segment
2222: Strukturstructure
2323: Wandbereichwall area
2424: Antriebsrollecapstan
2525: Bodenground
2626: SeitenwandSide wall
2727: SeitenwandSide wall
2828: AchsabstandWheelbase
2929: Drehachseaxis of rotation
3030: Schwenkachseswivel axis
3131: Rolleneinheitroller unit
3232: Kontaktpunktcontact point
3333: Walzeroller
3434: Drehachseaxis of rotation
3535: Kontaktpunktcontact point

Claims

Contraption ( 1 ) for forming, in particular Gleitziehbiegen, a band-shaped workpiece ( 2 ) with a supplied band-shaped workpiece ( 2 ) to a profile ( 3 ) deforming forming tool ( 5 ), which in a drawing direction ( 4 ) of the band-shaped workpiece ( 2 ) at least two juxtaposed tool parts ( 11 ), characterized in that at least one of the tool parts ( 11 ) about a perpendicular to the drawing direction ( 4 ) arranged rotary axis ( 12 ) is pivotable.

Contraption ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the axis of rotation ( 12 ) perpendicular to one of the band-shaped workpiece ( 2 ) spanned plane is arranged.

Contraption ( 1 ) according to claims 1 or 2, characterized in that the tool parts ( 11 ) are each independently pivotable.

Contraption ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the tool parts ( 11 ) on one about a rotation axis ( 12 ) are arranged pivotable pivoting device.

Contraption ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the tool parts ( 11 ) transverse to the pulling direction ( 4 ) and are movable relative to each other.

Contraption ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the tool parts ( 11 ) in each case an outer template component ( 20 ) and an inner template component ( 19 ), wherein the outer template components ( 20 ) of the tool parts ( 11 ) together an outer die ( 18 ) and the inner matrix components ( 19 ) of the tool parts ( 11 ) together one Inner die ( 17 ), and outer die ( 18 ) and inner die ( 17 ) together a the band-shaped workpiece ( 2 ) receiving draw gap ( 8th ) form.

Contraption ( 1 ) according to claim 6, characterized in that the outer template components ( 20 ) and / or the inner matrix components ( 19 ) of the tool parts ( 11 ) at least two die segments ( 21 ), which transverse to the drawing direction ( 4 ) and are movable relative to each other, wherein the die segments ( 11 ) in the mutually facing region each have a meshing structure ( 22 ) exhibit.

Contraption ( 1 ) according to claims 6 or 7, characterized in that the outer template components ( 20 ) and the inner matrix components ( 19 ) each about a rotation axis ( 12 ) are pivotable and both the outer template components ( 20 ) as well as the inner matrix components ( 19 ) in the mutually facing region in each case one about the axis of rotation ( 12 ) curved section ( 14 ) exhibit.

Contraption ( 1 ) according to at least one of claims 6 to 8, characterized in that the drawing gap ( 8th ) bounding wall area ( 23 ) of the outer die ( 18 ) and the inner die ( 17 ) are formed such that a fed band-shaped workpiece ( 2 ) in the drawing gap ( 8th ) and in the pulling direction ( 4 ) is progressively transformable into the final shape.

Contraption ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that a drive unit ( 13 ) with at least two rotatably drivable drive rollers ( 24 ) in the pulling direction ( 4 ) behind the forming tool ( 5 ) is provided, wherein the axes of rotation ( 29 ) of the drive rollers ( 24 ) perpendicular to the drawing direction ( 4 ) are arranged and the drive rollers ( 24 ) in the forming tool ( 5 ) deformed profile ( 3 ) to generate a pulling force on both sides.

Contraption ( 1 ) according to claim 10, characterized in that the axes of rotation ( 29 ) of the drive rollers ( 24 ) are arranged such that the drive rollers ( 24 ) on a floor ( 25 ) of the profile ( 3 ) Act.

Contraption ( 1 ) according to claim 10, characterized in that the axes of rotation ( 29 ) of the drive rollers ( 24 ) are arranged such that the drive rollers ( 24 ) on a side wall ( 26 . 27 ) of the profile ( 3 ) Act.

Contraption ( 1 ) according to at least one of claims 10 to 12, characterized in that a center distance ( 28 ) between the drive rollers ( 24 ) is adjustable.

Contraption ( 1 ) according to at least one of claims 10 to 13, characterized in that the drive rollers ( 24 ) about a pivot axis ( 30 ) are pivotable, wherein the pivot axis ( 30 ) perpendicular to the band-shaped workpiece ( 2 ) spanned plane is arranged.

Contraption ( 1 ) according to at least one of claims 10 to 14, characterized in that the drive unit ( 13 ) several in the pulling direction ( 4 ) arranged one behind the other, each of at least two drive rollers ( 24 ) existing role units ( 31 ) having.

Contraption ( 1 ) according to claim 15, characterized in that the roller units ( 31 ) are displaceable relative to each other.

Contraption ( 1 ) according to claims 15 or 16, characterized in that the roller units ( 31 ) are displaceable relative to one another such that the contact points ( 32 ) between the respective acting on the same profile side drive rollers ( 24 ) and the profile ( 3 ) lie on a curvature path.

Contraption ( 1 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that in the pulling direction ( 4 ) behind the forming tool ( 5 ) one of several rotatable rollers ( 15 . 33 ) existing bending device ( 16 ), the contact points ( 35 ) between one on a profile section, in particular a side wall ( 26 . 27 ) of the profile ( 3 ), acting group of rolls ( 15 . 33 ) and the profile ( 3 ) are arranged on a curvature path.

Contraption ( 1 ) according to claim 18, characterized in that the axes of rotation ( 34 ) of the rolls ( 15 . 33 ) perpendicular to a floor ( 25 ) of the in the forming tool ( 5 ) generated profile ( 3 ) and the rollers ( 15 . 33 ) at least one side wall ( 26 . 27 ) of the profile ( 3 ) for transmitting a force on both sides.

Contraption ( 1 ) according to at least one of claims 18 or 19, characterized in that the rollers ( 15 . 33 ) each in a direction perpendicular to the axis of rotation ( 34 ) trained level are displaceable.