DE3111148A1 - METHOD AND DEVICE FOR MOLDING SHEETS AND PANELS - Google Patents

METHOD AND DEVICE FOR MOLDING SHEETS AND PANELS

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Reiner Prof. Dr.-Ing. Kopp
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KOPP, REINER, PROF. DR.-ING. HORNAUER, KLAUS-PETER
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    • B21D31/00Other methods for working sheet metal, metal tubes, metal profiles
    • B21D31/06Deforming sheet metal, tubes or profiles by sequential impacts, e.g. hammering, beating, peen forming

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)

Abstract

For the transformation of metal sheets and plates in a united direction, the invention provides an injection of the upper surface of the material by an oblong surface of the tool with a ratio of the length to the width of more than 3, particularly more than 6 avoiding at the maximum thickness modifications. The surface of the tool has the shape of a print. An inadmissible variation of the thickness also limits a large framing surface of the tool surface from 0.05 up to 0.5mm opposite to the stroke direction. The work piece bends due to the load, perpendicularly to the longitudinal direction of the tool surface. For a preset incurvation, the elastic tensions of the metal sheets, which are resiliently fixed, cancel each other by the load, so that, in connection with such treatement, the working piece may remain in the accurate and definitive geometric incurvation imparted by the tension means.

Description

BESCHREIBUNG:DESCRIPTION:

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bezeichneten Art.The invention relates to a method in the preamble of Claim 1 designated Art.

Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zur Durchführung des genannten Verfahrens.The invention also relates to an implementation device of the procedure mentioned.

Ein Verfahren dieser Art ist nach der- DE-OS 29 06 509 bekannt. Dabei werden Strahlmittel, insbesondere Kugeln, in einem Druckstrahl beschleunigt und mit einer Geschwindigkeit von 10 bis 90 m/s auf die Oberfläche vün Werk#tücken gerichtet, um eine neformation hell)eizufüllren, die derjenigen des Biegens überlegen ist. Die einzelnen Kugeln sind innerhalb bestimmter Durchmesserbereiche klassiert und treffen aufgrund ihrer Förderung im Stoffstrahl statistisch verteilt auf die Aufschlagfläche auf. Man kann sie im übrigen auch unter einem Winkel auftreffen lassen und eine sie fördernde Düse in Längsrichtung über beispielsweise einer Blechoberfläche führen, die sich daraufhin quer durchwölbt, so daß man Krümmungen verwirklichen kann, wie sie zum Beispiel Beplankungsbleche im Flugszeugbau erforderlich machen. Ubereinstimmend ist es bei dieser Umformtechnik stets, daß die Krümmuna oder Wölbung nicht, wie beim Tiefziehen, in der Beaufschlagungsrichtung erfolgt, sondern entgegengesetzt zu ihr. Die Beaufschlagung führt dabei grundsätzlich zu einem Fließen in sämtlichen Richtungen des Raumes so daß man gerichtete Krümmungen nur durch die vorstehend genannte Uberlagerung einer Vielzahl von Aufschlagstellen herbeiführen kann, so daß sich schließlich bevorzugte Richtungen der Umformung einstellen, wobei die Umformung in den nicht gewünschten Richtungen überdeckt wird.A method of this type is known from DE-OS 29 06 509. Included blasting media, especially spheres, are accelerated in a pressure jet and directed at the surface of five work pieces at a speed of 10 to 90 m / s, to fill in a neformation that is superior to that of bending. The individual balls are classified and within certain diameter ranges due to their promotion in the jet of material, hit the impact surface in a statistically distributed manner on. You can also let them hit at an angle and one they guide the conveying nozzle in the longitudinal direction over, for example, a sheet metal surface, which then arches transversely, so that curvatures can be realized, such as they make sheeting sheets necessary in aircraft construction, for example. Consistent With this forming technique it is always that the curvature or curvature is not how during deep drawing, takes place in the direction of application, but in the opposite direction to her. The admission basically leads to a flow in all Directions of space so that one can only get directed curvatures through the above called superposition of a large number of points of impact, so that finally set preferred directions of the deformation, the deformation is covered in the undesired directions.

Von dem Stand der Technik ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine von vorneherein gezielte Umformung, und zwar insbesondere eine gezielte Krümmung, bei Blechen und Tafeln zu erreichen, ohne die Möglichkeit zur Formgebung des Werkstoffes aufgrund unbeabsichtigter Umformrichtungen nur begrenzt nutzen zu können. Dadurch soll vor allem eine gesteigerte Maßgenauigkeit der Umformung erzielt werden, wobei auch ungewünschte Werkstückdehnungen weitgehend vermieden werden sollen. Die Formänderung soll noch ausgeprägter in einer Ebene verlaufen, wobei die Voraussetzungen für die Vermeidung oder zumindest die Herabsetzung einer Dickenä nderung der Bleche bzw. Tafeln erfüllt sein sollen. Schließlich soll der erhebliche maschinelle Aufwand, wie er bei der bisherigen Umformung mittels Stoffstrahlung notwendig war, erheblich herabgesetzt werden.Based on the prior art, the invention is based on the object is based on a targeted transformation from the outset, and in particular a targeted one Curvature can be achieved in sheet metal and panels without the possibility of shaping of the material due to unintentional deformation directions only to a limited extent can. This is primarily intended to increase the dimensional accuracy of the deformation , whereby undesired workpiece stretching should also be largely avoided. The change in shape should be even more pronounced in one plane, with the prerequisites for avoiding or at least reducing the thickness of the sheets or tables should be fulfilled. After all, the considerable mechanical effort as was necessary with the previous reshaping by means of material radiation, considerably be reduced.

Gelöst wird diese Aufgabenstellung durch den Vorschlag gemäß Kennzeichnungsteil des Patentanspruchs 1, für den die Vorschläge aus den Unteransprüchen 2 bis 16 vorteilhafte Ausgestaltungen treffen, während sich die Unteransprüche 17 bis 24 auf die zweckmäßige Gestaltung einer Vorrichtung zur Durchführung des neuen Verfahrens beziehen.This task is solved by the suggestion according to the labeling part of claim 1, for which the proposals from the dependent claims 2 to 16 are advantageous Refinements meet, while the dependent claims 17 to 24 on the appropriate Relate design of a device for carrying out the new method.

Aufgrund des Vorschlages der Erfindung kommt es bei jedem einzelnen, vom Stempel ausgeübten Schlag zu einer geometrisch exakten Beaufschlagung innerhalb eines länglichen Aufschlagbereiches, bei welchem die Länge mindestens den dreifachen und zweckmäßig mindestens den sechsfachen Wert der Breite besitzt. Somit läßt sich eine gezielte Krümmung in Richtung der schmalen Breite der Aufschlagfläche sicherstellen, weil die Fließwiderstände in dieser Richtung wesentlich kleiner als in Längsrichtung der Beaufschlagungsfläche sind. Eine Umformung des Werkstoffes tritt. in Längsrichtung aer Aufschlagbereiche somit praktisch nicht ein, so daß nicht nur eine genau bemessene Krümmung erzielt wird, sondern auch eine Ausdehnung in Längsrichtung, also quer zur Krümmungsrichtung, praktisch ausgeschlossen wird. Die Ausbildung einer geometrisch genau vorherbestimmten Krümmung läßt sich noch erheblich dadurch erleichtern, daß das Werkstück mit zwei sich gegenüberliegenden Kanten zunächst eingespannt und sodann unter Annäherung der Einspannmittel elastisch im Ausmaß der vorgesehenen Formänderung bzw. Krümmung gebogen wird, woraufhin die dynamische Beaufschlagung der Werkstückoberfläche erfolgt. Auf diese Weise gelingt es, die zunächst nur elastische Umformung in eine plastische Umformung zu überführen, so daß man während der Umformung auf eine Rückführung des jeweiligen Umformergebnisses zur laufenden Steuerung des Prozesses verzichten kann. Es ist dann vielmehr ausreichend, lediglich die bei der Werkstück durchbiegung zunächst aufgetretene Spannkraft zu überwachen und die dynamische Belastung der Werkstückoberfläche solange vorzunehmen, bis die Spannkraft auf den Wert 0 zurückgegangen ist. In jedem Falle ist somit die erzielte Formänderung praktisch frei von Rückfederungen.Due to the proposal of the invention, it comes with each individual, the punch exerted by the punch to a geometrically exact application within an elongated impact area in which the length is at least three times and expediently has at least six times the value of the width. Thus can ensure a targeted curvature in the direction of the narrow width of the impact surface, because the flow resistance in this direction is much smaller than in the longitudinal direction the impact area. A deformation of the material occurs. longitudinal aer the impact areas practically not one, so that not only a precisely measured curvature is achieved, but also an extension in the longitudinal direction, that is, transversely to the direction of curvature, is practically excluded. The training of a geometrically precisely predetermined curvature can be made considerably easier by that the workpiece is initially clamped and with two opposite edges then, with the approach of the clamping means, resiliently to the extent provided Shape change or curvature is bent, whereupon the dynamic loading the workpiece surface takes place. In this way it is possible to initially only elastic To convert deformation into a plastic deformation, so that one during the deformation to a return of the respective transformation result to the ongoing control of the Process can do without. Rather, it is then sufficient to only use the Workpiece deflection to monitor the clamping force and the dynamic Carry out loading of the workpiece surface until the clamping force on the Value 0 has decreased. In any case, the change in shape achieved is practical free from springback.

Der weiteren Verbesserung der Gleichmäßigkeit der Umformung dient die Führung des Stempels über die Werkstück oberfläche in im wesentlichen parallelen Zeilen sowie die Uberdeckung der Aufschlagbereiche innerhalb der zeilenweisen Aufschlagspuren in Längsrichtung. Man kann die Querabstände der Zeilen einerseits so regeln, daß sie etwa gleich mit der Breite der Aufschlagspur sind. Wenn man die Formänderung vergrößern, also stärker krümmen will, ist es zweckmäßig, die Aufschlagspuren einander auch quer zu ihrer Längsrichtung zur ttberdeckung zu bringen. In diesem Falle wird der Kb stand der einzelnen Zeilen entsprechend herabgesetzt.The further improvement of the evenness of the deformation is used the guidance of the punch over the workpiece surface in essentially parallel Lines as well as the coverage of the impact areas within the line-by-line impact tracks longitudinal. One can regulate the transverse spacing of the lines on the one hand so that they are roughly equal to the width of the impact track. When you see the change in shape If you want to enlarge, i.e. curve more strongly, it is useful to align the impact tracks with one another also to be brought to overlap transversely to their longitudinal direction. In this case it will the Kb was correspondingly reduced in the individual lines.

Sehr gute Formänderungen lassen sich mit Stempeln erzielen, bei welchen die Werkzeugflä.che eine Breite im Bereich von 1 bis 5 mm aufweist, während man die Länge zweckmäßig mit zunehmender Blechdicke größer wäl.ilt.Very good changes in shape can be achieved with stamps, in which the tool surface has a width in the range from 1 to 5 mm, while one the length expediently increases with increasing sheet thickness.

Das Ausmaß der Länge läßt sich durch Interpolation und Extrapolation ermitteln, wenn man von zwei vorteilhaften Zuordnungen ausgeht, von denen die eine für Werkstückdicken zwischen 5 bis 8 mm eine Werkzeugfläche von etwa 2 x 12 mm vorsieht, wohingegen die andere bei einer Werkstückdicke von 8 bis 20 mm eine Werkzeugfläche von 2 x 27 mm vorsieht.The extent of the length can be determined by interpolation and extrapolation determine if one assumes two advantageous assignments, one of which For workpiece thicknesses between 5 and 8 mm, a tool surface of around 2 x 12 mm is provided, whereas the other is a tool surface for a workpiece thickness of 8 to 20 mm of 2 x 27 mm.

Wenngleich sich der oder die Stempel bzw. Werkzeuge unmittelbar für die Schlagbelastung der Werkstückoberfläche -verwenden lassen, liegt es im Interesse einer verbesserten Steuerung des Formänderungsprozesses, die Werkzeuge selbst auf der Werkstückoberfläche aufliegend zu führen und sie mittels eines Schlagkolbens dynamisch zu belasten. In diesem Falle übertragen die Werkzeuge den Impuls des Schlagkolbens, wobei die Einhaltung der relativen Lage zwischen Werkstückoberfläche und Werkzeug besonders zuverlässig gesichert ist.Although the stamp or tools or tools directly for Let the impact load of the workpiece surface be used, it is in the interest an improved control of the deformation process, the tools themselves to guide the workpiece surface resting on it and by means of a percussion piston to load dynamically. In this case the tools transmit the impulse of the percussion piston, while maintaining the relative position between the workpiece surface and the tool is secured particularly reliably.

Somit-wird die kinetische Energie über den Kolben aufgebracht. Dabei ist seine Masse von geringerer Auswirkung als die Geschwindigkeit, die er beim Aufschlag auf den Stempel besitzt. Letzter£ wiederum hängt bei Beaufschlagung des Kolbens mit einem unter Druck stehenden Fluid von seiner Beaufschlagungsfläche sowie vom Hub ab. Man erzielt eine befriedigende Formänderung, wenn man den Querschnitt sowie auch den Hub des Kolbens bei Zunahme der Blechdicke proportional vergrößert, wobei sich einer Blechdicke von 5 bis 8 mm ein Kolbenquerschnitt von etwa 200 mm2 zuordnen läßt.Thus the kinetic energy is applied via the piston. Included its mass is of less effect than its speed on impact owns on the stamp. The latter, in turn, hangs when the piston is acted upon with a pressurized fluid from its impingement surface as well as from Hub from. A satisfactory change in shape is achieved if you change the cross-section as well the stroke of the piston increases proportionally as the sheet thickness increases, whereby A piston cross-section of around 200 mm2 can be assigned to a sheet metal thickness of 5 to 8 mm leaves.

Der Kolben ist zweckmäßig innerhalb eines Druckluft zylinders beidseitig beaufschlagbar, und zwar zweckmäßig mit Druckluft, die im Bereich von 2 bis 10 bar steuerbar ist. Die Länge des Hubes liegt zwischen etwa 40 bis 120 mm.The piston is conveniently within a compressed air cylinder can be acted upon on both sides, expediently with compressed air in the range of 2 to 10 bar can be controlled. The length of the stroke is between about 40 to 120 mm.

Unter den beschriebenen Bedingungen kann mit unterschiedlichen Kolbengeschwindigkeiten gearbeitet werden, die im allgemeinen kleiner als die Geschwindigkeiten der beim Strahlen mit Kugeln auftretenden Kugelgeschwindigkeiten sind. Für die Kolben kann man mit Geschwindigkeiten zwischen 0,5 bis 15 m/s rechnen, in welchem Bereich die niedrigeren Geschwindigkeiten den dickeren Werkstücken und die höheren Geschwindigkeiten den dünneren Werkstücken zugeordnet sind.Under the conditions described, different piston speeds can be used are worked, which are generally slower than the speeds of when Rays with balls occurring ball velocities are. For the piston can one can count on speeds between 0.5 to 15 m / s, in which range the the thicker workpieces and the higher speeds assigned to the thinner workpieces.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist insbesondere einen Stempel mit einem zylindrischen Schaft auf, der geführt ist und durch einen Kolben in an sich bekannter Weise beaufschlagt werden kann. An seinem der Beaufclagun gegenüberliegenden Ende ist dieser Schaft als Werkzeugfläche ausgebildet. Letztere ist mit Vorteil an einen sich verbreiternden Sockel des Schaftes ausgeführt sowie rechteckig mit angerundeten Ecken gestaltet.The device according to the invention has, in particular, a stamp with a cylindrical shaft that is guided and by a piston in on can be acted upon in a known manner. At its opposite the Beaufclagun At the end of this shaft is designed as a tool surface. The latter is an advantage executed on a widening base of the shaft as well as rectangular with rounded corners.

Anstelle der angerundeten Ecken können auch schmalseitig angesetzte Halbkreisflächen treten. Von besonderem Vorteil ist es, die Werkzeugfläche unmittelbar durch eine Saumfläche zu umgeben, deren Ebene in der Beaufschlagungsrichtung gegenüber der Ebene der#Werkzeugfläche um etwa 0,05 bis 0,5 mm zurückgesetzt ist.Instead of the rounded corners, it is also possible to use it on the narrow side Step on semicircular surfaces. It is particularly advantageous to use the tool surface directly to be surrounded by a hem area, the plane of which is opposite in the direction of application the plane of the # tool surface is set back by about 0.05 to 0.5 mm.

Diese Art der zurückgesetzten Saumfläche führt dann, wenn die Werkzeugfläche in das Material eindringen sollte, dazu, daß sich bei einer Eindringtiefe von mehr als 0,05 bis 0,5 mm die Saumfläche an die Werkstückoberfläche anlegt. Damit geht sofort die spezifische Flächenbelastung zurück, so daß ein weiteres Eindringen in das Werkstück verhindert wird. Dies ist unter dem-bereits behandelten Gesichtspunkt der Vermeidung großer Rauhtiefen im Werkstück von erheblicher Bedeutung. Die Saumfläche ist daher zweckmäßig auf jeder Längsseite der Werkzeugfläche ausgebildet und besitzt dort jeweils etwa die gleiche Breite wie die Werkzeugfläche.This type of recessed hem area leads to when the tool area should penetrate into the material, to the fact that at a penetration depth of more than 0.05 to 0.5 mm, the seam area rests against the workpiece surface. That goes immediately the specific wing loading back, so that another penetration into the workpiece is prevented. This is from the point of view already discussed the avoidance of large roughness depths in the workpiece is of considerable importance. The hem area is therefore expediently formed and has on each longitudinal side of the tool surface there in each case about the same width as the tool surface.

Die Werkzeugfläche bzw. die Saumfläche geht weiterhin zweckmäßig über eine angerundete Kante in den Stempel bzw. in dessen Sockel über. Somit läßt sich mit Sicherheit die Ausbildung scharfkantiger Oberflächenstörungen vermeiden. Der Ubergangsbereich im Anschluß an die Werkzeugfläche bzw. die Saumfläche verbreitert sich im iibrigen zweckmäßig trapezförmig in Richtung auf den breiteren -Sockel des Stempels.The tool surface or the seam surface continues to expediently a rounded edge in the stamp or in its base. Thus can definitely avoid the formation of sharp-edged surface defects. Of the Transition area widened in connection with the tool surface or the seam surface otherwise it is expediently trapezoidal in the direction of the wider base of the Stamp.

Zur weiteren Veranschaulichung der Erfindung wird auf die schematischen Zeichnungen Bezug genommen. Darin zeigen: Figur 1 ein Werkstück mit einer erfindungsgemäß vorgenommenen Formänderung, Figur 2 die zeilenweise Beaufschlagung eines Werkstückes nach der Erfindung und Figur 3 einen erfindungsgemäß gestalteten Stempel.To further illustrate the invention, reference is made to the schematic Drawings referenced. These show: FIG. 1 a workpiece with a workpiece according to the invention change in shape made, FIG. 2 the line-by-line loading of a workpiece according to the invention and FIG. 3 shows a stamp designed according to the invention.

Figur 1 zeigt ein Blech 1, das in seiner Längsrichtung 2 mit einem Stempel dynamisch belastet wurde, indem dieser Stempel entlang der Längsrichtung 2 geführt wurde. Er wurde weiterhin in mehreren, hierzu parallelen Bahnen geführt.Figure 1 shows a sheet 1, which in its longitudinal direction 2 with a The punch was dynamically loaded by moving this punch along the lengthwise direction 2 was performed. It continued to run in several parallel tracks.

Als Ergebnis dieser dynamischen Belastung ist es zu einer Krümmung gemäß der Krümmungslinie 3 gekommen, die sich über die gesamte Länge des Bleches 1 gleichmäßig herstellen ließ.As a result of this dynamic load there is a curvature come along the line of curvature 3, which extends over the entire length of the sheet 1 was evenly produced.

Die zeilenweise Beaufschlagung des Bleches 1 entlang seiner Längsrichtung 2 zeigt Figur 2. Man erkennt die einzelnen Beaufschlagungsflächen 4, deren eine im oberen Teil der Figur 2 schraffiert dargestellt ist.The line-by-line application of the sheet 1 along its longitudinal direction 2 shows Figure 2. You can see the individual impact surfaces 4, one of which is shown hatched in the upper part of FIG.

Diese Beaufschlagungsflächen überdecken sich in der Längsrichtung 2 mit Abschnitten, die durch gestrichelte Darstellung erkennbar sind. Sie haben eine Länge 5, die von der Geschwindigkeit des Vorschubes sowie von der Schlagfrequenz abhängig ist. Je nach Länge der Oberdeckung ist die Formänderung mehr oder weniger stark ausgeprägt.These impact surfaces overlap in the longitudinal direction 2 with sections that can be recognized by dashed lines. They have a length 5 that depends on the speed of the feed and the impact frequency is dependent. Depending on the length of the upper covering, the change in shape is more or less strongly pronounced.

Die einzelne Beaufschlagungsfläche besitzt eine Breite 6 sowie eine sich in Längsrichtung 2 erstreckende Länge 7, welchletztere vorzugsweise von der sechsfachen Breite ist. Die einander überdeckenden Aufschlagflächen bilden Aufschlagspuren 8, 9 aus, deren AL-stand 10 voneinander bei der Darstellung in Figur 2 von etwa gleicher Breite wie die Breite 6 der Aufschlagfläche bzw. der Aufschlagspur 8 ist. Man kann indes auch die einzelnen Aufschlagspuren einander annähern und sich sogar überdecken lassen, desgleichen läßt sich bei nur sehr schwacher Formänderung der Vorschub vergrößern bzw. die Schlagfrequenz verringern, so daß die einzelnen Aufschlagflächen 4 einander schließlich nicht mehr überdecken.The individual impact surface has a width 6 and a length 7 extending in the longitudinal direction 2, the latter preferably from the six times its width. The overlapping impact surfaces form impact tracks 8, 9, their AL stand 10 from each other in the illustration in Figure 2 of about the same width as the width 6 of the impact surface or the impact track 8 is. One can, however, also approach the individual impact tracks and even one another can be covered, the same can be done with only a very slight change in shape of the Increase the feed rate or reduce the impact frequency so that the individual impact surfaces 4 finally no longer overlap each other.

Den Stempel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigt Figur 3. Man erkennt zunächst einen zylindrischen Schaft 11, dessen unteres Ende als Werkzeugfläche 12 ausgeführt ist, welchletztere im unteren Teil der Figur 3 in Draufsicht wiedergegeben wurde. Die Werkzeugfläche 12 ist an dem sich verbreiternden Sockel 13 des Schaftes 11 ausgebildet und von im wesentlichen rechteckiger Gestalt. Ihre Länge 7 erfüllt die Bedingung, etwa sechsmal so groß wie die Breite 5 zu sein. An die schmalen Seiten der Werkzeugfläche 12 sind Halbkreisflächen 14 angesetzt.The stamp of the device according to the invention is shown in FIG. 3. It can be seen first of all a cylindrical shaft 11, the lower end of which is used as a tool surface 12 is executed, the latter reproduced in the lower part of Figure 3 in plan view became. The tool surface 12 is on the widening base 13 of the shaft 11 and of a substantially rectangular shape. Her length 7 fulfills the condition of being about six times as large as width 5. To the Semi-circular surfaces 14 are attached to the narrow sides of the tool surface 12.

Die Werkzeugfläche 12 ist unmittelbar von einer Saumfläche 15 umgeben, die parallel zur Ebene der Werkzeugfläche 12 entgegengesetzt zur Schlagrichtung 16 versetzt ist. Das Ausmaß 17 dieser Versetzung liegt zwischen 0,05 bis 0,5 mm. Die Saumfläche erstreckt sich zu beiden Längsseiten der Werkzeugfläche 12 und ist dort von einer Breite 18, die etwa der Breite 5 der Werkzeugfläche 12 gleich ist. Somit kommt es bei zu starker Deformation in Schlagrichtung 16 zu der doppelten Vergrößerung der Aufschlagfläche, woraufhin die spezifische Belastung stark herabgesetzt wird, so daß eine weitere Verformung in der Schlagrichtung 16, die senkrecht zur Richtung 3 verläuft, unterbleibt.The tool surface 12 is immediately surrounded by a hem surface 15, those parallel to the plane of the tool surface 12 opposite to the direction of impact 16 is offset. The extent of this offset is between 0.05 and 0.5 mm. The seam surface extends to both longitudinal sides of the tool surface 12 and is there of a width 18 which is approximately equal to the width 5 of the tool surface 12. Thus, if the deformation is too great in the direction of impact 16, the amount is doubled Enlargement of the impact area, whereupon the specific load is greatly reduced is, so that a further deformation in the impact direction 16, which is perpendicular to Direction 3 is omitted.

Wenngleich die erfindungsgemäß vorgeschlagenen Möglichkeiten der Schlagumformung denjenigen der bekannt gewesenen Stoffstrahlen überlegen sind, so schließt dies nicht aus, die erfindungsgemäße Schlagumformung für bestimmte Umformungen mit den Stoffstrahlen zu kombinieren.Even so, the possibilities of impact deformation proposed according to the invention are superior to those of the known material jets, this concludes not from the impact deformation according to the invention for certain deformations with the Combine fabric rays.

Sofern zum Beispiel bei einem Werkstück dünne Bereiche, die aus Gründen der Materialersparnis häufig mit rückseitigen Verstärkungsrippen ausgebildet sind, umzufonnen sind, kann dies noch mit den genannten Stoffstrahlen (Jeschehen, wohingegen beim gleichen Werkstück vorhandene dickere Bereiche in vorteilhafter Weise nach der vorliegenden Erfindung eine Schlagumformung erhalten.If, for example, thin areas on a workpiece are for reasons the material savings are often designed with reinforcing ribs on the back, are to be wrapped around, this can still be done with the mentioned material rays (Jeschehen, whereas in the same workpiece existing thicker areas in an advantageous manner the present invention obtained an impact forming.

Während der Umformung wird allgemein zu beachten sein, daß die der Beaufschlagung gegenüberliegende Rückseite der Werkstücke keine Belastung erfahren, die derjenigen ihrer Beaufschlagung von der Oberfläche her vergleichbar ist. Demnach kann ein Werkstück durchaus großflächig auf weichem, nachgebenden Material, wie Schumstoff oder dergleichen, während der erfindungsgemäßen Behandlung auflieyeii.During the forming process, it will generally be noted that the When the workpieces are exposed to the opposite rear side, no stress is experienced, that is comparable to that of their application from the surface. Therefore a workpiece can be used over a large area on soft, yielding material, such as Foam or the like during the treatment according to the invention.

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Claims (24)

Verfahren und Vorrichtung zur Formänderung bei Blechen und Tafeln PATENTANSPRÜCHE: 0Verfahren zur Formänderung bei Blechen und Tafeln aus Werkstoffen mit elastischem und plastischem Umformverhalten, wobei das Werkstück oberflächlich einseitig dynamisch mit starrbleibenden Körpern örtlich begrenzbar beaufschlagt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Beaufschlagung mittels wenigstens eines Stempels von definierter Werkzeugfläche erfolgt, der durch Schläge auf die Oberfläche des Werkstückes in einem Aufschlagbereich mit einer Länge von wenigstens der dreifachen Breite zur Einwirkung gebracht wird, wobei die Längsrichtung des Aufschlagbereiches quer zur Umformrichtung liegt. Method and device for changing the shape of sheet metal and panels PATENT CLAIMS: Process for changing the shape of sheet metal and panels made of materials with elastic and plastic deformation behavior, whereby the workpiece is superficial acted dynamically on one side with rigid bodies in a locally limited manner is, characterized in that the application by means of at least one stamp from a defined tool surface, which is carried out by Blows to the Surface of the workpiece in an impact area with a length of at least of three times the width is brought into action, the longitudinal direction of the Impact area lies transversely to the forming direction. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Stempel in einem Aufschlagbereich mit einer Länge von wenigstens der sechsfachen Breite zur Einwirkung auf die Werkstoffoberfläche gebracht wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the or the punches in an impact area with a length of at least six times Width is brought to act on the material surface. 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Stempel in im wesentlichen parallelen Zeilen über die Werkstoffoberfläche geführt werden, während sie ihre Schlagbelastung ausführen, wobei sich die Aufschlagbereiche der einzelnen Aufschläge unter Ausbildung einer Aufschlagspur in deren Längsrichtung einander überdecken.3. The method according to claims 1 and 2, characterized in that that the stamp or stamps in substantially parallel lines over the surface of the material while performing their impact load, with the areas of impact of the individual impacts with the formation of an impact track in their longitudinal direction overlap each other. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlagbelastung entlang Zeilen mit Querabständen von etwa der Breite der Aufschlagspur vorgenommen wird.4. The method according to claim 3, characterized in that the impact load made along lines spaced transversely about the width of the service track will. 5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlagbelastung zeilenweise mit sich quer zu ihrer Längsrichtung überdeckenden Aufschlagspuren vorgenommen wird.5. The method according to claim 3, characterized in that the impact load made line by line with impact marks overlapping each other transversely to their longitudinal direction will. 6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlagbelastung mit an den Stempeln bestehenden Werkzeugflächen von einer Breite von 1 bis 5 mm vorgenommen wird, wobei die Länge der Werkzeugfläche bei zunehmender Blechdicke größer gewählt wird.6. The method according to claims 1 to 5, characterized in that that the impact load with existing tool surfaces on the punches of one Width is made from 1 to 5 mm, being the length of the Tool area is chosen larger with increasing sheet thickness. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei Werkstückdicken zwischen 5 bis 8 mm eine Werkzeugfläche von etwa 2 mm x 12 mm und bei Werkstückdicken von 8 bis 20 mm eine Werkzeugfläche von etwa 2 x 27 mm verwendet wird. 7. The method according to claim 6, characterized in that with workpiece thicknesses between 5 and 8 mm a tool surface of approx. 2 mm x 12 mm and for workpiece thicknesses from 8 to 20 mm a tool area of about 2 x 27 mm is used. 8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekenn--zeichnet, daß der oder die Stempel auf der Werkstückoberfläche aufliegend geführt und dabei mittels Schlagkolben dynamisch belastet werden. 8. The method according to claims 1 to 7, characterized in - characterized that the punch or punches are guided and rest on the workpiece surface are dynamically loaded by means of a percussion piston. 9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenquerschnittsflächen, beginnend bei einer Blechstärke von 5 bis 8 mm zugeordneten Querschnitts-2 fläche von etwa 200 mm2, sowie der Hub für die Schläge der Kolben mit Zunahme der Blechdicke etwa proportional vergrößert werden. 9. The method according to claim 8, characterized in that the piston cross-sectional areas, starting with a sheet thickness of 5 to 8 mm assigned cross-sectional area 2 of about 200 mm2, as well as the stroke for the piston strokes as the sheet thickness increases increased roughly proportionally. 10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben in einem beidseitig beaufschlagbaren Druckluftzylinder mit Druckluft einer Pressung von 2 bis 10 bar entlang eines Hubes von etwa 40 bis 120 mm beaufschlagt und beschleunigt werden.10. The method according to claim 9, characterized in that the piston in a compressed air cylinder that can be pressurized on both sides with compressed air from a pressing from 2 to 10 bar is applied and accelerated along a stroke of about 40 to 120 mm will. 11. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Stempel in einem maqnetischon Wechselfeld beaufschlagt und beschleunigt werden, dessen Wechselfrequenz der Schlagfrequenz gleich ist.11. The method according to claims 1 to 9, characterized in that that the stamp or stamps acted upon and accelerated in a magnetic alternating field whose alternating frequency is the same as the impact frequency. 12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlagfrequenz gleich der Wechselstromfrequenz des Stromversorgungsnetzes gewählt wird.12. The method according to claim 11, characterized in that the impact frequency is chosen equal to the alternating current frequency of the power supply network. 13. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß für den oder die Stempel eine Frequenz von etwa 1500 min 1 gewählt wird.13. The method according to claims 1 to 11, characterized in that that a frequency of about 1500 min 1 is selected for the stamp or stamps. 14. Verfahren nach den Ansprüchen l bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Stempel mit einem Vorschub von 5 bis 15 m/min geführt werden.14. The method according to claims l to 13, characterized in that that the punch or punches are guided at a feed rate of 5 to 15 m / min. 15. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 14, dadurch gekennzcicet, daß das Werkstück mit zwei sich gegenüberliegenden Kanten eingespannt und sodann unter Annäherung der EinspannmitteL elastisch im Ausmaß der vorgesehenen Formänderung gebogen wird, und daß die dynamische Aufschlagung der Werkstückoberfläche sodann vorgenommen wird.15. The method according to claims 1 to 14, characterized thereby, that the workpiece is clamped with two opposite edges and then as the clamping means approach, elastic to the extent of the intended change in shape is bent, and that the dynamic impact of the workpiece surface then is made. 16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die bei der elastischen Werkstückdurchbiegung auftretende Spannkraft überwacht und die dynamische Belastung bis zum Rückgang der Spannkraft vorgenommen wird.16. The method according to claim 15, characterized in that the at the elastic workpiece deflection occurring clamping force is monitored and the dynamic Load is made until the resilience decreases. 17. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Stempel mit einem zylindrischen Schaft aufweist, der einendig als Werkzeugfläche (12) ausgebildet ist.17. Device for performing the method according to the claims 1 to 16, characterized in that it has a stamp with a cylindrical Has shaft which is designed at one end as a tool surface (12). 18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeugfläche (12) an einem sich verbreiternden Sockel (13) des Schaftes (11) ausgeführt ist.18. The device according to claim 17, characterized in that the Tool surface (12) carried out on a widening base (13) of the shaft (11) is. 19. Vorrichtung nach den Ansprüchen 17 und 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeugfläche (12) rechteckig mit angerundeten Ecken ausgebildet ist.19. Device according to claims 17 and 18, characterized in that that the tool surface (12) is rectangular with rounded corners. 20. Vorrichtung nach den Ansprüchen 17 und 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeugfläche (12) mit schmalseitig angesetzten Halbkreisflachen (14) ausgeführt ist.20. Device according to claims 17 and 18, characterized in that that the tool surface (12) is designed with semi-circular surfaces (14) attached to the narrow sides is. 21. Vorrichtung nach den Ansprüchen 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeugfläche (12) über angerundete Kanten in den Stempel bzw. in dessen Sockel (13) übergeht.21. Device according to claims 17 to 20, characterized in that that the tool surface (12) has rounded edges in the punch or in its Base (13) passes over. 22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Ubergangsbereich im Anschluß an die Werkzeugfläche eine trapezförmige Verbreiterung aufweist.22. The apparatus according to claim 21, characterized in that the Transition area in connection with the tool surface a trapezoidal widening having. 23. Vorrichtung nach den Ansprüchen 17 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeugfläche (12) unmittelbar von einer Saumfläche (15) umgeben ist, deren Ebene in Schlagrichtung (16) gegenüber der Ebene der Werkzeugfläche (12) um 0,05 bis 0,5 mm zurückgesetzt ist.23. Device according to claims 17 to 22, characterized in that that the tool surface (12) is surrounded directly by a hem surface (15) whose Plane in the direction of impact (16) compared to the plane of the tool surface (12) by 0.05 is set back by 0.5 mm. 24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Saumfläche (15) auf jeder Längsseite der Werkzeugfläche ausgebildet und dort von jeweils etwa gleicher Breite (18) wie die Werkzeugfläche ist.24. The device according to claim 23, characterized in that the Seam surface (15) formed on each longitudinal side of the tool surface and from there each is approximately the same width (18) as the tool surface.
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