DE102006035987A1

DE102006035987A1 - Verfahren zur Ausbildung einer Bördelkante an einem Blech sowie Bördelwerkzeug zur Durchführung eines derartigen Bördelverfahrens

Info

Publication number: DE102006035987A1
Application number: DE200610035987
Authority: DE
Inventors: Stefan Kraft
Original assignee: Pass Stanztechnik AG
Current assignee: Pass Stanztechnik AG
Priority date: 2006-08-02
Filing date: 2006-08-02
Publication date: 2008-02-07

Abstract

Zur Ausbildung einer Bördelkante (7) an einem Blech (1) wird das Blech (1) zur Erzeugung einer Vor-Bördelkante, die gegenüber einer Blechbearbeitungs-Hauptebene um 90° umgebogen ist, zunächst vorgebördelt. Dies geschieht durch intermittierendes Prägen eines randseitigen Blechstreifens zwischen einem Matrizen-Rampenabschnitt und einem Patrizen-Stufenabschnitt, wobei durch Zusammenwirken zwischen diesen die Vor-Bördelkante ausgebildet wird. Anschließend wird die Vor-Bördelkante zur Erzeugung einer End-Bördelkante (7), die gegenüber der Blechbearbeitungs-Hauptebene um 180° umgebogen ist, weitergebogen. Dies geschieht ebenfalls durch intermittierendes Prägen des Blechstreifens (4), diesmal zwischen einem Patrizen-Rampenabschnitt und einem parallel zur Blechbearbeitungs-Hauptebene verlaufenden Matrizenabschnitt. Ein Bördelwerkzeug zur Durchführung dieses Bördelverfahrens hat eine Matrize mit dem Matrizen-Rampenabschnitt und dem parallel verlaufenden Matrizenabschnitt sowie eine Patrize mit dem Patrizen-Stufenabschnitt und dem Patrizen-Rampenabschnitt. Es resultieren ein Bördelverfahren sowie ein Bördelwerkzeug, mit denen durch Einsatz kostengünstiger Werkzeuge eine um 180° umgebogene End-Bördelkante erzeugt werden kann.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ausbildung einer Bördelkante an einem Blech nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Bördelwerkzeug zur Durchführung eines derartigen Bördelverfahrens.
Ein gattungsgemäßes Bördelverfahren ist durch offenkundige Vorbenutzung bekannt. Dort wird auf einer ersten Presse die Vor-Bördelkante hergestellt. Auf einer zweiten Presse wird die Vor-Bördelkante dann überbogen und auf einer dritten Presse weiter gebogen, bis die End-Bördelkante ausgebildet ist. Hierzu sind drei Pressen erforderlich, was hohe Werkzeugkosten mit sich bringt. Dies ist gerade dann ein schwerwiegender Nachteil, wenn nur geringe Blech-Losgrößen mit Bördelkanten versehen werden sollen.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Bördelverfahren der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass mit kostengünstigeren Werkzeugen gearbeitet werden kann.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch ein Bördelverfahren mit den im Kennzeichnungsteil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen.
Das erfindungsgemäße Bördelverfahren kommt mit einem Bördelwerkzeug aus, das gebildet ist durch eine Matrize und eine Patrize. Durch die Ausformung der einander zugewandten Prägeflächen der Matrize und der Patrize entsteht durch Auflaufen des randseitigen Blechstreifens auf die Rampenabschnitte von Matrize und Patrize zunächst die Vor- und dann die End-Bördelkante. Die hohen Rüstkosten durch das Vorhalten dreier Presswerkzeuge, wie beim Stand der Technik erforderlich, entfallen.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Bördelwerkzeug zur Durchführung des erfindungsgemäßen Bördelverfahrens anzugeben.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch ein Bördelwerkzeug mit den im Anspruch 2 angegebenen Merkmalen.
Die Vorteile des Bördelwerkzeugs entsprechen denen, die vorstehend im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Bördelverfahren erläutert wurden.
Ein kontinuierlich gebogen ausgeführter Matrizen-Rampenabschnitt nach Anspruch 3 und ein kontinuierlich gebogen ausgeführter Patrizen-Rampenabschnitt nach Anspruch 4 führen zu einem sauberen und reproduzierbaren Biegeverhalten, ohne dass das Blech unkontrolliert knickt. Auch relativ starke Bleche können so gebördelt werden.
Eine Bemaßung von Matrize und Patrize nach Anspruch 5 gewährleistet eine sauber um 180° umgebogene End-Bördelkante.
Ein Niederhalter nach Anspruch 6 stellt sicher, dass sich das Blech nach jedem Prägehub wieder sauber vom den Niederhalter aufweisenden Prägewerkzeug trennt.
Eine Aufnahme des Niederhalters nach Anspruch 7 ist einfach und führt zu einem kompakten Bördelwerkzeug.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
1 eine Seitenansicht einer Matrize eines Bördelwerkzeugs zur Ausbildung einer Bördelkante an einem Blech;
2 eine Aufsicht auf eine Prägefläche der Matrize nach 1;
3 eine perspektivische Ansicht einer Patrize des Bördelwerkzeugs;
4 eine Aufsicht auf eine Prägefläche der Patrize nach 3;
5 eine hälftig gemäß Linie V-V in 4 geschnittene Seitenansicht der Patrize nach den 3 und 4;
6 ein mit dem Bördelwerkzeug bearbeitetes Blech nach einer Vorbördelstufe; und
7 das Blech nach 6 mit ausgebildeter Bördelkante.
Ein Bördelwerkzeug zur Ausbildung einer Bördelkante an einem schematisch in den 2 und 4 ausschnittsweise angedeuteten Blech 1 hat eine in den 1 und 2 dargestellte Matrize 2 und eine in den 3 bis 5 dargestellte Patrize 3. Die Bördelkante wird durch Umbiegen eines Blechstreifens 4 des Blechs 1 erzeugt. Der Blechstreifen 4 ist rechts von einer vertikal und senkrecht zur Zeichenebene verlaufenden Mittelebene der 2 und rechts von einer vertikalen und senkrecht zur Zeichenebene verlaufenden Mittelebene der 4 angeordnet. Das Blech 1 liegt dabei parallel zu einer Blechbearbeitungs-Hauptebene 8, die horizontal und senkrecht zu den Zeichenebenen der 1 und 5 verläuft.
Das Blech 1 wird längs eines geraden Verlagerungswegs in Richtung eines in der 2 nach oben gerichteten Pfeils 5 sowie in Richtung eines in der 4 nach unten gerichteten Pfeils 6 relativ zur Matrize 2 und zur Patrize 3 verlagert. Diese Verlagerung geschieht jeweils zwischen zwei Prägehüben zwischen der Matrize 2 und der Patrize 3, so dass der randseitige Blechstreifen 4 intermittierend zwischen der Matrize 2 und der Patrize 3 nach und nach geprägt wird, wobei längs des Verlagerungswegs 5, 6 die in der 7 dargestellte Bördelkante 7 erzeugt wird.
Die Matrize hat für das Blech 1 einlaufseitig einen Matrizen-Rampenabschnitt 9. Letzterer ist zwischen einem zunächst parallel zur Blechbearbeitungs-Hauptebene 8 verlaufenden Anfangs-Rampenabschnitt 10 und einem senkrecht zur Blechbearbeitungs-Hauptebene 8 verlaufenden End-Rampenabschnitt 11 kontinuierlich in Form eines Viertel-Schraubenganges gebogen. Der Matrizen-Rampenabschnitt 9 stellt eine Flanke eines Rampenkörpers 12 der Matrize 2 dar, der monolithisch über die Blechbearbeitungs-Hauptebene 8 übersteht, wie in der 1 dargestellt. Eine gesamte, den Rampenkörper 12 umgebende Matrizen-Prägefläche 13 liegt in der Blechbearbeitungs-Hauptebene 8.
Der Rampenkörper 12 liegt in der Ansicht nach 2 im Wesentlichen im rechten unteren Quadranten der Matrize 2. Die Quadranten der Matrize 2 werden begrenzt von in der 2 horizontal und vertikal verlaufenden und senkrecht auf der Zeichenebene stehenden Mittelebenen. Die in der 2 randseitigen Durchstoßpunkte dieser Mittelebenen mit dem Umfang der Matrize 2 sind in der 2 bezeichnet mit A bis D. Der obere Durchstoß punkt trägt dabei die Bezeichnung A und die weiteren Durchstoßpunkte B bis D sind alphabetisch im Uhrzeigersinn bezeichnet. Im Bereich der Durchstoßpunkte A bis D hat der Umfang der Matrize 2 jeweils eine Passnut 14.
Entsprechend ist auch die Patrize 3 durch zwei horizontal und vertikal verlaufende Mittelebenen, die senkrecht auf der Zeichenebene der 4 stehen, in Quadranten unterteilt. Die Durchstoßpunkte dieser Mittelebenen durch den Umfang der Patrize 3 sind ebenfalls mit A bis D bezeichnet. Dabei trägt der in der 4 untere Durchstoßpunkt die Bezeichnung A und die Bezeichnungen B bis D folgen alphabetisch entgegen dem Uhrzeigersinn. Beim Prägen sind die Matrizen-Prägefläche 13 und eine Patrizen-Prägefläche 15 einander zugewandt. Die Patrize 3 ist dabei zur Matrize 2 um eine längs eines Aufnahmeschaftes 16 der Patrize 3 verlaufende Drehachse 17 so justiert, dass beim prägenden Zusammenwirken der Matrize 2 mit der Patrize 3 die Durchstoßpunkte A bis D der Matrize 2 den Durchstoßpunkten A bis D der Patrize 3 jeweils benachbart sind. Das Blech 1 tritt beim Durchstoßpunkt C zwischen die Matrize 2 und die Patrize 3 ein und beim Durchstoßpunkt A wieder aus, wobei der Blechstreifen 4 B-seitig der Verbindungslinie A–C liegt und der Rest des Blechs 1 D-seitig der Verbindungslinie A–C.
Einlaufseitig hat die Patrize 3 einen Stufenabschnitt 18. Letzterer verläuft im Quadranten CD der Patrize 3 längs der Verbindungslinie CA senkrecht zur Blechbearbeitungs-Hauptebene 8. Der Stufenabschnitt 18 stellt dabei eine Flanke eines quadrantenförmigen Stufenkörpers 19 der Patrize 3 dar, der monolithisch über einer Grundebene 20 der Patrize 3 übersteht, die parallel zurück versetzt zur Blechbearbeitungs-Hauptebene 8 angeordnet ist. Der Überstand des Stufenkörpers 19 über die Grundebene 20 ist dabei um die Blechstärke des Blechs 1 geringer als der Abstand zwischen der Grundebene 20 und der Blechbearbeitungs-Hauptebene 8.
Mittig in dem Stufenkörper 19 ist eine runde Sackausnehmung 21 zur Aufnahme eines nicht dargestellten Gummi-Niederhalters angeordnet. In seiner in der Sackausnehmung 21 festgelegten Position steht der Gummi-Niederhalter in der 5 nach unten über die Blechbearbeitungs-Hauptebene 8 über, so dass er beim prägenden Zusammenwirken zwischen der Matrize 2 und der Patrize 3 elastisch zusammengedrückt wird.
Ab dem vom Kreuzungspunkt der Linien AC und BD gebildeten Zentrum der Patrize 3 hin zum Durchstoßpunkt A verläuft im Quadranten AD der Patrize 3 ein Patrizen-Rampenabschnitt 22. Letzterer ist zwischen einem senkrecht zur Blechbearbeitungs-Hauptebene 8 verlaufenden Anfangs-Rampenabschnitt 23 und einem parallel zur Blechbearbeitungs-Hauptebene 8 verlaufenden End-Rampenabschnitt 24 kontinuierlich nach Art eines Viertel-Schraubengangs gebogen. An den End-Rampenabschnitt 24 schließt sich ein in der Aufsicht in etwa quadratischer und ebenfalls parallel zur Blechbearbeitungs-Hauptebene 8 verlaufender Pressabschnitt 25 an. Der Pressabschnitt 25 ist um die doppelte Blechstärke gegenüber der Blechbearbeitungs-Hauptebene 8 zurück versetzt.
Der Patrizen-Rampenabschnitt 22 und der Pressabschnitt 25 sind an einer Flanke eines den Quadranten AB der Patrize 3 ausfüllenden Rampenkörpers 26 der Patrize 3 angeordnet. Der Rampenkörper 26 steht monolithisch über die Grundebene 20 über und schließt plan mit der Blechbearbeitungs-Hauptebene 8 ab, so dass er beim Prägen im Quadranten AB mit der Matrize 2 in Kontakt kommt.
Im Quadranten AD der Patrize 3, der abgesehen vom Rampenabschnitt 22 und vom Pressabschnitt 25 bis zur Grundebene 20 zurück versetzt ist, ist ebenfalls eine Sackausnehmung 27 zur Aufnahme eines Gummi-Niederhalters ausgeführt. Letzterer steht, wenn er in der Sackausnehmung 27 montiert ist, ebenfalls über die Blechbearbeitungs-Hauptebene 8 über, so dass er beim Prägen durch die Matrize 2 komprimiert wird.
Mit dem Pressabschnitt 25 wirkt ein in der Blechbearbeitungs-Hauptebene 8 liegender Matrizenabschnitt 28 zusammen, der in der 2 durch gestrichelte Linien hervorgehoben ist, sich jedoch in Material oder Überstand nicht von der umgebenden Pressfläche 13 der Matrize 2 unterscheidet.
Die Bördelkante 7 wird durch das die Matrize 2 und die Patrize 3 umfassende Blechwerkzeug wie folgt ausgebildet: Zunächst wird eine Vor-Bördelkante 29 erzeugt, die gegenüber der Blechbearbeitungs-Hauptebene 8 um 90° umgebogen ist. Die Vor-Bördelkante 29 ist in der 6 dargestellt.
Dieses Vorbördeln geschieht durch intermittierendes Prägen des randseitigen Blechstreifens 4 zwischen dem Matrizen-Rampenabschnitt 9 und dem Patrizen-Stufenabschnitt 18. Jeweils zwischen zwei Prägehüben wird das Blech 1 längs des Blechstreifens 4, also längs der Pfeile 5, 6, verlagert. Hierbei läuft der Blechstreifen 4 zunächst auf den Matrizen-Rampenabschnitt 9 auf, bis am Ende des Matrizen-Rampenabschnitts 9 dort, wo der End-Matrizenabschnitt 11 mit dem Patrizen-Stufenabschnitt 18 zusammenwirkt, die Vor-Bördelkante 29 ausgebildet ist.
Anschließend wird die Vor-Bördelkante 29 zur Erzeugung der End-Bördelkante 7, die gegenüber der Blechbearbeitungs-Hauptebene 8 um 180° umgebogen ist, weitergebogen. Dies geschieht durch fortgesetztes intermittierendes Prägen des weiter in Richtung des Blechstreifens 4 verlagerten Blechs 1. Hierbei läuft der Blechstreifen 4 bzw. die Vor-Bördelkante 29 auf den Patrizen-Rampenabschnitt 22 auf, bis am Ende des Patrizen-Rampenabschnitts 22 dort, wo der End-Patrizen-Rampenabschnitt 24 und der Pressabschnitt 25 mit dem Matrizenabschnitt 28 zusammenwirken, die End-Bördelkante 7 ausgebildet ist.
Nach jedem Prägehub sorgen die sich entspannenden Niederhalter dafür, dass sich das Blech 1 von der Patrize 3 wieder löst.
Die Niederhalter können alternativ auch in entsprechenden Sackausnehmungen in der Matrize 2 gehalten sein.

Claims

Verfahren zur Ausbildung einer Bördelkante (7) an einem Blech (1) mit folgenden Schritten: – Vorbördeln des Blechs (1) zur Erzeugung einer Vor-Bördelkante (29), die gegenüber einer Blechbearbeitungs-Hauptebene (8) um 90° umgebogen ist, – Weiterbiegen der Vor-Bördelkante (29) zur Erzeugung einer End-Bördelkante (7), die gegenüber der Blechbearbeitungs-Hauptebene (8) um 180° umgebogen ist, dadurch gekennzeichnet, dass – das Vorbördeln geschieht durch intermittierendes Prägen eines randseitigen Blechstreifens (4) zwischen einem Matrizen-Rampenabschnitt (9) und einem zumindest abschnittsweise senkrecht zur Blechbearbeitungs-Hauptebene (8) verlaufenden Patrizen-Stufenabschnitt (18), wobei das Blech (1) nach jedem Prägehub längs des Blechstreifens (4) verlagert wird, so dass der Blechstreifen (4) auf den Matrizen-Rampenabschnitt (9) aufläuft, bis am Ende des Matrizen-Rampenabschnitts (9) dort, wo ein senkrecht zur Blechbearbeitungs-Hauptebene (8) verlaufender End-Matrizen-Rampenabschnitt (11) zusammenwirkt mit dem Patrizen-Stufenabschnitt (18), die Vor-Bördelkante (29) ausgebildet ist, – das Weiterbiegen geschieht durch intermittierendes Prägen des Blechstreifens (4) zwischen einem Patrizen-Rampenabschnitt (22) und einem parallel zur Blechbearbeitungs-Hauptebene (8) verlaufenden Matrizenabschnitt (28), wobei das Blech (1) nach jedem Prägehub längs des Blechstreifens (4) verlagert wird, so dass der Blechstreifen (4) auf den Patrizen-Rampenabschnitt (22) aufläuft, bis am Ende des Patrizen-Rampenabschnitts (22) dort, wo ein pa rallel zur Blechbearbeitungs-Hauptebene (8) verlaufender End-Patrizen-Rampenabschnitt (24, 25) zusammenwirkt mit dem parallel zur Blechbearbeitungs-Hauptebene (8) verlaufenden Matrizenabschnitt (28), die End-Bördelkante (7) ausgebildet ist.
Bördelwerkzeug zur Durchführung eines Bördelverfahrens nach Anspruch 1, – mit einer Matrize (2) mit einem Matrizen-Rampenabschnitt (9) und einem parallel zur Blechbearbeitungs-Hauptebene verlaufenden Matrizenabschnitt (28), – mit einer Patrize (3) mit einem Patrizen-Stufenabschnitt (18) und einem Patrizen-Rampenabschnitt (22), – wobei die Matrize (2) und die Patrize (3) derart komplementär zueinander geformt sind, dass der Matrizen-Rampenabschnitt (9) mit dem Patrizen-Stufenabschnitt (18) und der Matrizenabschnitt (28) mit dem Patrizen-Rampenabschnitt (22) zusammenwirkt.
Bördelwerkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Matrizen-Rampenabschnitt (9) zwischen einem parallel zur Blechbearbeitungs-Hauptebene (8) verlaufenden Anfangs-Rampenabschnitt (10) und dem End-Rampenabschnitt (11) kontinuierlich gebogen ausgebildet ist.
Bördelwerkzeug nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Patrizen-Rampenabschnitt (22) zwischen einem senkrecht zur Blechbearbeitungs-Hauptebene verlaufenden Anfangs-Rampenabschnitt (23) und dem End-Rampenabschnitt (24) kontinuierlich gebogen ausgeführt ist.
Bördelwerkzeug nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Matrize (2) und die Patrize (3) derart bemaßt sind, dass bei in Kontakt miteinander stehender Matrize (2) und Patrize (3) der End-Rampenabschnitt (24) der Patrize (3) im doppelten Abstand der zu bearbeitenden Blechstärke vom mit dem End-Rampenabschnitt (24) der Patrize (3) zusammenwirkenden Matrizenabschnitt (28) beabstandet ist.
Bördelwerkzeug nach einem der Ansprüche 2 bis 5, gekennzeichnet durch mindestens einen elastischen Niederhalter, der beim Prägen zwischen einem der Prägekörper (3) und dem Blech (1) zu liegen kommt und durch das Blech (1) elastisch komprimierbar ist.
Bördelwerkzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Niederhalter in einer Ausnehmung (21, 27) der Matrize (2) und/oder der Patrize (3) aufgenommen ist.