DE102008062322A1

DE102008062322A1 - Werkzeug zum Bilden einer Vertiefung zum Buckelschweißen

Info

Publication number: DE102008062322A1
Application number: DE102008062322A
Authority: DE
Inventors: Joseph M. IV Dryden Lendway; Alexander D. Troy Khakhalev; Don Harrison Township Reams
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2007-12-20
Filing date: 2008-12-15
Publication date: 2009-07-23
Anticipated expiration: 2028-12-16
Also published as: CN101462138A; BRPI0805338A2; CN101462138B; US7506531B1; DE102008062322B4

Abstract

Es ist ein Werkzeug zum Bilden einer Vertiefung an der Kante eines Blechs vorgesehen, um das Buckelschweißen der Tafel an ein benachbartes Blech zu erleichtern. Eine umschaltbare Bohrmaschine weist ein Gehäuse und ein Spannfutter auf. Ein Montagebügel ist auf das Gehäuse geklemmt und eine Basis ist an dem Montagebügel befestigt. Ein Rahmen ist an der Basis befestigt und weist beabstandete Arme auf. Ein erstes Formteil zum Bilden einer Vertiefung ist an einem der Arme montiert und ein zweites Formteil zum Bilden einer Vertiefung ist verschiebbar an dem anderen der Arme montiert. Eine Antriebswelle weist ein Gewindeende, das in einer Gewindeöffnung des zweiten Formteils zum Bilden einer Vertiefung in Eingriff steht und ein Antriebsende auf, das in dem Spannfutter eingeschlossen ist. Eine Rotation der Antriebswelle in einer Richtung rückt das zweite Formteil zum Bilden einer Vertiefung zu dem ersten Formteil zum Bilden einer Vertiefung hin vor, um eine Vertiefung in einer zwischen den Formteilen angeordneten Tafelkante zu bilden.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Werkzeug zum Bilden einer Vertiefung an der Kante einer Blechplatte, um dadurch einen Buckel für einen anschließenden Buckelschweißvorgang zu bilden.
Hintergrund der Erfindung
Es ist bei der Herstellung wie auch der Reparatur von Blechgegenständen bekannt, Blechplatten mithilfe von Buckelschweißen aneinander zu befestigen. Beim Buckelschweißen wird eine Vertiefung an einem Blech gebildet, und anschließend wird eine zweite Tafel gegen die Vertiefung der ersten Tafel angelegt. Elektroden werden an die Metallplatten neben der Stelle der Vertiefung angelegt und elektrischer Strom wird durch die Platten geleitet, um eine elektrische Widerstandsschweißnaht zu bilden.
Das Vorhandensein des Buckels dient dazu, den Punkt des Kontakts zwischen den beiden Metallplatten zu konzentrieren, sodass eine effektive Schweißnaht gebildet wird.
In der Fertigungsumgebung wird die Vertiefung einfach an dem einen Blech gebildet, indem ein Merkmal zum Bilden einer Vertiefung in die Metallpressformteile eingebunden wird, die verwendet werden, um die Tafel zu bilden.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Handwerkzeug zum einfachen Bilden von Vertiefungen an der Kante einer Blechplatte, die besonders nützlich in Einrichtungen zur Reparatur von Fahrzeugkarosserien und in der umfangreicheren Konstruktions- und Reparaturindustrie ist, wo eine Reihe von Vertiefungen an der Kante einer Metallplatte zur Bereitschaft für die Herstellung einer elektrischen Widerstandsbuckelschweißnaht zwischen einem Paar von Platten gebildet werden müssen.
Zusammenfassung der Erfindung
Ein Werkzeug bildet eine Vertiefung an der Kante einer Blechtafel, um das Buckelschweißen der Tafel an ein benachbartes Blech zu erleichtern. Das Werkzeug umfasst eine umschaltbare Bohrmaschine mit einem Gehäuse und einem verstellbaren rotierenden Spannfutter, einen Montagebügel zum Klemmen auf das Gehäuse der Bohrmaschine und eine Basis, die an dem Montagebügel befestigt ist. Ein Rahmen ist an der Basis befestigt und weist beabstandete Arme auf. Ein erstes Formteil zum Bilden einer Vertiefung ist an einem der Arme montiert und ein zweites Formteil zum Bilden einer Vertiefung ist verschiebbar an dem anderen der Arme montiert und weist eine Gewindeöffnung darin auf. Eine Antriebswelle weist ein Gewindeende, das in der Gewindeöffnung des zweiten Formteils zum Bilden einer Vertiefung in Eingriff steht, und ein Antriebsende auf, das in dem verstellbaren Spannfutter der Bohrmaschine eingeschlossen ist, sodass eine Rotation der Antriebswelle in einer Richtung das zweite Formteil zum Bilden einer Vertiefung zu dem ersten Formteil zum Bilden einer Vertiefung hin vorrückt, um eine Vertiefung in einer zwischen den Formteilen angeordneten Tafelkante zu bilden. Ein Umschalten der Rotationsrichtung der Antriebswelle in die andere Richtung wird das zweite Formteil zum Bilden einer Vertiefung von dem ersten Formteil zum Bilden einer Vertiefung zurückziehen.
Weitere Anwendungsgebiete der vorliegenden Erfindung werden aus der hierin nachfolgend bereitgestellten detaillierten Beschreibung offensichtlich. Es sollte einzusehen sein, dass die detaillierte Beschreibung und spezifische Beispiele, während sie beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung angeben, lediglich Illustrationszwecken dienen sollen und den Schutzumfang der Erfindung nicht einschränken sollen.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Die vorliegende Erfindung wird aus der detaillierten Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen besser verständlich, wobei:
1 eine perspektivische Darstellung eines Werkzeugs zum Bilden einer Vertiefung der vorliegenden Erfindung ist, die über einer umschaltbaren und aufladbaren elektrischen Bohrmaschine montiert ist;
2 eine perspektivische Darstellung des Werkzeugs ist, wobei seine Teile auseinander gezogen sind;
3 eine seitliche Aufrissansicht des Werkzeugs und des Bohrers von 1 im Schnitt ist, wobei Teile davon weggebrochen sind und wobei die Kante einer Metallplatte zwischen einem feststehenden Formteil und einem bewegbaren Formteil positioniert gezeigt ist; und
4 eine seitliche Aufrissansicht ähnlich 3 ist, die jedoch zeigt, dass der Bohrer das bewegbare Werkzeug vorgerückt hat, sodass eine Vertiefung an der Kante der Blechplatte gebildet wurde.
Detaillierte Beschreibung der beispielhaften Ausführungsformen
Die nachfolgende Beschreibung bestimmter Ausführungsformen ist rein beispielhaft und soll die vorliegende Erfindung, ihre Anwendung oder ihre Verwendungen nicht einschränken.
Unter Bezugnahme auf 1 ist ein Werkzeug zum Bilden einer Vertiefung, allgemein bei 10 bezeichnet, über einer umschaltbaren elektrischen Bohrmaschine 12 montiert. Unter Bezugnahme auf die 1 und 2 ist zu sehen, dass das Werkzeug 10 einen Montagebügel 14 mit einer Öffnung 16 umfasst, die über einen zylindrischen Gehäuseabschnitt 18 des elektrischen Bohrers 12 passt.
Bezüglich der nachfolgenden Beschreibung zeigt 2 die Komponententeile des Werkzeugs zum besseren Verständnis auseinandergezogen, und die 3 und 4 zeigen das vollständig zusammengebaute Werkzeug, jedoch mit weg gebrochenen Teilen, im Schnitt.
Wie in 2 zu sehen, weist der Montagebügel 14 einen Spalt 22 auf, der die Öffnung 16 schneidet. Eine Schraube 24 ist durch die Gewindeöffnungen in dem Montagebügel 14 hindurch derart installiert, dass sie über den Spalt 22 hinweg reicht, und, wenn sie festgezogen ist, bewirkt, dass der Montagebügel 14 fest an dem Gehäuseabschnitt 18 des Bohrers 12 gesichert ist.
Eine Werkzeugbasis 26 ist an dem Montagebügel 14 durch Schrauben 28 und 30 befestigt. Die Werkzeugbasis 26 besitzt allgemein eine rechteckige Form, weist aber einen zentralen Schlitz 36 auf, der beabstandete Schenkel 38 und 40 definiert. Ein U-förmiger Rahmen 44 umfasst ein unteres Ende, das innerhalb des Schlitzes 36 der Werkzeugbasis 26 zwischen den beabstandeten Schenkeln 38 und 40 eingeschlossen ist. Ein Bolzen 48 erstreckt sich durch eine Öffnung 50 in dem Schenkel 38 und eine Gewindeöffnung 52 in dem Schenkel 40, sodass ein Festziehen des Bolzens 48 den U-förmigen Rahmen 44 an die Werkzeugbasis 26 klemmen wird.
Der U-förmige Rahmen 44 weist einen linken Arm 58 und einen rechten Arm 60 auf, die voneinander durch einen Schlitz 62 beabstandet sind. Der linke Arm 58 weist eine Bohrung 68 auf, die mit einer in dem rechten Arm 60 vorgesehenen Bohrung 70 ausgerichtet ist. Der linke Arm 58 weist ein Matrizen-Vertiefungsformteil 72 auf, das innerhalb der Bohrung 68 montiert ist. Das Vertiefungsformteil 72 weist Gewinde 74 auf, durch die das Vertiefungsformteil 72 in entsprechende Gewinde 78 geschraubt werden kann, die innerhalb der Bohrung 68 vorgesehen sind. Das Vertiefungsformteil 72 weist eine Formteilfläche 82 mit einem Formteilhohlraum 84 auf.
Ein Patrizen-Vertiefungsformteil oder Stempel 88 ist bewegbar innerhalb der Bohrung 70 des rechten Armes 60 durch ein zylindrisches Formteilgehäuse 90 montiert. Das Formteilgehäuse 90 weist eine zylindrische äußere Fläche 92 auf, die in die Bohrung 70 des rechten Armes 60 passt. Das Formteilgehäuse 90 weist eine zentrale rechteckige Bohrung 94 auf, die das Patrizen-Vertiefungsformteil 88 aufnehmen wird. Das Patrizen-Vertiefungsformteil 88 weist einen quergerichteten, länglichen Schlitz 98 auf, der mit Öffnungen 100 und 102 ausgerichtet ist, welche in dem Gehäuse 90 vorgesehen sind. Der rechte Arm 60 des U-förmigen Rahmens 44 weist Öffnungen 106 und 108 auf. Das Patrizen-Vertiefungsformteil 88 ist in das Gehäuse 90 eingesetzt und das Formteilgehäuse 90 wiederum ist in der Bohrung 70 des rechten Armes 60 eingesetzt. Ein Haltestift oder -bolzen 112 ist durch die ausgerichteten Öffnungen 106 und 108 des rechten Armes 60 und durch die ausgerichteten Öffnungen 100 und 102 des Formteilgehäuses 90 und durch den länglichen Schlitz 98 des Patrizen-Vertiefungsformteils 88 hindurch installiert. Demgemäß ist das Vertiefungsformteil 88 verschiebbar innerhalb des rechten Armes 60 festgehalten und kann in Bezug auf das feststehende Matrizen-Vertiefungsformteil 72 vorrücken oder sich zurückziehen, wie durch die Länge des länglichen Schlitzes 98 definiert. Das Vertiefungsformteil 88 weist einen länglichen Vorsprung 110 an der Vorderkante davon auf.
Ein Halteblock 114 ist durch Schrauben 116, 118, 120 und 122 an dem rechten Arm 60 befestigt. Der Halteblock 114 weist eine Bohrung 128 auf, die mit der Bohrung 70 des rechten Armes 60 und der Montageöffnung 16 des Montagebügels 14 ausgerichtet ist.
Eine Antriebswelle 134 weist ein Gewindeende 136 auf, das innerhalb einer Gewindebohrung 140 des Patrizen-Vertiefungsformteils 88 in Eingriff steht. Die Antriebswelle 136 weist auch ein sechskantförmiges Ende 142 auf, das innerhalb einer verstellbaren Spannfutteranordnung 148 des elektrischen Bohrers 12 erfasst ist.
Ein verstellbarer Kantenführungsblock 150 ist innerhalb des Schlitzes 62 zwischen den Armen 58 und 60 des U-förmigen Rahmens 44 eingeschlossen. Wie am besten in 2 zu sehen, weist der Führungsblock 150 Haltearme 152 und 154 auf, die auf dem linken Arm 58 laufen. Ein länglicher Schlitz 160 ist in dem linken Arm 58 vorgesehen, um einen Haltebolzen 162 aufzunehmen. Der Haltebolzen 162 weist Gewinde 164 auf, die innerhalb einer Gewindebohrung 168 des verstellbaren Führungsblocks 150 aufgenommen sind. Wenn der Bolzen 162 gelockert wird, kann der Füh rungsblock 150 vertikal nach oben und unten zu der Achse der Formteile 72 und 88 zum Formen einer Vertiefung und der Antriebswelle 134 hin und davon weg in einem Ausmaß verstellt werden, das durch die längsgerichtete Verlängerung des länglichen Schlitzes 160 definiert ist. Wenn der Bolzen 162 festgezogen ist, wird der Führungsblock 150 in Position gegen eine vertikale Auf- und Abbewegung gehalten werden. Durch Verstellen des Führungsblocks nach oben und unten kann die Vertiefung 184 an einer genauen Stelle an der Kante der Platte 180 gebildet werden.
Unter nunmehriger Bezugnahme auf 3 ist zu sehen, dass das Patrizen-Vertiefungsformteil 88 nach rechts von dem Matrizen-Vertiefungsformteil 72 zurückgezogen ist. Eine Blechplatte 180 weist eine Kante 182 auf, die auf dem Führungsblock 150 sitzt.
Unter Bezugnahme auf 4 wurde der elektrische Bohrer 12 eingeschaltet, um die Antriebswelle 134 zu drehen und dadurch das Matrizen-Vertiefungsformteil 88 nach links anzutreiben, sodass sein Vorsprung 110 das Blech in den entsprechenden Hohlraum 84 des Matrizen-Vertiefungsformteils 72 verdrängt hat. Auf diese Weise wird eine Vertiefung 184 an der Blechplatte 180 gebildet, um das anschließende Herstellen einer Buckelverbindung zwischen der Blechplatte 180 und einer weiteren Blechplatte, nicht gezeigt, zu ermöglichen.
Ein Umschalten des Bohrers 12 wird das bewegbare Vertiefungsformteil 88 nach rechts zurückziehen, sodass die Blechplatte 180 aus dem Werkzeug entnommen werden kann. Oder alternativ kann das Werkzeug von der Blechplatte 180 weg bewegt werden.
Im Hinblick auf das Vorstehende wird einzusehen sein, dass eine Vertiefung zum Buckelschweißen einfach an der Kante einer Blechplatte gebil det werden kann, und insbesondere das Werkzeug davon besonders zur Verwendung in einer Karosseriereparaturwerkstätte in der Automobilindustrie geeignet ist.
Die Beschreibung der Erfindung ist lediglich von beispielhafter Natur und Abwandlungen davon sollen daher innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung liegen.

Claims

Werkzeug zum Bilden einer Vertiefung an einer Kante einer Blechtafel, um das Buckelschweißen der Tafel an ein benachbartes Blech zu erleichtern, das umfasst: eine umschaltbare Bohrmaschine mit einem Gehäuse und einem verstellbaren rotierenden Spannfutter; einen Montagebügel zum Klemmen auf das Gehäuse der Bohrmaschine; eine Basis, die an dem Montagebügel befestigt ist; einen Rahmen, der an der Basis befestigt ist und beabstandete Arme aufweist; ein erstes Formteil zum Bilden einer Vertiefung, das an einem der Arme montiert ist; ein zweites Formteil zum Bilden einer Vertiefung, das verschiebbar an dem anderen der Arme montiert ist und eine Gewindeöffnung darin aufweist; eine Antriebswelle mit einem Gewindeende, das in der Gewindeöffnung des zweiten Formteils zum Bilden einer Vertiefung in Eingriff steht und ein Antriebsende aufweist, das in dem verstellbaren Spannfutter der Bohrmaschine eingeschlossen ist; wobei eine Rotation der Antriebswelle in einer Richtung, um das zweite Formteil zum Bilden einer Vertiefung zu dem ersten Formteil zum Bilden einer Vertiefung hin vorzurücken, eine Vertiefung in einer zwischen den Formteilen angeordneten Tafelkante bilden wird, und ein anschließendes Umschalten der Rotationsrichtung der Antriebswelle in die andere Richtung das zweite Formteil zum Bilden einer Vertiefung von dem ersten Formteil zum Bilden einer Vertiefung zurückziehen wird.
Werkzeug nach Anspruch 1, welches ferner einen Kantenführungsblock umfasst, der an dem Rahmen montiert und mit dem die Kante des Blechs in Eingriff bringbar ist, um eine Lage der Blechkante in Bezug auf die Formteile zum Bilden einer Vertiefung festzulegen.
Werkzeug nach Anspruch 2, welches ferner umfasst, dass der Kantenführungsblock verstellbar an dem Rahmen für eine Bewegung zu den Formteilen zum Bilden einer Vertiefung hin und davon weg montiert ist, um die Lage der Blechkante verstellen.
Werkzeug nach Anspruch 3, welches ferner einen länglichen Schlitz umfasst, der einen Haltebolzen aufnimmt, den der Kantenführungsblock an dem Rahmen.
Werkzeug nach Anspruch 1, welches ferner umfasst, dass das erste Formteil zum Bilden einer Vertiefung verstellbar an dem Rahmen montiert ist.
Werkzeug nach Anspruch 1, welches ferner umfasst, dass das zweite Formteil zum Bilden einer Vertiefung verschiebbar innerhalb einer in dem Rahmen vorgesehenen Bohrung montiert ist.
Werkzeug nach Anspruch 1, welches ferner umfasst, dass der Rahmen U-förmig ist und beabstandete Arme mit ausgerichteten Bohrungen darin aufweist, wobei eine Bohrung Gewinde darin aufweist, durch die das erste Vertiefungsformteil innerhalb der einen Bohrung montiert ist, und die weitere Bohrung das zweite Formteil zum Bilden einer Vertiefung verschiebbar aufnimmt.
Werkzeug zum Bilden einer Vertiefung an einer Kante einer Blechtafel, um das Buckelschweißen der Tafel an ein benachbartes Blech zu erleichtern, das umfasst: eine umschaltbare Bohrmaschine mit einem Gehäuse und einem verstellbaren rotierenden Spannfutter; einen Montagebügel zum Klemmen auf das Gehäuse der Bohrmaschine; eine Basis, die an dem Montagebügel befestigt ist; einen U-förmigen Rahmen, der an der Basis befestigt ist und beabstandete Arme aufweist; ein erstes Formteil zum Bilden einer Vertiefung, das an einem der Arme montiert ist; ein zweites Formteil zum Bilden einer Vertiefung, das verschiebbar an dem anderen der Arme montiert ist und eine Gewindeöffnung darin aufweist; einen Kantenführungsblock, der an dem Rahmen montiert und mit dem die Kante des Blechs in Eingriff bringbar ist, um eine Lage der Blechkante in Bezug auf die Formteile zum Bilden einer Vertiefung festzulegen; und eine Antriebswelle mit einem Gewindeende, das in der Gewindeöffnung des zweiten Formteils zum Bilden einer Vertiefung in Eingriff steht und ein Antriebsende aufweist, das in dem verstellbaren Spannfutter der Bohrmaschine eingeschlossen ist; wobei eine Rotation der Antriebswelle in einer Richtung, um das zweite Formteil zum Bilden einer Vertiefung zu dem ersten Formteil zum Bilden einer Vertiefung hin vorzurücken, eine Vertiefung in einer zwischen den Formteilen angeordneten Tafelkante bilden wird, und ein anschließendes Umschalten der Rotationsrichtung der Antriebswelle in die andere Richtung das zweite Formteil zum Bilden einer Vertiefung von dem ersten Formteil zum Bilden einer Vertiefung zurückziehen wird.
Werkzeug nach Anspruch 8, welches ferner umfasst, dass der Kantenführungsblock verstellbar an dem Rahmen für eine Verstellbewegung an dem Rahmen zu den Formteilen zum Bilden einer Vertiefung hin und davon weg montiert ist, um die Lage der Blechkante zu verstellen.