DE102006031503A1 - Method and device for bending hollow sections with minimal bending radius - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Knickbiegen eines Hohlprofils aus Metall, insbesondere aus Stahl oder einer Stahllegierung, mit zwei gegeneinander um eine in einer Knickebene angeordnete Knickachse abwinkelbare Knickschenkel zur Aufnahme des Hohlprofils. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Knickbiegen eines Hohlprofils aus Metall, insbesondere aus Stahl oder einer Stahllegierung, bei welchem zwei die Schenkel des knickgebogenen Hohlprofils bildende Teilbereiche des Hohlprofils um eine in eine die Schenkel trennenden Knickebene angeordnete Knickachse abgewinkelt werden sowie ein erfindungsgemäß hergestelltes Hohlprofil aus Metall und dessen vorteilhafte Verwendung. Die Aufgabe, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Knickbiegen eines Hohlprofils aus Metall zur Verfügung zu stellen, mit welcher bzw. mit welchem ein Hohlprofil mit variabel einstellbarem Biegewinkel mit sehr geringem inneren Knickbereich hergestellt und gleichzeitig eine zu große Ausdünnung der Wanddicke im äußeren Knickbereich vermieden werden kann, wird durch eine gattungsgemäße Vorrichtung dadurch gelöst, dass auf jedem Knickschenkel (2, 3) zur Aufnahme des Hohlprofils (6) jeweils mindestens eine am äußeren Knickbereich des Hohlprofils positionierbare Oberschale (7, 8), mindestens eine am inneren Knickbereich des Hohlprofils positionierbare Unterschale (11, 12) und mindestens ein im Inneren des Hohlprofils (6) positionierbarer Schichtdorn (9, 10) vorgesehen sind, durch ...The invention relates to a device for kink bending a hollow profile made of metal, in particular of steel or a steel alloy, with two against each other about an arranged in a kinked plane bending axis bending knuckle for receiving the hollow profile. Moreover, the invention relates to a method for kink bending a hollow profile made of metal, in particular steel or a steel alloy, in which two the legs of the bend-bent hollow profile forming portions of the hollow profile are angled about an angle separating the legs kink axis and an inventively produced hollow profile made of metal and its advantageous use. The object of providing a device and a method for kink bending a hollow profile made of metal, with which or with which a hollow profile with variably adjustable bending angle produced with very low inner kink area and at the same time excessive thinning of the wall thickness can be avoided in the outer kink area can, is solved by a generic device characterized in that on each buckling leg (2, 3) for receiving the hollow profile (6) at least one positionable on the outer bending region of the hollow profile upper shell (7, 8), at least one positionable on the inner bending region of the hollow profile Lower shell (11, 12) and at least one in the interior of the hollow profile (6) positionable layer mandrel (9, 10) are provided by ...
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Knickbiegen eines Hohlprofils aus Metall, insbesondere aus Stahl oder einer Stahllegierung, mit zwei gegeneinander um eine in einer Knickebene angeordnete Knickachse abwinkelbare Knickschenkel zur Aufnahme des Hohlprofils. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Knickbiegen eines Hohlprofils aus Metall, insbesondere aus Stahl oder einer Stahllegierung, bei welchem zwei die Schenkel des knickgebogenen Hohlprofils bildende Teilbereiche des Hohlprofils um eine in eine die Schenkel trennenden Knickebene angeordnete Knickachse abgewinkelt werden sowie ein erfindungsgemäß hergestelltes Hohlprofil aus Metall und dessen vorteilhafte Verwendungen.The The invention relates to a device for kink bending a hollow profile of metal, in particular of steel or a steel alloy, with two against each other about a kink axis arranged in a kinked plane bendable bend legs for receiving the hollow profile. Furthermore The invention relates to a method for kink bending a hollow profile of metal, in particular of steel or a steel alloy, at which two the legs of the bent bent hollow profile forming Portions of the hollow profile to one in a leg separating Bent level arranged bending axis are angled as well as produced according to the invention Hollow profile of metal and its advantageous uses.
Hohlprofile
mit minimalen Biegeradien werden häufig in der Automobilindustrie,
insbesondere zur Herstellung der Rohkarosserie, sogenannter Space-Frame-Strukturen,
benötigt.
Zunehmend werden offene, verschweißte Profile durch dünnwandige Hohlprofile
ersetzt. Diese Hohlprofile werden häufig aus längsnahtverschweißten Rohren
hergestellt und weisen üblicherweise
eine sehr geringe Wanddicke auf, so dass ein minimales Gewicht unter
höchster Ausnutzung
des Materials erreicht wird. Zur Realisierung von möglichst
kleinen Biegeradien sind bisher mehrere unterschiedliche Verfahren
bekannt. Beispielsweise wird beim Ziehbiegen ein Rohr von außen mit
Hilfe einer Gleitschiene über
einen Spannarm gegen eine Biegerolle gedrückt, so dass bei Drehung der
Biegerolle und Abwinkelung des Spannarms die gewünschte Rohrbiegung erreicht
wird. Zur Vermeidung von Falten im gebogenen Rohr wird dieses über Biegedornen
von Innen gestützt.
Außen
dienen sogenannte Faltenglätter
dazu, eine Faltenbildung an den Außenflächen zu verhindern. Das Ziehbiegen
erlaubt allerdings lediglich eine faltenfreie Biegung mit einem
Biegeradius von größer gleich
einem Drittel des Außendurchmessers
des Rohres. Andernfalls kann es zur Faltenbildung aber auch zu einem
Abriss des Außenbogens
des Rohres oder Hohlprofils kommen. Das Scherbiegen umgeht diesen
Nachteil dadurch, dass das Rohr in zwei sich gegenüber stehenden
Gesenken mit gerundeten Austrittsöffnungen aufgenommen wird.
Durch Einleiten einer Relativbewegung der Gesenke senkrecht oder auch
schräg
zur Hohlprofillängsachse
und einem gleichzeitigen kraftgestützten Nachschieben des Hohlprofils,
wird dieses z-förmig
auseinandergezogen. Zwar können
hierdurch Innen-Biegeradien
von kleiner als einem Drittel des Außendurchmessers erzeugt werden,
allerdings wird immer ein z-förmig
gebogenes Hohlprofil erzeugt, so dass der Materialverbrauch bei
diesem Verfahren insbesondere dann zu groß ist, wenn kein z-förmiges Hohlprofil
benötigt wird.
Aus der US-Patentschrift
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Knickbiegen eines Hohlprofils aus Metall zur Verfügung zu stellen, mit welcher bzw. mit welchem ein Hohlprofil mit variabel einstellbarem Biegewinkel mit sehr geringem inneren Knickbereich hergestellt und gleichzeitig eine zu große Ausdünnung der Wanddicke im äußeren Knickbereich vermieden werden kann. Darüber hinaus liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde ein entsprechend hergestelltes Hohlprofil und vorteilhafte Verwendung für das Hohlprofil vorzuschlagen.Of these, The present invention is based on the object, an apparatus and method for kink bending a hollow profile Metal available to ask, with which or with which a hollow profile with variable adjustable bending angle produced with very low inner kink area and at the same time too big thinning the wall thickness in the outer kink area can be avoided. About that In addition, the invention has the object an accordingly manufactured hollow profile and advantageous use for the hollow profile propose.
Die oben aufgezeigte Aufgabe wird gemäß einer ersten Lehre der vorliegenden Erfindung durch eine gattungsgemäße Vorrichtung zum Knickbiegen eines Hohlprofils aus Metall dadurch gelöst, dass auf einem Knickschenkel zur Aufnahme des Hohlprofils jeweils mindestens eine am äußeren Knickbereich des Hohlprofils positionierbare Oberschale, mindestens eine am inneren Knickbereich des Hohlprofils positionierbare Unterschale und mindestens ein im inneren des Hohlprofils positionierbarer Schichtdorn vorgesehen sind, durch welche das Hohlprofil während des Abwinkelns der Knickschenkel abgestützt werden kann, die gegenüberliegenden Oberschalen, Schichtdornen und Unterschalen in der Knickebene der Knickschenkel jeweils voneinander getrennt sind, wobei die Schichtdorne axial geschichtet sind, und zumindest eine Oberschalen-Schubeinheit, eine Schichtdorn-Schubeinheit sowie eine Stützeinheit zur axialen Abstützung des Hohlprofils vorgesehen sind.The The above object is according to a first teaching of the present Invention by a generic device for kink bending a hollow profile of metal solved by that on a Knickschenkel for receiving the hollow profile in each case at least one at the outer kink area of the Hollow profiles positionable upper shell, at least one on the inner Bending region of the hollow profile positionable lower shell and at least provided in the interior of the hollow profile positionable layer mandrel are, through which the hollow profile during the bending of the bend legs be supported can, the opposite Upper shells, thorns and lower shells in the kinked plane of the Knick legs are each separated, with the layer mandrels are axially layered, and at least one upper shell pushing unit, a laminated mandrel pushing unit and a support unit for axial support of the hollow profile are provided.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung von Oberschalen und Unterschalen an den äußeren und inneren Knickbereichen des Hohlprofils wird dieses während des Abwinkelns der Knickschenkel ausreichend abgestützt. Die im Inneren des Hohlprofils angeordneten, axial geschichteten Schichtdorne ermöglichen, dass diese über die Schichtdorn-Schubeinheit derart verschiebbar sind, dass im Bereich des äußeren Knickbereichs ständig eine ausreichende Abstützung des Hohlprofils von innen her erfolgt. Hierdurch können Beulen und Falten im äußeren Knickbereich des Hohlprofils vermieden werden. Darüber hinaus wird durch das Anliegen der Schichtdorne am äußeren Knickbereich des Hohlprofils eine kontrollierte Formgebung des äußeren Knickbereichs des Hohlprofils erzielt. Unkontrollierte Ausdünnungen der Wanddicke des Hohlprofils werden dadurch verhindert, dass der Stauchanteil hinreichend groß gewählt werden kann. Das führt zu einer Reduzierung der Ausdünnung im äußeren Knickbereich. Über die Oberschalen-Schubeinheit, die Schichtdorn-Schubeinheit werden die Oberschalen und Schichtdornen während des Abwinkelns gegeneinander verschoben, so dass insbesondere der äußere Knickbereich des Hohlprofils ständig von außen und von innen abgestützt ist. Dies gilt auch für den inneren Knickbereich, welcher gleichzeitig durch die inneren Schichtdorne und die Unterschalen abgestützt wird. Die Stützeinheit zur axialen Abstützung des Hohlprofils gewährleistet dabei zusätzlich, dass das Hohlprofil keine unkontrollierten axialen Verformungen durchführt.The inventive arrangement of upper shells and lower shells at the outer and inner kink areas of the hollow profile of this is sufficiently supported during the bending of the bend legs. Arranged in the interior of the hollow profile, axially stratified layer mandrels allow them to be displaced via the layer mandrel thrust unit in such a way that in the region of the outer buckling region one is always sufficient de support of the hollow profile is done from the inside. As a result, dents and folds can be avoided in the outer bending region of the hollow profile. In addition, a controlled shaping of the outer bending region of the hollow profile is achieved by the concern of the layer mandrels on the outer bending region of the hollow profile. Uncontrolled thinning of the wall thickness of the hollow profile are prevented by the amount of compression can be chosen sufficiently large. This leads to a reduction of the thinning in the outer kink area. The upper shells and layer mandrels are displaced relative to each other during the bending over the upper shell push unit, the laminated mandrel push unit, so that in particular the outer bending region of the hollow profile is constantly supported from the outside and from the inside. This also applies to the inner bending region, which is simultaneously supported by the inner layer mandrels and the lower shells. The support unit for the axial support of the hollow profile additionally ensures that the hollow profile performs no uncontrolled axial deformations.
Gemäß einer ersten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann der innere Knickbereich des Hohlprofils dadurch verbessert abgestützt werden, dass axial geschichtete Unterschalen und eine Unterschalen-Schubeinheit vorgesehen sind. Die Unterschalen- Schubeinheit verändert die Lage der einzelnen Schichten der Unterschalen, so dass während des Abwinkelns keine Leerstellen am inneren Knickbereich des Hohlprofils entstehen.According to one the first embodiment of the device according to the invention, the inner Bending region of the hollow profile thereby improved to be supported, that axially layered lower shells and a lower shell-pushing unit are provided. The lower shell push unit changed the location of the individual layers of the lower shells so that during the No gaps at the inner bending area of the hollow section arise.
Aufgrund der relativ großen Kräfte zur Abwinklung der Schenkel gegeneinander ist gemäß einer nächsten weitergebildeten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine Presse zur Abwinklung der Knickschenkel für das Hohlprofil vorgesehen. Beispielsweise können die Presskräfte durch Druckstücke auf die abwinkelbaren Knickschenkel der Vorrichtung umgeleitet werden, so dass ein relativ einfacher Aufbau der Vorrichtung gewährleistet werden kann.by virtue of the relatively large one personnel for bending the legs against each other is in accordance with a next further developed embodiment the device according to the invention a press for bending the crease legs provided for the hollow profile. For example, you can the press forces by plungers be redirected to the bendable knuckles of the device, so that a relatively simple construction of the device can be ensured can.
Weisen die einzelnen Oberschalen, Schichtdorne und/oder Unterschalen jeweils mindestens die doppelte Länge eines Querschnitts des Hohlprofils auf, kann ein Ausknicken des Hohlprofils prozesssicher vermieden werden.Point the individual upper shells, layer mandrels and / or lower shells respectively at least twice the length a cross section of the hollow profile, a buckling of the Hollow profiles are reliably avoided.
Gemäß einer nächsten weitergebildeten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Knickbiegen eines Hohlprofils wird die Abstützung des Hohlprofils im Inneren des Hohlprofils durch die Schichtdorne dadurch verbessert, dass die Dicke der Schichten des Schichtdorns vom äußeren Knickbereich in Richtung des inneren Knickbereichs des Hohlprofils geringer wird, wobei vorzugsweise die Schichtdicke von einem Drittel eines Querschnittes des Hohlprofils bis zum 2,5-fachen der Wanddicke des Hohlprofils, besonders bevorzugt bis zum 2-fachen der Wanddicke des Hohlprofils, abnimmt.According to one next further developed embodiment the device according to the invention for buckling bending a hollow profile is the support of the hollow profile inside of the hollow profile by the layer mandrels improved by that the thickness of the layers of the layer mandrel from the outer buckling area in the direction the inner bending region of the hollow profile is smaller, wherein preferably the Layer thickness of one third of a cross section of the hollow profile up to 2.5 times the wall thickness of the hollow profile, particularly preferred up to 2 times the wall thickness of the hollow profile, decreases.
Erhöht sich die Wanddicke der einzelnen Schichten des Schichtdorns vom inneren zum äußeren Knickbereich jeweils um den Faktor 1,5 bis 2, kann die Komplexität der innen angeordneten Schichtdorne und damit die Anzahl der Schichten des Schichtdorns begrenzt werden, ohne die Funktionalität des Schichtdornes einzuschränken.Increases the wall thickness of the individual layers of the layer mandrel from the inside to the outer kink area each by a factor of 1.5 to 2, the complexity of the internally arranged layer mandrels and thus the number of layers of the layer mandrel be limited, without the functionality of the layer mandrel restrict.
Vorzugsweise sind, gemäß einer nächsten weitergebildeten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die Schichten der Schichtdorne mit einem Schrägungswinkel angeschrägt, welcher dem 0,2 bis 0,5-fachen des Biegewinkels entspricht, wobei die Stirnfläche der im Inneren des Hohlprofils am äußeren Knickbereich anliegenden Schichten mit der größten Dicke die Form der gewünschten äußeren Krümmung des Hohlprofils aufweist. Durch diese Maßnahme wird erreicht, dass die einzelnen Schichten der Schichtdorne mit ihren in der Knickebene angeordneten axialen Enden während des Abwinkelns der Knickschenkel im Bereich der Knickebene verbleiben können ohne sich gegenseitig in ihrer Position zu beeinflussen. Die in der Knickebene gegenüberliegend angeordneten Enden der einzelnen Schichten der Schichtdorne können beweglich über eine Stange mit der Schichtdorn-Schubeinheit verbunden sein, so dass während des Abwinkelns die Position der Schichtdorne auf einfache Weise ständig korrigiert werden kann. Alternativ können die Schichten der Schichtdorne angerundet sein.Preferably are, according to one next educated embodiment the device according to the invention, the layers of the mandrels are chamfered with a helix angle, which is the 0.2 to 0.5 times the bending angle corresponds, the end face of the inside the hollow profile at the outer kink area adjacent layers with the largest thickness the shape of the desired outer curvature of the Hollow profile has. By this measure it is achieved that the individual layers of the layer mandrels with their in the bend plane arranged axial ends during the bending of the bend legs remain in the region of the kink plane can without affecting each other in their position. In the opposite the bend plane arranged ends of the individual layers of the layer mandrels can be moved over a Rod to be connected to the Schichtdorn-pushing unit, so that while of bending the position of the layer mandrels in a simple manner constantly corrected can be. Alternatively you can the strata of the strands can be rounded.
Ferner sind vorzugsweise die Stirnflächen der Schichten der Unterschalen mit einem Schrägungswinkel angeschrägt, welcher dem 0,5-fachen des maximalen Biegewinkels entspricht. Durch diese Maßnahme wird eine gegenseitige Störung oder Auffederung der gegenüberliegend an der Knickebene angeordneten Unterschalen während des Abwinkelns verhindert. Alternativ können die Stirnflächen der Schichten der Unterschalen angerundet sein.Further are preferably the end faces of the Layers of the lower shells beveled with a helix angle, which 0.5 times the maximum bending angle. This measure will a mutual disorder or rebounding the opposite At the kink level arranged lower shells prevented during the bending. Alternatively you can the faces of the Layers of the lower shells be rounded.
Die auf jedem Knickschenkel angeordneten Unterschalen müssen sehr hohe Kräfte aufnehmen und dürfen nur die Auffederung zur Aufdeckung des Rohrstauchbereiches zulassen. Hierzu betragen die Schichtdicken der Schichten der Unterschalen mindestens das 2,5-fache der Wanddicke des Hohlprofils, wobei sich die Schichtdicke vorzugsweise um einen Faktor von 1,5 bis 2 von Schicht zu Schicht ändert. Ferner haben Versuche gezeigt, dass eine alternierende Schichtdickenabfolge vorteilhaft ist. Die mit der Innenwand des Hohlprofils in Kontakt stehende Unterschalenschicht weist eine relativ große Schichtdicke auf, wobei die nachfolgenden Unterschalenschichten eine geringere Dicke aufweisen. Die äußeren Unterschalenschichten haben wiederum eine größere Dicke, so dass eine sehr gute Abstützung des inneren Knickbereichs bei geringer Schichtanzahl und ausreichender Flexibilität im Hinblick auf eine Verschiebung der einzelnen Schichten gegeneinander während des Abwinkelns gewährleistet wird. Über den Änderungsfaktor der Schichtdicken von Schicht zu Schicht der Unterschalen wird die Anzahl der Unterschalenschichten auf das notwendige Minimum begrenzt.The lower shells arranged on each knuckle must absorb very high forces and may only allow the spring to detect the Rohrstauchbereiches. For this purpose, the layer thicknesses of the layers of the lower shells are at least 2.5 times the wall thickness of the hollow profile, the layer thickness preferably changing by a factor of 1.5 to 2 from layer to layer. Furthermore, experiments have shown that an alternating layer thickness sequence is advantageous. The lower shell layer in contact with the inner wall of the hollow profile has a relatively large layer thickness, the subsequent lower shell layers having a smaller thickness. The outer lower shell layers in turn have one greater thickness, so that a very good support of the inner kink area with low number of layers and sufficient flexibility in terms of a shift of the individual layers against each other during the angling is guaranteed. By means of the change factor of the layer thicknesses from layer to layer of the lower shells, the number of lower shells is limited to the necessary minimum.
Eine vereinfachte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann dadurch realisiert werden, dass ein Verbundgelenk zwischen den Oberschalen vorgesehen ist. Durch dieses Verbundgelenk kann die Position der Oberschalen automatisch abhängig vom jeweiligen Biegewinkel der Knickschenkel nachgeführt werden, so dass lediglich die lateral zur Achse des Knickschenkels auftretenden Umformkräfte durch die Oberschalen aufgefangen werden müssen.A simplified embodiment the device according to the invention can be realized by a composite joint between the upper shells is provided. Through this composite joint can the position of the upper shells automatically depending on the respective bending angle tracked over the kink leg be so that only the lateral to the axis of the crease occurring forming forces have to be caught by the upper shells.
Eine weitere Vereinfachung der Vorrichtung ergibt sich daraus, dass zur Abstützung des Hohlprofils einseitig Festanschläge vorgesehen sind und eine nachgeführte Abstützung des Hohlprofils nur an der gegenüberliegenden Seite erfolgt.A Further simplification of the device results from the fact that the support the hollow section one-sided fixed stops are provided and a tracked support of the hollow profile only at the opposite Page done.
Die Knickachse kann in der Knickebene relativ zum Hohlprofil dadurch verschoben werden, dass das auf den Knickschenkeln angeordnete Hohlprofil relativ zur Knickachse parallel zur Knickebene verschiebbar ist. Durch diese Maßnahme kann die Knickachse im Bereich des Hohlprofils frei gewählt werden, so dass unterschiedlichste innere und äußere Knickbereiche ermöglicht werden.The Buckling axis can in the bending plane relative to the hollow profile thereby be moved, that arranged on the bend legs hollow profile relative is displaceable to the bending axis parallel to the bending plane. Through this measure the bending axis can be freely selected in the area of the hollow profile, so that different inner and outer kink areas are made possible.
Gemäß einer zweiten Lehre der vorliegenden Erfindung wird die oben aufgezeigte Aufgabe verfahrensmäßig dadurch gelöst, dass das Hohlprofil während des Abwinkelns durch mindestens zwei am äußeren Knickbereich des Hohlprofils anliegende Oberschalen, mindestens zwei am inneren Knickbereich anliegende Unterschalen und mindestens zwei im Inneren des Hohlprofils angeordnete Schichtdorne gestützt wird, wobei die Oberschalen, Unterschalen und Schichtdorne in der Knickebene von zwei gegeneinander abwinkelbaren Knickschenkeln getrennt sind, der Schichtdorn axial geschichtet ist, zumindest die innenliegenden Schichtdorne und die Oberschalen während des Abwinkelns gegeneinander verschoben werden und das Hohlprofil an beiden axialen Enden in axialer Richtung abgestützt wird.According to one second teaching of the present invention will be the above Task procedurally by solved, that the hollow profile during the angling through at least two at the outer bend region of the hollow profile adjacent upper shells, at least two at the inner kink area adjacent lower shells and at least two inside the hollow profile supported layer mandrels supported is, with the upper shells, lower shells and thorns in the Kink level separated by two mutually bendable kink legs, the layer mandrel is axially layered, at least the inside Layer mandrels and the upper shells during bending against each other be moved and the hollow section at both axial ends in supported in the axial direction becomes.
Wie bereits erläutert, können mit dem erfindungsgemäßen Verfahren sehr kleine Biegeradien mit hoher Prozesssicherheit faltenfrei und unter Vermeidung von zu großen Ausdünnungen im Bereich des äußeren Knickbereichs, d.h. unter weitgehender Kontrolle der Form des äußeren Knickbereichs des Hohlprofils, erzeugt werden. Im Gegensatz zu dem bisher bekannten Verfahren wird sowohl der innere als auch der äußere Knickbereich des Hohlprofils während des Abwinkelns sehr gut abgestützt und ein unkontrolliertes Bilden von Falten oder Ausdünnungen verhindert.As already explained, can with the method according to the invention very small bending radii with high process reliability wrinkle free and while avoiding too big thinning in the area of the outer kink area, i.e. while largely controlling the shape of the outer bending region of the hollow profile, be generated. In contrast to the previously known method both the inner and the outer kink area of the hollow profile during the bending very well supported and an uncontrolled formation of wrinkles or thinning prevented.
Die Abstützung der Unterschalen kann gemäß einer nächsten weitergebildeten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens dadurch verbessert werden, dass axial geschichtete Unterschalen verwendet werden, welche während des Abwinkelns des Hohlprofils gegeneinander verschoben werden. Das Verschieben der axial geschichteten Unterschalen zueinander erfolgt, wie das Verschieben der Schichtdorne und der Oberschalen gegeneinander, während des Abwinkelns über Schubeinheiten, die die Positionen der Oberschalen, Unterschalen oder Schichtdorne während des Abwinkelns ständig ändern und an den jeweiligen Biegewinkel anpassen.The support the lower shells can according to a next further developed embodiment the method according to the invention be improved by axially layered lower shells which are used during the bending of the hollow profile are shifted against each other. Moving the axially layered shells to each other takes place, such as moving the layer mandrels and the upper shells against each other while of bending over Thrust units, which are the positions of the upper shells, lower shells or thorns during of bending and constantly changing adapt to the respective bending angle.
Einen vereinfachten und kostengünstigen Vorrichtungsaufbau ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren dadurch, dass die Schenkel des Hohlprofils durch eine Presse abgewinkelt werden. Pressen sind Vorrichtungen, die üblicherweise verwendet werden, wenn hohe Kräfte benötigt werden. Wie bereits zuvor ausgeführt, kann die Bewegung der Schenkel des Hohlprofils durch die Verwendung von einfachen Druckstücken aus einer beispielsweise vertikalen Pressenbewegung in ein horizontales Abwinkeln der Knickschenkel umgeleitet werden.a simplified and cost-effective device construction allows the inventive method in that the legs of the hollow profile are angled by a press become. Presses are devices that are commonly used when high powers needed become. As stated earlier, can be the movement of the legs of the hollow profile through the use from simple pressure pieces from an example vertical press movement in a horizontal Angling the kink legs to be diverted.
Werden die Oberschalen, die Schichtdorne und/oder die Unterschalen während des Abwinkelns der Schenkel des Hohlprofils so verschoben, dass die Stirnflächen der jeweilig gegenüberliegend angeordneten Oberschalen, Schichtdorne und/oder Unterschalen einen im wesentlichen gleichbleibenden Abstand zur Knickebene aufweisen, wird eine optimale Unterstützung des inneren sowie des äußeren Knickbereichs des Hohlprofils erzielt. Eine besonders einfache Wahl der Position der Knickachse relativ zum Hohlprofil wird auf einfache Weise dadurch erreicht, dass das Hohlprofil mit einem Schenkel auf einen Schichtdorn aufgeschoben wird, so dass die Stirnfläche des Schichtdorns mit der gewünschten Knickebene abschließt, anschließend die Unterschalen und die Oberschalen an das Hohlprofil angelegt werden und der gegenüberliegende Schichtdorn im Hohlprofil positioniert wird. Hierdurch ist es möglich, insbesondere nach dem Abwinkeln das knickgebogene Hohlprofil auf einfache Weise zu entformen.Become the upper shells, the thorns and / or the lower shells during the Angling the legs of the hollow profile so that the faces the respective opposite arranged upper shells, thorns and / or lower shells one have a substantially constant distance to the kink plane, will be optimal support the inner and the outer kink area achieved the hollow profile. A particularly easy choice of position the bending axis relative to the hollow profile is characterized in a simple manner achieved that the hollow profile with a leg on a Schichtdorn is pushed, so that the end face of the Schichtdorns with the desired kink level closes, subsequently the lower shells and the upper shells are applied to the hollow profile and the opposite Layer mandrel is positioned in the hollow profile. This makes it possible, in particular after bending the kink bent hollow profile in a simple manner to demould.
Schließlich kann eine Verbesserung der Abstützung des Hohlprofils während des Abwinkelns dadurch erzielt werden, dass die Oberschalen, die Schichtdorne und die Unterschalen mit einem Druck axial zum Hohlprofil beaufschlagt werden. Hierdurch werden die Oberschalen, die Schichtdorne und die Unterschalen gezwungen in ihrer Position zu verbleiben, so dass diese, insbesondere jedoch der Schichtdorn, zu einer Verformung des Hohlprofils, insbesondere im äußeren Knickbereich führen.Finally, an improvement in the support of the hollow profile during the angling can be achieved in that the upper shells, the layer mandrels and the lower shells are subjected to a pressure axially to the hollow profile. As a result, the upper shells, the thorns and the Lower shells forced to remain in their position, so that these, but in particular the layer mandrel, lead to a deformation of the hollow profile, in particular in the outer bend region.
Gemäß einer dritten Lehre der vorliegenden Erfindung kann mit dem beschriebenen Verfahren, vorzugsweise unter Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, ein prozesssicher hergestelltes knickgebogenes Hohlprofil zur Verfügung gestellt werden. Das mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte knickgebogene Hohlprofil unterscheidet sich von den bisher zur Verfügung gestellten knickgebogenen Hohlprofilen insbesondere durch eine kontrollierte Wanddicke im äußeren Knickbereich sowie keine Faltenbildung bei besonders geringem inneren Knickbereich.According to one Third teaching of the present invention can be described with the Method, preferably using the device according to the invention, a process-reliably manufactured bent-bent hollow profile can be made available. The produced by the method according to the invention Kink-bent hollow profile differs from the previously available bend-bent hollow profiles, in particular by a controlled Wall thickness in the outer kink area as well as no wrinkling with a particularly low inner kink area.
Schließlich wird die oben hergeleitete Aufgabe gemäß einer vierten Lehre der vorliegenden Erfindung durch die Verwendung des erfindungsgemäßen, knickgebogenen Hohlprofils im Kraftfahrzeugbau oder im Rohrleitungsbau gelöst. Insbesondere im Kraftfahrzeugbau werden als Strukturteile einer Rohkarosserie, als Bauteil einer Abgasanlage oder als Fahrwerksteil häufig knickgebogene Hohlprofile mit besonders engen Biegeradien gefordert, so dass das wirtschaftlich und prozesssicher hergestellte Hohlprofil in diesem Anwendungsgebiet von hohem Nutzen ist. Das gleiche gilt für den Rohrleitungsbau, bei welchem häufig Rohrverbindungsstücke zur Umlenkung von Rohrleitungen verwendet werden, welche engste Biegeradien aufweisen. Darüber hinaus sind aber auch noch andere vorteilhafte Verwendungen des erfindungsgemäßen knickgebogenen Hohlprofils denkbar.Finally will the above-mentioned object according to a fourth teaching of the present invention Invention by the use of the buckling-bent hollow profile according to the invention dissolved in automotive or pipeline construction. Especially in the automotive industry be as structural parts of a body shell, as a component of a Exhaust system or as a chassis part often kink bent hollow sections with particularly tight bending radii demanded, so that economically and process-proven hollow profile in this application is of great benefit. The same applies to the pipeline construction, at which often Pipe fittings be used for the deflection of pipelines, which closest Have bending radii. About that In addition, however, other advantageous uses of the bend-bent according to the invention Hollow profiles conceivable.
Es gibt nun eine Vielzahl von Möglichkeiten die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Knickbiegen eines Hohlprofils aus Metall und das erfindungsgemäße Verfahren zum Knickbiegen eines Hohlprofils aus Metall weiterzubilden und auszugestalten. Hierzu wird verwiesen einerseits auf die den Patentansprüchen 1 und 13 nachgeordneten Patentansprüche, andererseits auf die Beschreibung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Knickbiegen eines Hohlprofils sowie eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen knickgebogenen Hohlprofils in Verbindung mit der Zeichnung. In der Zeichnung zeigtIt There are a lot of possibilities now inventive device for kink bending a hollow profile made of metal and the method according to the invention to develop bending bending of a hollow profile made of metal and embody. Reference is made on the one hand to the claims 1 and 13 subordinate claims, on the other hand, to the description of an embodiment of a device according to the invention for kink bending a hollow profile and an embodiment a buckling bent invention Hollow profiles in conjunction with the drawing. In the drawing shows
Die
schematische, axiale Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
In
Am
inneren Knickbereich, welcher zwischen den Schichtdornschichten
Werden
die Knickschenkel
Ein
Hohlprofil
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