DE2805206C2

DE2805206C2 - Abbiegewerkzeug zum Herstellen U-förmiger Werkstücke

Info

Publication number: DE2805206C2
Application number: DE19782805206
Authority: DE
Inventors: Dietrich Ing. Windischgarsten Kreuzgruber
Original assignee: Voestalpine AG
Current assignee: Voestalpine AG
Priority date: 1978-02-08
Filing date: 1978-02-08
Publication date: 1983-12-29
Also published as: DE2805206A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Abbiegewerkzeug zum Herstellen U-förmiger Werkstücke, mit einem Biegestempel, der unter Mitnahme eines die flächige Anlage des Werkstückes am Biegestempel sicherstellenden Gegenhalters zwischen zwei Biegebacken eintaucht, denen zwei bewegliche Zusatzbacken in Arbeitshubrichtung des Biegestempels nachgeordnet sind, wobei d · Gegenhalter nach einem bestimmten Hubweg zur Wirkung kommende Mitnehmer für die Zusatzbacken aufweist.

Um beim Abbiegen von Werkstücken zu U-Profilen od. dgl. genaue Biegewinkel erreichen zu können, muß die elastische Rückfederung der abgebogenen Schenkel nach der Entlastung durch das Abbiegewerkzeug berücksichtigt werden. Aus diesem Grund sollte der Schenkel des U-Profiles über den gewünschten Biegewinkel hinaus um das Maß der elastischen Rückfederung abgebogen werden, damit der Schenkel nach seiner Rückfederung die gewünschte Lage a-ich tatsächlich einnehmen kann. Da die elastische Rückfederung des Schenkels aber einerseits von den Materialeigenschaften und andererseits von der Dicke des Werkstückes abhiingt, sind die bekannten Abbiegewerkzeuge, die nur einen bestimmten Biegewinkel ermöglichen, ausschließlich für bestimmte Werkstücke geeignet. Die an einem Werkzeug vorgenommenen konstruktiven Maßnahmen, die elastische Rückfederung der Schenkel, beispielsweise durch eine konkav geschliffene Stirnfläche des Biegestempels auszugleichen, können daher wegen der unveränderlichen Stirnflächenwölbung nur für Werkstücke erfolgreich sein, die sich hinsichtlich ihrer Dicke und ihres elastischen Verhaltens nicht wesentlich voneinander unterscheiden. Gleiches gilt für Abbiegewerkzeuge, deren Biegebacken über einen Keiltrieb nach dem Biegevorgang einwärts gegen den Biegestempel gedrückt werden können, wobei der aufgebogene Schenkel des U-Profiles an den Stempel angedrückt wird. Dazu kommt noch, daß für den Antrieb der Biegebacken gesonderte Einrichtungen erforderlich sind, wobei die Schwierigkeit auftritt, daß die beim eigentlichen Biegevorgang möglichst starren Biegebakken bewegt werden müssen. Durch das nachträgliche Andrücken der aufgebogenen Schenkel des U-Profiles an die entsprechend geneigten Seiten des Biegestempels wird es allerdings möglich, Profile herzustellen, deren Schenkel mehr als 90° abgebogen sind.

Um den Schenkel eines U-förmigen Werkstückes seitlich einkröpfen zu können, ist es bekannt, den einen der beiden für das Aufbiegen der Schenkel des U-Profiles erforderlichen Biegebacken seitlich gegen den eine entsprechende Ausnehmung aufweisenden Stempel zu drücken, so daß die bei diesem A^rbeitsgang als Biegestempel wirkende Biegebacke den aufgebogenen Schenkel des U-Profiles in die Stempelausnehmung hineindrückt und dadurch einkröpft (»Werkstatt und Betrieb«, 1970 Nr. 4 S. 291 d 292). Zur seitlichen Verstellung der Biegebacke stutzt sie sich gleitfähig an einer Keilfläche ab und kann gegen die Kraft einer Rückhaltefeder durch den eigentlichen Biegestempel entlang der Keilfläche verschoben werden. Nachteilig bei dieser bekannten Konstruktion ist vor allem, daß die Rückhaltefeder eine Vorspannung aufweisen muß, die für ein Festhalten der verstellbaren Biegebacke beim Eintauchen des Biegestempels zwischen die beiden Biegebacken Sorgt, um das Aufbiegen der ü-Schenkei sicherzustellen. Erst wenn der Biegestempel gegen die in seine Bewegungsbahn ragende Biegebacke drückt, darf die Verstellung der Biegebacke einsetzen, wofür wegen der starken Federvorspannung erhebliche Kräfte notwendig sind. Bei der Bewegung' der Biegebacke stellt sich zwangsläufig eine Gleitreibung zwischen der Biegebacke und dem zwischen der Biegebacke und dem Stempel festgepreßten Steg des U-Profiles ein. -.vas die Beschädigungsgefahr für das Werkstück wesentlich vergrößert. Dazu kommt noch, daß kein Gegenhalter vorgesehen werden kann, der das Anliegen des Werkstückes am Biegestempel während des Aufbiegens der U-Schenkel sicherstellen könnte, so daß der Biegevorgang von vornherein beeinträchtigt ist. Darüber hinaus ist wiederum der Nachteil gegeben, daß die Rückfederung nur für bestimmte Werkstücke genau berücksichtigt werden kann.

Schließlich ist eine eingangs bezeichnete Vorrichtung zum Herstellen von geschlitzten Hülsen bekanntgeworden (AT-PS 1 37 643), die durch das Andrücken der zwei zwischen zwei Biegebacken aufgebogenen Schenkel des Werkstückes an den Biegestempel erzeugt werden, der einen auf den Hülsenquerschnitt abgestellten Querschnitt aufweist. Zum Andrücken der U-förmig aufgebogenen Hülsenschenkel an den Biegestempel dienen zwei Zusatzbacken, die auf quer zur Arbeitshubrichtung des Biegestempels verlaufenden Achsen drehbar gelagert sind und Anschläge aufweisen, gegen die der das Werkstück am Biegestempel festhaltende Gegenhalter nach einem bestimmten Hubweg drückt. Zufolge dieser Belastung werden die Zusatzbacken einwärts gegen den zwischen ihnen eintauchenden Biegestempel verschwenkl, wobei die aufgebogenen Schenkel der Hülse an die vom Biegestempel gebildeten Andrückflächen angepreßt werden. Für die Bewegung der Zusatzbacke ist bei dieser bekannten Konstruktion zwar kein gesonderter Antrieb erforderlich, weil sie bei der Bewegung des Biegestempels vom Gegenhalter mitgenommen werden, doch kann auch mit dieser Konstruktion die Rückfederung der abgebogenen Schenkel konstruktionsbedingt nur für bestimmte Werkstücke berücksichtigt werden, weil die aufgebogenen Schenkel des Werkstückes an eine vorgegebene Fläche des Biegestempels angedrückt werden. Außerdem ist die Bewegungskomponente im Bereich der Angriffsstelle der Zusatzbacken auf Grund der schwenkbaren

Lagerung der Zusatzbacken anders als im Bereich der Mitnehmeranschläge, so daß sich zwangsläufig Gleitreibungen zwischen dem Werkstück und den Zusatzbakken ergeben. Dazu kommt noch, daß die Zusatzbacken im unmittelbaren Biegebereich angreifen, so daß sich für den Antrieb besonders ungünstige Hebelarme und Kraftverhältnisse einstellen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Abbiegewerkzeug der eingangs geschilderten Gattung so zu verbessern, daß es ohne Umrüstung geeignet ist, auf Grund unterschiedlicher Werkstoffeigenschaften und unterschiedlicher Abmessungen verschiedene Rückfederungen der aufgebogenen Schenkel von Werkstücken zu berücksichtigen und verschiedene Biegewinkel sicherzustellen.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß die Beweglichkeit der beiden Zusatzbacken darin besteht, daß sich diese an die in Arbeitshubrichtung des Biegestempels konvergierenden Keilflächen gleitfähig abstützen.

Durch die gleitfähige Abstützung der beiden Zusatzbacken an zwei Keilflächen wird es mpglich, die in üblicher Weise zwischen den eigentlichen Biegebacken abgebogenen Schenkel des Werkstückes verschieden weit zusätzlich abzubiegen, um den jeweiligen Rückfederwinkel zu berücksichtigen. Durch die Mitnahme der Zusatzbacken durch den Gegenhalter legen sich die Zusatzbacken auf Grund ihrer Keilführung an die Außenseite der abgebogenen Schenkel an und drücken diese gegeneinander, wobei das Maß dieses zusätzlichen Biegewinkels von der Eintauchtiefe des Biegestempels zwischen den Biegebacken abhängt und nicht durch eine für die Schenkel vorgesehene Anlagefläche an dem Biegestempel bestimmt wird. Über den Hub des Biegestempels läßt sich somit der Überbiegewinkel bestimmen, so daß Werkstücke unterschiedlichster Werkstoffe und unterschiedlichster Dicke genau bearbeitet werden können. Die für jedes dieser Werkstücke unterschiedliche, elastische Rückfederung, die jeweils einen eigenen Überbiegewinkel erfordert, läßt sich somit über den Hub des Biegestempels berücksichtigen, wobei bei entsprechend kleinen Keilwinkeln auch für kleine Überbiegewinkel vergleichsweise große Verschiebewege in Arbeitshubrichtung vorgesehen werden können, so daß die Genauigkeit der Bearbeitung unterschiedlicher Werkstücke gewährleistet wird.

Werden lange Werkstücke mit großer Kraft bearbeitet, so ergeben sich bezüglich der belasteten Werkzeugteile Durchbiegungen, was dazu führt, daß der Biegestempel in der L£".gsmitte des Werkzeuges weniger tief zwischen die Biegebacken eintaucht als in den Endberdchen. Auf Grund der Keilführung der Zusatzbacken wird deshalb der durch die Zusatzbacken erreichte zusätzliche Biegewinkel kleiner als im Endbereich des Werkzeuges. Um diesen Fehler auszugleichen, kann zweckmäßigerweise der Abstand der Keilflächen voneinander mit Hilfe von über die Werkzeuglänge verteilt angeordneten Stellkeilen eingestellt werden. Über diese Keile kann soniit jede der beiden Keilflächen für die Abstützung der Zusatzbacken im Mittelbereich des Werkzeuges gegen den Stempel hin vorgedrückt werden, so daß sich trotz der Durchbiegung gleiche Verhältnisse für die Zusatzbiegung der Schenkel über die gesamte Werkzeuglänge ergeben. Der jeweilige Abstand der beiden Keilflächen voneinander wird durcii diese Maßnahme im Bereich der Zusatzbacken trot/ dieser unterschiedlichen Eintauchtiefe über die Werkzeuglänge konstant gehalten.

In der Zeichnung ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel schematisch erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine schaubildliche Darstellung eines Abbiegewerkzeuges und die

F i g. 2 bis 4 einen Querschnitt dieses Abbiegewerkzeuges in verschiedenen Arbeitsstellungen.

Das dargestellte Abbiegewerkzeug zum Herstellen U-förmiger Werkstücke besteht im wesentlichen aus einem Biegestempel 1, einem mit dem Biegestempel 1

i" zusammenwirkenden Gegenhalter 2 und zwei Biegebacken 3, die in einem Werkzeugmaschinenunterbau 4 vorgesehen sind. Über diesen üblichen Aufbau hinaus weist das dargestellte Abbiegewerkzeug noch zwei Zusatzbacken 5 auf, die den Biegebacken 3 bezüglich der Arbeitshubrichtung des Biegestempels 1 nachgeordnet sind und sich jeweils an einer Keilfläche 6 abstützen, wobei die beiden Keilflächen in Richtung des Arbeitshubes des Biegestempels 1 konvergieren.

Der Gegenhalter 2. der das .Werkstück während des Abbiegevorgangs gegen die Stirnseite des Biegestempels drückt und vom Biegestempel ge^-cn die Andrückkraft verschoben wird, besitzt Mitnehmt*- 7, die mit Mitnehmeranschlägen 8 der Zusatzbacken 5 zusammenwirken und die Zusatzbacken 5 nach einem bestimmten Hubweg mitnehmen, wie dies die F i g. 2 bis 4 deutlich erkennen !assen. Auf Grund der gleitfähigen Abstützung der Zusatzbacken 5 an den Keilflächen 6 werden die Zusatzbacken 5 durch die Mitnahme vom Gegenhalter 2 zusätzlich einwärts gedrückt, so daß sie auf die bereits

3« abgebogenen Schenkel 9 des zwischen den eigentlichen Biegebacken 3 U-förmig abgebogenen Werkstückes 10 einwirken können und diese in Abhängigkeit von der Eintauchtiefe des Stempels 1 zusätzlich einwärtsbiegen. Zur Rückstellung der Zusatzbacken 5 während des

i» Leerhubes, der zugleich Ausstoßhub ist, sind Federn 11 vorgesehen. Über die Eintauchtiefe des Stempels 1 kann somit der Biegewinkel der Schenkel 9 in weiten Grenzen variiert werden. Die Berücksichtigung unterschiedlichster Rückfederungen der Schenkel 9 ist folglich möglich.

Damit der gewünschte maximale Biegewinkel unmittelbar erfaßt werden kann und nicht über die Eintauchtiefe des Stempels 1 bestimmt werden muß, was zu Ungenauigkeiten führen kann, ist am Biegsstem-

⁴> pel 1 ein Hubbegrenzungsschalter 12 vorgesehen, der vom entsprechenden Schenkel 9 betätigt wird, wenn der über den Schalter 12 eingestellte Winkel erreicht ist. Durch ein Verstellen des Schaiters 12 gegen den Schenkel 9 hin kann jeder beliebige Biegewinkel

'"' eingestellt werden, unabhängig vom Werkstück.

Da sich auf Grund der Preßkräfte eine Durchbiegung des Werkzeuges insbesondere bei langen Abbiegewerkzeugen ergibt, besteht die Gefahr, daß über die Länge des Werkstückes ungleiche Abbiegewinkel für die

'"'"' Schenkel erreicht werden, weil sich zufolge d^r Werkzeugdurchbiegufig in der Längsmitte dey Werkzeuges eine geringere Eintauchtiefe des Stempels als in den Endbereichen ergibt. Um diese unterschiedlichen Eintauchtiefen ausgleichen zu können, muß der

^b0 jeweilige Abstand der Zusatzbacken 5 über die Werkzeuglänge konstant gehalten werden. Dies wird dadurch erreicht, daß· die geringere Eintauchtiefe des Stempels durch ein Gegeneinanderdrücken der Keilflächen 6 im Bereich der geringeren Eintauchtiefe

^p5 ausgeglichen wird. Zu diesem Zweck sind über die Werkzeuglänge verteilt Stellkeilc 13 vorgesehen, die mittels Stellschrauben 14 betätigt werden können. Durch entsprechende Einstellung der Stellkeilc 13

können die Kcilfl.ichcn 6 wirgewölht werden um den örtlichen Abstand der beiden Keilt lachen h .in die unterschiedliche Hintauehliele des Stempels I ;ui/iip.is sen, so ilnli durch diese Anpassung der I infhill der Durchbiegung völlig ausgeschulte! ·λ erden kann.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Abbiegewerkzeug zum Herstellen U-formiger Werkstücke, mit einem Biegestempel, der unter Mitnahme eines die flächige Anlage des Werkstükkes am Biegestempel sicherstellenden Gegenhalters zwischen zwei Biegebacken eintaucht, denen zwei bewegliche Zusatzbacken in Arbeitshubrichtung des Biegestempels nachgeordnet sind, wobei der Gegenhalter nach einem bestimmten Hubweg zur Wirkung kommende Mitnehmer für die Zusatzbacken aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Beweglichkeit der beiden Zusatzbacken (5) darin besteht, daß sich diese an in Arbeitshubrichtung des Biegestempels (1) konvergierenden Keilflächen (6) gleitfiihig abstützen.

2. Abbiegewerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Keilflächen (6) voneinander mit Hilfe von über die Werkzeuglänge verteilt angeordneten Stellkeilen (13) einstellbar ist.