DE1527576B1

DE1527576B1 - Method for producing the die of a bending tool

Info

Publication number: DE1527576B1
Application number: DE19621527576
Authority: DE
Inventors: Rogers Harold Whittaker
Original assignee: Pullmax AB
Current assignee: Pullmax AB
Priority date: 1962-04-18
Filing date: 1962-04-18
Publication date: 1970-05-21

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen der Matrize eines aus dieser und einer Patrize bestehenden Werkzeuges zum Biegen eines ebenen Blechstreifens zu einem z. B. U-förmigen Profil, der beim Hindurchführen seiner Länge nach durch das Werkzeug schrittweise zu dem Profil verformt wird, wobei die Arbeitsfläche der Matrize eine dem beim Biegen unverändert bleibenden Teil des Blechstreifens entsprechende Bodenfläche und eine oder mehrere an die Bodenfläche anschließende Seitenfläche hat, die am Eingangsende der Matrize in der ebenen Bodenfläche liegen, mit dieser zum Ausgangsende der Matrize hin einen stetig kleiner werdenden Winkel und am Ausgangsende der Matrize zusammen mit der Bodenfläche das Profil des gebogenen Blechstreifens bilden.The invention relates to a method for producing the die a tool consisting of this and a male mold for bending a flat one Sheet metal strip to a z. B. U-shaped profile, which when passing through his Is deformed lengthwise by the tool gradually to the profile, wherein the The working surface of the die is the part of the sheet metal strip that remains unchanged during bending corresponding floor area and one or more adjacent to the floor area Has side surfaces that lie in the flat floor surface at the entry end of the die, with this a steadily decreasing angle towards the exit end of the die and at the exit end of the die, together with the bottom surface, the profile of the curved one Form sheet metal strips.

Die Herstellung derartiger Werkzeuge auf herkömmliche Art mit Hilfe von Fräsmaschinen oder von Hand ist sehr mühsam und erfordert großes handwerkliches Können. Es kommt darauf an, die Arbeitsflächen in Übereinstimmung mit der natürlichen Biegetendenz des Blechstreifens zu formen, so daß die Biegebeanspruchungen sich gleichmäßig an den gebogenen Rändern des Blechstreifens verteilen und auf ein Minimum verringert werden. Diese Bedingungen entsprechen einer bestimmten Form der Matrizenarbeitsfläche. Grundsätzlich ist es sicher möglich, diese Form der Matrize zu berechnen oder durch systematische Versuche zu ermitteln. Jedoch würden sich diese Wege als sehr kostspielig und zeitraubend erweisen.The manufacture of such tools in a conventional manner with the help by milling machines or by hand is very tedious and requires great manual work Can. It comes down to the work surfaces in harmony with the natural Bending tendency of the sheet metal strip to shape so that the bending stresses Distribute evenly on the curved edges of the sheet metal strip and to a minimum be reduced. These conditions correspond to a specific shape of the die work surface. In principle, it is certainly possible to calculate this form of the die or to do it to determine systematic tests. However, these routes would prove to be very costly and prove time consuming.

Es ist bereits bekannt, für die Herstellung großer Ziehmaschinen aus Kunststoff in der Karosserietechnik als Modell ein vorher in der gewünschten Form angefertigtes Blechteil zu verwenden. Dabei werden jedoch nicht die speziellen Spannungen in dem Blechteil berücksichtigt, das mit dem auf diese Weise hergestellten Ziehwerkzeug geformt werden soll.It is already known for making large drawing machines out Plastic in car body technology as a model beforehand in the desired shape to use manufactured sheet metal part. However, this does not take into account the special tensions in the sheet metal part taken into account with the drawing tool produced in this way to be shaped.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, das vorgenannte Verfahren der Herstellung eines Modells in , Anpassung für das Werkzeug der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß das Matrizenmodell in einfacher Weise eine solche Form erhält, die eine möglichst weitgehende Vermeidung oder wenigstens gleichmäßige Verteilung der Restspannungen in dem , fertigen Profil gestattet.The object of the invention is the aforementioned method the production of a model in, adaptation for the tool of the aforementioned Kind of further developing that the matrix model in a simple way such a shape gets that the greatest possible avoidance or at least uniform distribution the residual stresses in the finished profile.

Erfindungsgemäß wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, daß - wie an sich bekannt - ein der Matrizenarbeitsfläche entsprechendes Modell aus einem ebenen Blechstück hergestellt wird, und zwar indem das Blechstück auf einer der Länge der Matrize entsprechenden Länge in die Form des herzustellenden Profils gebogen wird, und indem die aus dem ebenen Blechstück hochgebogenen Seitenabschnitte unter Beibehalten der Profilform an dem einen Ende des Blechstückes gegen das andere Ende hin stetig in die ebene Ausgangsform des Blechstückes zurückgebogen werden.According to the invention, the object is achieved in that - how known per se - a model corresponding to the die work surface from a flat sheet metal piece is produced by placing the sheet metal piece on one of the Length of the die corresponding length bent into the shape of the profile to be produced and by placing the side sections bent up from the flat piece of sheet metal under Maintaining the profile shape at one end of the sheet metal piece against the other end be bent back steadily into the flat initial shape of the sheet metal piece.

Durch das Zurückbiegen des Modellblechstückes an seinem einen Ende aus der Profilform in die flache Ausgangsform nimmt das Modell eine Form ein, bei der die totale Deformationsarbeit und somit auch die durchgelaufenen Deformationen und Restspannungen auf ein Minimum beschränkt werden. Dasselbe gilt dann in umgekehrter Ordnung bei dem Biegen des Blechstreifens aus der flachen Form in das herzustellende Profil in der nach dem Modell hergestellten Matrize. Das Zurückbiegen des Modellblechstückes aus seiner Profilform kann von Hand oder mit Hilfe von Werkzeugen vorgenommen werden, die ein vorsichtiges Biegen des Bleches unter gebührender Berücksichtigung seiner natürlichen Biegetendenz erlauben, wodurch ein Verziehen des fertigen Modells verhindert wird. Das Ausbilden der Matrize nach dem auf diese Weise hergestellten Modell wird mittels eines Formverfahrens auf beliebige Art durchgeführt. Bei dem augenblicklichen Stand der Formtechnik ist es möglich, Körper mit komplizierten Formen aus Legierungen von solcher Härte und Festigkeit herzustellen, wie sie für die in Frage stehende Art von Werkzeugen erforderlich sind. Die Herstellung des Werkzeugs wird hierdurch erheblich vereinfacht und verbilligt.By bending back the model sheet metal piece at one end from the profile shape to the flat initial shape, the model assumes a shape the total deformation work and thus also the deformations passed through and residual stresses are kept to a minimum. The same then applies in reverse Order when bending the sheet metal strip from the flat shape into the one to be produced Profile in the die made according to the model. Bending back the model sheet metal piece from its profile shape can be made by hand or with the help of tools, which a careful bending of the sheet metal with due regard to it Allow natural bending tendency, which prevents warping of the finished model will. The formation of the die according to the model produced in this way is carried out carried out in any manner by means of a molding process. At the moment With the current molding technology, it is possible to produce bodies with complex shapes from alloys of such hardness and strength as required for the one in question Kind of tools are required. The manufacture of the tool is thereby considerably simplified and cheaper.

Die Erfindung wird in der folgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung erläutert. Darin zeigt F i g. 1 ein hergestelltes Blechprofil mit einem offenen U-förmigen Querschnitt in einer Stirnansicht, F i g. 2 eine perspektivische Ansicht eines aus einem Blechstück hergestellten Modells für die Herstellung der Matrize, F i g. 3 die Matrize des Werkzeugs in perspektivischer Ansicht und F i g. 4 die Patrize des Werkzeugs in perspektivischer Ansicht.The invention is in the following description in connection with the drawing explained. In it, F i g. 1 a produced sheet metal profile with an open U-shaped cross section in an end view, F i g. 2 a perspective View of a model made from a piece of sheet metal for the production of the Die, FIG. 3 the die of the tool in a perspective view and F i G. 4 the male part of the tool in a perspective view.

Das aus einem Blechstreifen herzustellende Blechprofil 1 umfaßt zwei Seitenabschnitte 2, 3, die längs Kanten 4, 5 relativ zum Bodenabschnitt 6 umgebogen sind (F i g. 1).The sheet metal profile 1 to be produced from a sheet metal strip comprises two Side sections 2, 3, which are bent over along edges 4, 5 relative to the bottom section 6 are (Fig. 1).

Das Biegewerkzeug besteht aus einer Matrize 7 (F i g. 3) und einer Patrize 8 (F i g. 4).The bending tool consists of a die 7 (FIG. 3) and one Male part 8 (Fig. 4).

Die Matrize 7 ist mit einer Aussparung 9 versehen, die einen sich in ihrer Längsrichtung dauernd verändernden Querschnitt besitzt. Die Bodenfläche 10 der Aussparung 9 bildet eine flache Arbeitsfläche von gleichbleibender Breite, während die Seitenflächen 11, 12 angrenzend an die geraden Begrenzungslinien 14 bzw. 15 der Bodenfläche 10 schraubenförmig gebogenen Arbeitsflächen bilden, die von einer mit der Bodenfläche 10 zusammenfallenden Ebene ausgehen und zum Ausgangsende der Aussparung 9 hin zusammenlaufen. Die Seitenflächen 11, 12 sind in der Matrize 7 abgesetzt und schließen an eine vertikale Seitenfläche 13 an.The die 7 is provided with a recess 9, which is a has continuously changing cross-section in its longitudinal direction. The floor area 10 of the recess 9 forms a flat work surface of constant width, while the side surfaces 11, 12 adjoin the straight boundary lines 14 or 15 of the bottom surface 10 form helically curved work surfaces which proceed from a plane coinciding with the bottom surface 10 and to the exit end the recess 9 converge. The side surfaces 11, 12 are in the die 7 and connect to a vertical side surface 13.

Die Patrize 8 besteht aus einer die Matrize 7 bedeckenden Platte mit einem an ihrer unteren Seite vorgesehenen quaderförmigen Vorsprung 16, der die gleiche Länge wie die Aussparung 9 der Matrize 7, gerade Längskanten 17, 18, ebene Seitenflächen 19, 20 und eine Arbeitsfläche 21 aufweist.The male mold 8 consists of a plate covering the female mold 7 with a cuboid projection 16 provided on its lower side, which has the same length as the recess 9 of the female mold 7, straight longitudinal edges 17, 18, flat side surfaces 19, 20 and a work surface 21 .

Mit Hilfe einer Antriebsvorrichtung wird der Patrize 8 eine in senkrechter Richtung schwingende kurzhubige Bewegung erteilt. Die Patrize bewegt sich dabei in der Aussparung 9 der Matrize 7 auf und ab. Während des Einlaufs eines ebenen Blechstreifens in die Aussparung werden seine Seiten von den schraubenförmigen Seitenflächen 11, 12 in der Matrize 7 abgestützt. Wenn sich die Patrize 8 während ihres Arbeitshubs nach unten bewegt, wird der Streifen gegen die Bodenfläche 10 gedrückt, und dabei werden die Seitenabschnitte 2, 3 um die Kanten 17, 18 der Patrize 8 gebogen, ohne von den Seitenflächen 19, 20 der Patrize mitgeführt zu werden. Wenn die Patrize 8 umgesteuert wird und sich nach oben bewegt, wird der Streifen freigegeben, so daß er einen Schritt weitergeführt werden kann; dabei gleitet der Streifen auf den schraubenförmigen Seitenflächen 11, 12 so lange vor- und aufwärts, bis er an den vertikalen Seitenflächen 13 zum Halten kommt. Wenn der Streifen nach mehreren Vorschubschritten und Arbeitshüben das Ausgangsende der Aussparung 9 der Matrize 7 erreicht, werden seine Seitenabschnitte 2, 3 nach oben in Anlage an die Seitenfläche 19, 20 der Patrize 8 umgebogen, so daß das die Aussparung verlassende Blechprofil l den gewünschten U-Querschnitt erhält. (F i g. 1).With the help of a drive device, the male mold 8 becomes a vertical one Direction of swinging short-stroke movement granted. The patrix moves in the recess 9 of the die 7 up and down. During the run-in of a flat The sheet metal strip in the recess will be its sides from the helical side surfaces 11, 12 supported in the die 7. If the patrix 8 during its working stroke moved downwards, the strip is pressed against the bottom surface 10, and thereby the side sections 2, 3 are bent around the edges 17, 18 of the patrix 8 without to be carried along by the side surfaces 19, 20 of the male mold. When the patrix 8 is reversed and moves upwards, the strip is released, so that he is a Step can be continued; while the Stripes on the helical side surfaces 11, 12 so long forwards and upwards, until it comes to a stop on the vertical side surfaces 13. When the strip after several feed steps and strokes the output end of the recess 9 of the Reached die 7, its side sections 2, 3 are up in contact with the The side surface 19, 20 of the male mold 8 is bent over, so that it leaves the recess Sheet metal profile l receives the desired U-cross section. (Fig. 1).

Zur Herstellung eines Modells 1' für die Matrize 7 besteht der erste Schritt des Verfahrens darin, ein Blechstück auf seiner ganzen Länge, die mindestens der der herzustellenden Matrize 7 (F i g. 3) entspricht, in das gewünschte Querschnittsprofil, beispielsweise ein U-förmiges Profil zu biegen. Dies kann mit Hilfe herkömmlicher Werkzeuge geschehen. Bei dem nächsten Schritt wird das Blechstück in die in F i g. 2 veranschaulichte Form als Modell I' gebracht, die der Form der Arbeitsflächen 10 bis 12 der Matrize 7 (F i g. 3) entspricht. Dies geschieht durch Zurückbiegen der Seitenabschnitte 2', 3' nacheinander in gerader Linie mit dem Bodenabschnitt 6' des Profils an einem Ende des Blechstückes, während das gegenüberliegende Blechstückende fest in eine Klammer eingespannt wird, um sein U-förmiges Profil beizubehalten. Der Biegevorgang muß vorsichtig und allmählich in Richtung des flachen Endes vorgenommen werden, und zwar in Übereinstimmung mit der natürlichen Biegetendenz der Seitenabschnitte oberhalb der geraden Kanten 4', 5', damit eine gleichmäßige Verteilung der Biegebeanspruchungen erreicht wird. Es läßt sich jedes für einen derartigen Biegevorgang geeignete Werkzeug verwenden. Das Biegen kann auch von Hand ausgeführt werden. In diesem Fall läßt sich der Biegewiderstand leichter fühlen und bei Aufbringen des Druckes auf die Seitenabschnitte 2', 3' des Blechstückes berücksichtigen.To produce a model 1 'for the die 7, the first step of the method is to insert a piece of sheet metal over its entire length, which corresponds at least to that of the die 7 to be produced (FIG. 3), into the desired cross-sectional profile, for example a U- to bend shaped profile. This can be done with the help of conventional tools. In the next step, the piece of sheet metal is inserted into the position shown in FIG. 2 brought the shape illustrated as model I ' , which corresponds to the shape of the work surfaces 10 to 12 of the die 7 (FIG. 3). This is done by bending back the side sections 2 ', 3' one after the other in a straight line with the bottom section 6 'of the profile at one end of the sheet metal piece, while the opposite sheet metal piece end is firmly clamped in a clamp in order to maintain its U-shaped profile. The bending process must be carried out carefully and gradually in the direction of the flat end, in accordance with the natural bending tendency of the side sections above the straight edges 4 ', 5', so that an even distribution of the bending stresses is achieved. Any tool suitable for such a bending process can be used. Bending can also be done by hand. In this case, the bending resistance can be felt more easily and taken into account when the pressure is applied to the side sections 2 ', 3' of the sheet metal piece.

Das auf diese Weise geformte Blechstück wird dann als Modell 1' oder Muster verwendet, von dem sich in jedem geeigneten Gußmaterial ein-Abdruck herstellen läßt. Dieser Abdruck wird dann in herkömmlicher Weise zum Herstellen einer Gußform verwendet, in der die Matrize 7 aus einer Hartmetall-Legierung gegossen wird. Wie aus F i g. 3 hervorgeht, muß das Modell l' zum Gießen der Matrize außer Flächenabschnitten 2, 3 und 6 die der Bodenfläche 10 und den Seitenflächen 11 und 12 entsprechen, auch (nicht dargestellte) Abschnitte aufweisen, die den senkrechten Seitenflächen 13 entsprechen.The piece of sheet metal formed in this way is then used as a model 1 'or pattern from which an impression can be made in any suitable casting material. This impression is then used in a conventional manner to produce a casting mold in which the die 7 is cast from a hard metal alloy. As shown in FIG. 3, the model 1 ' for casting the die must, in addition to surface sections 2, 3 and 6 which correspond to the bottom surface 10 and the side surfaces 11 and 12, also have sections (not shown) which correspond to the vertical side surfaces 13.

Claims

Claim: Method for producing the die from one of these and a tool consisting of a male mold for bending a flat sheet metal strip to a z. B. U-shaped profile, which when passing through its length the tool is gradually deformed to the profile, the working surface of the Die a part of the sheet metal strip that remains unchanged during bending Base surface and one or more side surfaces adjoining the base surface which lie at the entrance end of the die in the flat floor surface with this towards the exit end of the die a steadily decreasing angle and at the exit end of the die together with the bottom surface the profile of the bent sheet metal strip form, characterized in that - as known per se - one of the die work surface (10 to 12) corresponding model (1 ') is made from a flat piece of sheet metal, namely by the piece of sheet metal on one of the length of the die (7) corresponding Length is bent into the shape of the profile to be produced (1), and by the side sections (2 ', 3') bent upwards to the flat sheet metal piece while maintaining the profile shape at one end of the sheet metal piece towards the other end steadily be bent back into the flat original shape of the sheet metal piece.