DE1752270C3 - Vorrichtung zum Bolden einer Ecke mit sehr kleinem Eckenradius an einem vorgeformten Blechteil - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Das Bilden einer derartigen Ecke bereitet keine Schwierigkeiten, wenn der Eckenradius verhältnismäßig groß und die Breite des Randes kleiner als der Eckenradius ist. Schwierig wird es jedoch, wenn die Randbreite größer als der Eckenradius ist. In diesem Fall kann es zu Faltenbildungen und Reißen des Materials bzw. zu Materialverdichtungen und -spannungen kommen, welche eine nachfolgende Oberflächenbehandlung erschweren.

Zur Vermeidung dieser Nachteile ist es bekannt, den Rand im Bereich der Ecke auszusparen, wodurch jedoch die Steifigkeit des gebogenen Blechteils verringert wird. Ferner ist es bekannt, den Randstreifen an der Ecke durch einen Gehrungsschnitt zu trennen und die Schnittkanten nach Biegen des Blechs zu verschweißen oder verlöten. Das ist aufwendig, zumal die Schweißbzw. Lötnaht in der Regel durch Abschleifen nachbehandelt werden muß.

Zur Bildung von Ecken an Platinen mit hochgestelltem Rand ist es von dem den Ausgangspunkt bildenden Stand der Technik bekannt (DT-PS 11 66 733), zunächst den Rand nur bis nahe an den Bereich der Ecke abzuwinkein und dann den stehengebliebenen Zipfel zur dritten Kante der Ecke zu formen. Das geschieht mittels eines Stempels und eines Werkzeugunterteils, welches der Außenform der herzustellenden Blechecke angepreßt ist. Das Blechteil wird in das Werkzeugunterteil gelegi und danach am niedergehenden Stempel an die Innenkontur des Werkzeugunterteils angepreßt. Am Ende des Stempeihubes liegt auch die Außenkontur des Stempels an der gebildeten Ecke innen an.

Ein derartiges Werkzeug ist nur für die Herstellung von Blechteilen mit geringer Randbreite bzw. größerem Eckenradius verwendbar. Bei größeren Randbreiten läßt sich eine Faltenbildung und ein Einreißen des Blechs an den Ecken nicht vermeiden.

Bei dickwandigen Platinen mit hochgestelltem Rand ist es ebenfalls bekannt (US-PS 14 68 692), zunächst die zwischen den Ecken liegenden Randabschnitte hochzubiegen, wodurch an den Ecken schöpflöffelartige Zipfel gebildet werden. Diese Zipfel werden dann in einem Gesenk nach einem Waimprägeverfahren in mehreren Arbeitsgängen zu einer sphärisch abgerundeten Ecke ίο angeformt, wobei der Eckenradius etwa der Höhe des Randes entspricht. Dieses Verfahren ist umständlich und für die moderne Mengenfertigung von dünnwandigen Blechteilen mit möglichst scharfkantigen Ecken nicht geeignet.

Ferner ist ein Verfahren zu Bildung einer Ecke an einem Blechteil bekannt (US-PS 22 35 090), bei welchem die Ecke von zwei rechtwinklig zueinander abgebogenen Seitenwänden und einem in einer dritten Ebene liegenden Rand der Seitenwände gebildet ist, welcher nach der von der Biegeachse abgekehrten Seite der Wände abgewinkelt ist. Bei diesem Verfahren wird am Blechzuschnitt im Bereich der zu bildenden Ecken eine Materialzugabe in Form von aus dem rechteckigen Umriß des Zuschnitts heraustretenden Vorsprüngen vorgesehen, welche beim Biegen des Blechs den an den Ecken auftretenden erhöhten Materialbedarf liefern. In einem ersten Arbeitsgang wird der Rand aus der Ebene des Zuschnitts abgewinkelt, wobei in den Rand im Bereich der Vorsprünge bzw. der später zu bildenden Ecksn eine genau festgelegte Faltenform eingepreßt wird. Nach dem Biegen des Blechs werden in weiteren Arbeitsgängen die Falten geglättet und der Rand beschnitten. Auch dieses Verfahren ist aufwendig und nur auf die Bildung von solchen Ecken beschränkt, bei denen der Rand des Blechteils von der Biegeachse weg nach außen abgewinkelt ist.

Bei der Herstellung von Behältern aus einem Blechzuschnitt ist es ferner bekannt (FR-PS 12 58 949), zunächst die Seitenwände um eine praktisch bis an die Ecken reichende Biegelinie hochzubiegen und dann die an den Ecken gebildeten Zipfel an die zwischen den Seitenwänden gebildete Kante anzudrücken. Dabei wird das überschüssige Material der Zipfel zusammengequetscht, wobei jedoch nicht verhindert werden kann, daß an den senkrechten Kanten des Behälters Materialverdickungen und -verspannungen auftreten, die eine nachträgliche Oberflächenbehandlung erschweren.

Bei einem ähnlichen Verfahren (US-PS 14 03 642) werden die Blechzipfel durch ein Andrückwerkzeug in zwei Falten verformt und jede Falte an eine der an die Kante angrenzenden Seitenwände des Behälters angedrückt. Am Faltenscheitel einer jeden Falte ist ein Spalt zur Seitenwand gebildet, der ebenfalls eine nachträgliehe Oberflächenbearbeitung erschwert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu entwickeln, mit der sich in dünnwandigen Blechteilen Ecken mit sehr kleinem Eckenradius und hohen Rändern falten- und rißfrei und mit gleichbleibender Blechstärke hersteilen lassen.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs gelöst.

Zum Umformen eines ebenen oder leicht gekrümmten Blechstreifen ist es bekannt (US-PS 23 95 651), das Blech durch einen zwischen einem Stempel und einen Gegenhalter gebildeten Spalt hindurchzuziehen.

Das Arbeiten mit dem erfindungsgemäßen Werkzeug stellt die Anwendung und Anpassung eines beim

Tiefziehen von Hohlkörpern mit in sich geschlossener Mantelfläche bekannten Verfahrens auf eine Ecke eines Blechteils mit kleinem Eckenradius dar. Dadurch ist erreicht, daß auch bei der Herstellung von derartigen Ecken nicht mehr auf die Vorteile des für die moderne Mengenfertigung gut geeigneten Ziehverfahrens mit Stempel und Gegenhalter verzichtet zu werden braucht.

Besonders vorteilhaft kann da* erfindungsgemäße Werkzeug zur Bildung von Ecken an Blechteilen angewendet werden, welche begrenzt sind von zwei winklig zueinander abgebogenen Seitenwänden und einem in einer dritten Ebene liegenden, de; Biegeachse zugekehrten abgewinkelten Rand der Seitenwände.

Bei einer solchen Ausführung einer Ecke an einem Blechteil, z. B. an der verhältnismäßig großflächigen Ummantelung eines Haushaltgerätes, gestaltet sich die Stoffverdrängung des Blechzipfels besonders schwierig, weil dabei das überschüssige Material in eine einzige Ebene, nämlich die des abgewinkelten Randes, hineinverdriingt werden muß. Bei den bekannten Verfahren zur Bildung von Ecken an Platinen mit hochgestelltem Rand dagegen wird der Stoff in zw"i Ebenen verdrängt, was weniger kritisch ist und daher auch die Anwendung des Gesenkformens bis zu gewissen Grenzen erlaubt.

Geschützt ist nui die Gesamtkombination des Patentanspruchs.

Der Gegenstand der Erfindung wird in einem Ausführungsbeispiel an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Blechzuschnitt einer Vorderschale eines gasbeheizten Wassererhitzers,

F i g. 2 den gleichen Zuschnitt als Vorformling mit abgebogenen Randteilen und nach dem Eisiziehen der äußeren Ecken mit angedeutetem Werkzeug zum Abbiegen der Ränder,

F i g. 3 den Vorformling gemäß F i g. 2 in umgewendeter Lage,

F i g. 4 den zur Schale abgekanteten Formling,

F i g. 5 einen Ausschnitt der F i g. 4 in größerem Maßstabe mit einem an der Abkantung vorstehenden Blechzipfel,

F i g. 6 die gleiche Darstellung wie gemäß F i g. 5, jedoch mit eingezogener Ecke.

Für die Vorderschale eines gasbeheizten Wassererhitzers wird zunächst ein Blechzuschnitt 10 gemäß F i g. 1 hergestellt, welcher der abgewinkelten Form der Vorderschale einschließlich der rundum nach innen abgebogenen Ränder entspricht. Ein solcher Blechzuschnitt 10 wird gemäß Fig.2 auf eine Matrize 11 aufgelegt, deren Umriß rundum um die Breite der nach innen abgebogenen Ränder 101,102 usw. kleiner ist. Mit einem Stempel 12 werden die Ränder 101,102 usw. nicht vollständig, sondern nur teilweise abgebogen, und zwar jeweils bis nahe an den Bereich der zu bildenden Ecken. Der Stempel 12 weist zu diesem Zweck an seinen äußeren Ecken entsprechende Aussparungen 121, 122, 123,124 usw. auf, so daß in diesem Bereich die die Ecken des Vorformlings 13 begrenzenden Ränder 101, 102 usw. nicht abgebogen sind, sondern nach außen gewölbte Blechzipfel 21,22,23,24 usw. gebildet werden. Der Stempel 12 ist mit weiteren Aussparungen 125 und 126 an der in Fig.2 sichtbaren Seite sowie mit entsprechenden Aussparungen an der entgegengeseti ten Seite versehen, so daß auf diese Weise weitere Blechzipfel 25 und 26 gebildet werden, aus welchen später die Ecken zwischen der Vorderwand und den Seitenwänden der Vorderschale gebildet werden, wenn der Vorformling 13 entlang der in den Fig. 1 und 3 gestrichelt dargestellten Abkantlinien 14 und 15 verformt ist. Nach dem teilweisen Abbiegen der Ränder 101, 102 usw. nach innen durch den Stempel 12 werden an dem Vorformling 13 zunächst die Blechzipfel 21, 22, 23, 24 usw. nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zu

tu den dreiseitig begrenzten Ecken 31, 32, 33, 34 usw. eingezogen, welche aus Fig. 3 zu erkennen sind, in welcher der Vorformling IJ in einer gegenüber der Fig. 2 gewendeten Lage dargestellt ist. Der auf diese Weise mit den äußeren Ecken versehene Vorformling 13, welcher noch die unverformten Blechzipfel 25, 26 usw. aufweist, wird anschließend gemäß Fig.4 entlang der Abkantlinien 14 und 15 mittels der Abkantbacken 16 und 17 hochgestellt, so daß der Formling 18 mit der Vorderwand und den beiden Seitenwänden der Vorderschale gebildet ist. Bei diesem Abkanten werden die Blechzipfel 25, 26 usw. ebenfalls weiter verformt, welche anschließend zu vierseitig begrenzten Ecken eingezogen werden, weiche die geschlossene Verbindung der Ränder zwischen der Vorderwand und den beiden Seitenwänden der Vorderschalc ergeben. Zu diesem Zweck wird gemäß F i g. 5 und 6 der Formling 18 der Vorderschale in einen Formhalter 41 eingelegt und durcn einen Formniederhalter 42 derart in Stellung gehalten, daß die durch die Außenfläche des Randes 101 gebildete Ebene mit der durch die Stirnfläche des Formhalters 41 gebildeten Ebene fluchtet. Nunmehr kann durch eine auf den Rücken des Blechzipfels 26 in Richtung der Winkelhalbierenden und parallel zu der Ebene der abgebogenen Randteile des Randes 101

;s5 einwirkende Kraft die Ecke 36 gemäß F i g. 6 eingezogen werden. Dazu dient ein Ziehstempel 43, welcher an seiner auf den Blechzipfel 26 einwirkenden Seite eine der Außenform des Blechzipfels 26 entsprechende Ausnehmung 431 aufweist, welche in die ebene Ziehfläche des Ziehstempels 43 übergeht. Mit dem Ziehstempel 43 wirkt ein in der Zeichnung nicht dargestellter Gegenhalter zusammen, welcher die Innenseite des Blechzipfels 26 mit einer der Innenform des Blechzipfels 26 entsprechenden Form abstützt. Auf diese Weise wird eine vierseitig begrenzte Ecke 36 hergestellt, wie sie in F i g. 6 dargestellt ist und welche einen verhältnismäßig kleinen Eckenradius aufweist, während die Breite des nach innen abgebogenen Randes 101 wesentlich größer ist.

Das Einziehen der dreiseitig begrenzten Ecken 31,32, 33, 34 usw. an dem mit nach innen abgebogenen Randteilen 101, 102 usw. versehenen Vorformling 13 geht praktisch in der gleichen Weise vor sich, nur daß in diesem Fall der Ziehstempel aus der Außenform des Blechzipfels in zwei winklig zueinander gerichtete Flächen übergeht, welche parallel zu den die Ecke begrenzenden Rändern verlaufen.

Selbstverständlich ist es möglich, die Ecken 31,32,33, 34 usw. mit einem entsprechend ausgebildeten Werkzeug zu gleicher Zeit einzuziehen. Das gleiche gilt natürlich auch für die vierseitig begrenzten Ecken an den Rändern zwischen der Vorderwand und den Seitenwänden der Vorderschale.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Vorrichtung zum Bilden einer Ecke mit sehr kleinem Eckenradius an einem vorgeformten Blechieil mit abgewinkeltem Rand, dessen Breite größer als der Eckenradius ist, wobei der Rand zunächst nur bis nahe an den Bereich der zu bildenden Ecke abgebogen und ein nach außen gewölbter Blockzipfel gebildet ist, der durch zusammenwirkende Umformwerkzeuge spanlos zur Ecke eiriformbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der vorgeformte Blechteil zwischen einem Formhalter (41) und einem Formniederhalter (42) unter Freilassen des Blechzipfels (21 bis 26) einspannbar ist und daß der Blechzipfel (21 bis 26) durch die Umformwerkzeuge, die — einen Ziehspalt bildend — aus einem äußeren Ziehstempel (43), der in seiner Innenkontur aus der Außenform des Blechzipfels (21 bis 26) in die Ebene oder Ebenen der die Ecke (35 bis 34, 36) bildenden Randbereiche übergeht, und einem Gegenhalter, der der Innenform des Zipfels (21 bis 26) entspricht, bestehen, durch gemeinsame Bewegung von Ziehstempel (43) und Gegenhalter in Richtung der zu bildenden dritten Raute bzw. der Winkelhalbierenden der zu bildenden dritten Seite der Ecke (31 bis 34 bzw. 36) durch den Spailt ziehbar und dabei zur Ecke (31 bis 34,36) einziehbar ist.