DE4038865A1

DE4038865A1 - Bending tool producing hat-shaped profiles - has centre punch movably guided in stroke direction, and top holder in punch, facing ejector

Info

Publication number: DE4038865A1
Application number: DE19904038865
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Schenk; Uwe Helmig
Original assignee: FORSCHUNGSZENTRUM fur UMFORM
Current assignee: UMFORMTECHNISCHES ZENTRUM GMBH ZWICKAU, O-9541 ZWI
Priority date: 1989-12-22
Filing date: 1990-12-01
Publication date: 1991-06-27
Also published as: DD297889A7

Abstract

A hat-shaped profile is produced by folding a metal strip by a multi-part press tool. The lower part of the tool has a central punch (5) with a sliding inner punch (13). The upper surface of the inner punch is aligned with the upper surfaces of the blank supports (8) at the beginning of the working stroke. - Jaws (10) fitted to the inner edges of the blank supports bend the edges of the strip at right angles. As the upper tool descends, the jaws (6) of the upper tool press the blank downwards and form the main part of the hat-shaped profile. The channel section flanges of the hat profile are formed between the upper tool and the jaws (9) arranged on each side of the central punch.

Description

Vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Biegewerkzeug, mit dem ein ebener Blechzuschnitt innerhalb eines Hubes in ein Hutprofil, welches an beiden Flanschen eine Krempe als zusätzliches Formelement aufweist, gebogen wird. Die damit hergestellten Profile werden vorzugsweise als Trägerelement und zum Schutz bei der Verlegung von Elektrokabeln eingesetzt. Das Biegewerkzeug ist vorrangig für den Einsatz auf Pressen mit entsprechenden Einbaubedingungen geeignet.The present invention relates to a bending tool with which a flat sheet metal blank within a stroke in a hat profile, which has a brim on both flanges as an additional Has shaped element is bent. The manufactured with it Profiles are preferably used as a support element and for protection used to lay electrical cables. The bending tool is primarily for use on presses with appropriate installation conditions suitable.

Hutprofile weisen auf Grund ihrer Profilform eine Vielzahl von Biegungen auf. Bei der Herstellung der Profile auf Abkantpressen mit bekannten Werkzeugformen sind mehrere Lageveränderungen des Werkstückes im technologischen Fertigungsprozeß und damit häufig mehrere Umrüstungen erforderlich.Hat profiles have a variety of due to their profile shape Bends on. When manufacturing the profiles on press brakes with known tool shapes are several changes in position of the Workpiece in the technological manufacturing process and therefore often several conversions required.

Daraus resultiert ein hoher Aufwand in der Fertigung und eine große Breite des Toleranzbereiches in der Form- und Maßhaltigkeit der Profile.This results in a high expenditure in production and a large width of the tolerance range in form and dimensional accuracy of profiles.

Biegewerkzeuge für Pressen, die gleichartige Biegungen gleichzeitig ausführen können, sind für Hutprofile bekannt, die neben dem Steg und den Schenkeln je einen Flansch aufweisen. In einem Artikel von Remenik, V. S. "Versuch des Biegens von Blechteilen mit seitlichen Flanschen" Kuzn.-stamp. proizvod., Moskva 12 (1970) 7, S. 44-45, ist ein vierfaches Biegen in einem Arbeitsgang an Hutprofilen beschrieben. Nachteilig ist auf Grund der feststehenden Biegeaktivteile und deren gleichzeitigen Einwirken auf das Blechteil, daß sich nur flache Hutprofile herstellen lassen.Bending tools for presses, the same bends can run simultaneously are known for hat profiles that in addition to the web and the legs each have a flange. In an article by Remenik, V. S. "Attempt to bend sheet metal parts with side flanges "Kuzn.-stamp. proizvod., Moskva 12 (1970) 7, pp. 44-45, is a four-fold bending in one Work step described on hat profiles. The disadvantage is due to the fixed bending active parts and their simultaneous Act on the sheet metal part that only flat hat profiles have it made.

Von Oehler "Biegewerkzeuge in der Blech- und Bandverarbeitung" Werkstatt und Betrieb, Carl Hanser Verlag München 104 (1971), S. 715-720, ist ein Werkzeugprinzip zur Herstellung eines Hutprofils mit Krempen bekannt. Dabei kommen gemeinsam mit einem am Oberteil angeordneten federbelasteten Biegestempel zwei feststehende Biegebacken, die sich in Abstand der Flanschbreite beiderseits des Stempels befinden, zum Einsatz. Die am Unterteil befindlichen Gegenformelemente weisen zwei mit dem Stempel korrespondierende Biegekanten für das Abbiegen der Schenkel, dazwischen einen Auswerfer sowie zwei mit den feststehenden Biegebacken des Oberteils korrespondierende Biegekanten für das Abbiegen der Krempe auf. Durch die Tatsache, daß mehrere Biegemomente gleichzeitig gegenläufig am Werkstück wirken, ist eine hohe Biegekraft erforderlich. Die Größe der Werkstücke ist auf geringe Abmessungen beschränkt, da die Federn für den Biegestempel eine große Federsteife und Vorspannung aufweisen müssen, um die Gesamtbiegekraft übertragen zu können. Da mit diesem Werkzeug alle Formelemente gleichzeitig bzw. überschneidend gebogen werden, kommt es in der Endstufe des Biegevorganges zu großen Rückfederungen. Durch die bestimmte Ausbildung des Werkzeuges sind nur Profile herstellbar, deren Formelemente etwa gleiche Längen aufweisen.Von Oehler "Bending Tools in Sheet and Strip Processing" Workshop and operation, Carl Hanser Verlag Munich 104 (1971), S. 715-720, is a tool principle for the production of a Hat profile with brims known. Come along with one spring-loaded punch two arranged on the upper part fixed bending jaws that are spaced apart from the flange width on both sides of the stamp. The one on the lower part counter-shaped elements located have two with the stamp corresponding bending edges for bending the legs, in between an ejector and two with the fixed Bending jaws of the upper part corresponding bending edges for the Turn the brim open. Due to the fact that several Bending moments act in opposite directions on the workpiece at the same time a high bending force is required. The size of the workpieces is limited to small dimensions because the springs for the Bending dies have a high degree of spring stiffness and pretension need to be able to transfer the total bending force. In order to this tool all form elements simultaneously or overlapping are bent, it occurs in the final stage of the bending process large springbacks. Due to the specific training of the Only profiles can be produced with the tool, their shape elements, for example have the same length.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Biegewerkzeug zur Herstellung von Hutprofilen zu schaffen, mit dem in unveränderter Werkstücklage innerhalb eines Pressenhubes alle sechs Biegungen des Hutprofils, bestehend aus den Formelementen Steg, Schenkel, Flansch und Krempe, ausgeführt werden können.The invention is based on the object of a bending tool Manufacture of hat profiles to create, with the unchanged Workpiece position within one press stroke every six bends the hat profile, consisting of the shaped elements web, leg, Flange and brim can be executed.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst, indem der Mittelstempel in Hubrichtung beweglich geführt ausgebildet ist. In dem Mittelstempel ist ein federnd gegen den Auswerfer gerichteter Hochhalter geführt, dessen Auflagefläche zu Beginn des Arbeitshubes mit den Auflageflächen der Werkstückauflagen niveaugleich ist. Beiderseits des Mittelstempels ist in Hubrichtung zurückgesetzt je ein Biegebacken für das Abbiegen der Krempen angeordnet. Die Werkstückauflagen sind als Biegebacken für das Abbiegen der Flansche und die Gegenformelemente als Biegestempel für das Abbiegen der Flansche sowie als Biegestempel für das Abbiegen der Krempen ausgebildet.According to the invention, the object is achieved by the central stamp is designed to be movable in the stroke direction. In the center stamp is a spring-loaded one against the ejector Hochhalter performed, whose contact surface at the beginning of the working stroke with the support surfaces of the workpiece supports at the same level is. Both sides of the center punch are in the stroke direction reset one bending jaw each for bending the brim arranged. The workpiece supports are used as bending jaws for the Bending the flanges and the counter-shaped elements as bending punches for bending the flanges and as a bending punch for the Turned the brim trained.

In Ausgestaltung der Erfindung steht die als Biegestempel für das Abbiegen der Flansche ausgebildete Biegekante der Gegenformelemente gegenüber deren inneren Biegekanten vor. Im Mittelstempel ist ein federnder Hochhalter angeordnet. In an embodiment of the invention, the stands as a bending punch for the Bending the flanges formed bending edge of the counter-shaped elements against their inner bending edges. In the center stamp a resilient bracket is arranged.

Die Biegebacken für das Abbiegen der Krempen sind vorteilhaft als Führung für den Mittelstempel ausgebildet.The bending jaws for bending the brims are advantageous as Leadership trained for the central stamp.

Beim Abwärtshub treffen die Biegestempel für Flansche auf die eingelegte Platine auf und biegen die Flansche gegen die Biegebacken für Flansche ab. Durch den federnden Hochhalter wird der zentrale Teil der Platine hochgehalten und durchgewölbt. Dadurch ergibt sich der Vorteil einer Kompensation der Rückfederung der Flansche. Die Feder des Hochhalters ist so ausgelegt, daß mit weiterem Hub der Hochhalter durch den Widerstand der Platine abgesenkt wird. Nachdem das Werkstück auf den Mittelstempel auftrifft, werden durch die Biegebacken für Schenkel zwei weitere Biegungen ausgeführt und damit die Schenkel erzeugt. Mit dem Vorbeigleiten der Biegebacken für Schenkel an den Seitenflächen des Mittelstempels legen sich die Flansche auf die Biegebacken für Krempen auf. In dem Moment, wenn die Gegenformelemente bei weiterer Hubbewegung auf die Flansche auftreffen, wird der Mittelstempel abgesenkt, die Biegebacken für Krempen und Biegestempel für Krempen kommen zur Wirkung und biegen die Krempen gegenüber den Flanschen rechtwinklig ab.During the downward stroke, the bending punches for flanges meet the inserted circuit board and bend the flanges against the Bending jaws for flanges. Through the springy bracket the central part of the board held up and arched. This has the advantage of compensating for the Spring back of the flanges. The spring's spring is like this designed that with a further stroke of the bracket by the Resistance of the board is lowered. After the workpiece is on the center punch hits, are by the bending jaws for Leg two further bends and thus the legs generated. With the sliding of the bending jaws for thighs The flanges lay on the side faces of the central stamp the bending jaws for brims. The moment when the counter-shaped elements hit the flanges as the stroke continues, the center punch is lowered, the bending jaws for brims and Bending dies for brims come into effect and bend the Brims at right angles to the flanges.

Durch die zeitliche Trennung der einzelnen Biegungen kann eine hohe Qualität und Wiederholgenauigkeit des fertigen Werkstücks erreicht werden. Außerdem ergibt sich keine Addition der Biegekräfte. Das erfindungsgemäße Werkzeugprinzip ist für alle derartigen Hutprofile unabhängig von ihrer maßlichen Ausführung geeignet.Due to the temporal separation of the individual bends, one high quality and repeatability of the finished workpiece can be achieved. In addition, there is no addition of Bending forces. The tool principle according to the invention is for everyone such hat profiles regardless of their dimensional design suitable.

Die Erfindung soll in Verbindung nachfolgend angeführten Zeichnungen erläutert werden. Diese zeigen im einzelnenThe invention is intended in connection with the following Drawings are explained. These show in detail

Fig. 1 das herzustellende Hutprofil mit seinen Formelementen, Fig. 1, the produced hat profile with its shape elements,

Fig. 2 einen Schnitt durch das Biegewerkzeug. Fig. 2 shows a section through the bending tool.

Das in Fig. 1 gezeigte Hutprofil, bestehend aus den Formelementen Steg 1, Schenkel 2, Flansch 3 und Krempe 4, wird in einem Biegewerkzeug nach Fig. 2 hergestellt.The hat profile shown in FIG. 1, consisting of the shaped elements web 1 , leg 2 , flange 3 and brim 4 , is produced in a bending tool according to FIG. 2.

Gemäß Fig. 2 befindet sich auf einer Grundplatte 16 ein in Hubrichtung beweglicher Mittelstempel 5, dessen Breite dem Steg 1 nach Fig. 1 entspricht und dessen Stirnfläche gegenüber seinen Biegekanten zurückgesetzt ist. Dieser Mittelstempel 5 wird durch beidseitig angeordnete Biegebacken 9 für Krempen geführt. In diesem Mittelstempel 5 ist ein durch eine Druckfeder 22 beaufschlagter Hochhalter 13 geführt angeordnet. Zu Beginn des Arbeitshubes ist die Auflagefläche des Hochhalters 13 niveaugleich mit den Auflageflächen der Werkstückauflagen 8. Im unteren Totpunkt ist der Hochhalter 13 in einer entsprechend ausgebildeten Einsenkung der Stirnfläche des Mittelstempels 5 eingetaucht. Der Mittelstempel 5 weist an seiner Unterseite eine Auflaufschräge 21 auf. Unter dem Mittelstempel 5 befindet sich ein in der Grundplatte 16 geführter Keilschieber 19 mit einer gleich ausgebildeten Auflaufschräge 20. Der Keilschieber 19 weist außerdem einen Durchbruch 25 mit Keilschrägen auf. Die Biegekanten der Biegebacken 9 für Krempen sind höhenmäßig um das Maß der Länge der Schenkel 2, Fig. 1, zu den Biegekanten des Mittelstempels 5, Fig. 2, versetzt. Im Abstand dieses Maßes sind von den Biegekanten des Mittelstempels 5 die Werkstückauflagen 8 mit ihren Biegebacken 10 für Flansche auf der Grundplatte 18 spiegelbildlich zur Werkzeugmitte aufgeschraubt. Die Werkstückauflagen 8 sind dabei in ihrer Höhe zur Grundplatte 16 so ausgelegt, daß die Biegekanten der Biegebacken 10 für Flansche über den Biegekanten des Mittelstempels 5 liegen. Auf diesen Werkstückauflagen 8 wird durch Einlegeleisten 17 die genaue Lage der Ausgangsplatine bestimmt. Gegenüber den auf der Grundplatte 16 befestigten Werkzeugteilen befindet sich die mit einem nicht dargestellten Pressenstößel verbundene Kopfplatte 15. An ihr sind beidseitig zu einen federnd beaufschlagten Auswerfer 7 mit konvexer Stirnfläche die Gegenformelemente 6 befestigt. Die der Grundplatte 16 zugekehrte Fläche jedes Gegenformelementes 6 ist mit einer durchgehenden Längsnut versehen, deren Tiefe mindestens der Länge der Krempe 4, Fig. 1, entsprechen muß. Der Abstand zwischen den Biegestempeln 11 für Flansche und den Biegebacken 14 für Schenkel an jedem Gegenformelement 6 entspricht der Länge des Schenkels 2. Weiterhin sind die Biegebacken 14 für Schenkel und die Biegestempel 12 für Krempen gegenüber dem Biegestempel 11 in ihrer Höhe zurückgesetzt. An der Kopfplatte 15 ist außerdem der Doppelkeil 18 so befestigt, daß seine linke Keilfläche 23 und seine rechte Keilfläche 24 mit den entsprechend ausgebildeten Keilschrägen des Durchbruches 25 im Keilschieber 19 in Wirkverbindung treten können.Referring to FIG. 2 is located on a base plate 16 a movable in the stroke direction central mandrel 5, the width of the web 1 of FIG. 1, and its end face is reset to its bending edges. This center punch 5 is guided through bending jaws 9 arranged on both sides for brims. In this central punch 5 , an upholder 13 acted upon by a compression spring 22 is arranged in a guided manner. At the beginning of the working stroke, the contact surface of the support 13 is level with the contact surfaces of the workpiece supports 8 . At the bottom dead center, the holder 13 is immersed in a correspondingly formed depression in the end face of the central punch 5 . The center punch 5 has a run-up slope 21 on its underside. Under the central punch 5 there is a wedge slide 19 guided in the base plate 16 with a ramp 20 of the same design. The wedge slide 19 also has an opening 25 with wedge bevels. The bending edges of the bending jaws 9 for brims are offset in height by the amount of the length of the legs 2 , FIG. 1, from the bending edges of the central punch 5 , FIG. 2. At a distance of this dimension, the workpiece supports 8 with their bending jaws 10 for flanges are screwed onto the base plate 18 in a mirror image of the center of the tool from the bending edges of the central punch 5 . The workpiece supports 8 are designed in their height relative to the base plate 16 so that the bending edges of the bending jaws 10 for flanges lie above the bending edges of the central punch 5 . The exact position of the output board is determined on these workpiece supports 8 by insert strips 17 . The head plate 15 , which is connected to a press ram, not shown, is located opposite the tool parts fastened on the base plate 16 . The counter-shaped elements 6 are attached to it on both sides to form a spring-loaded ejector 7 with a convex end face. The surface of each counter-shaped element 6 facing the base plate 16 is provided with a continuous longitudinal groove, the depth of which must correspond at least to the length of the brim 4 , FIG. 1. The distance between the bending punches 11 for flanges and the bending jaws 14 for legs on each counterforming element 6 corresponds to the length of the leg 2 . Furthermore, the bending jaws 14 for legs and the bending dies 12 for brims are set back in height relative to the bending die 11 . On the head plate 15 , the double wedge 18 is also attached so that its left wedge surface 23 and its right wedge surface 24 can come into operative connection with the appropriately designed wedge bevels of the opening 25 in the wedge slide 19 .

Mit dem beschriebenen Aufbau ist gewährleistet, daß alle miteinander korrespondierenden Biegekanten nach Fig. 2 in ihrer Höhe paarweise gestuft sind und damit auch paarweise nacheinander während eines Hubes zur Wirkung kommen.The structure described ensures that all mutually corresponding bending edges according to FIG. 2 are stepped in pairs in their height and thus also come into effect in pairs in succession during a stroke.

Mit Absenken der Kopfplatte 15 setzen die Biegestempel 11 der Gegenformelemente 6 auf die eingelegte Platine auf. Mit weiterem Absenken werden durch Korrespondenz der Biegestempel 11 mit den Biegebacken 10 die Flansche 3 gemäß Fig. 1 gebogen. Durch den federnd beaufschlagten Hochhalter 13 wird während dieses Biegevorganges der zentrale Teil der Platine hochgehalten und damit elastisch durchgewölbt, wodurch die Rückfederung der Flansche kompensiert wird. Mit Fortführung der Hauptbewegung wird der Hochhalter 13 bis auf das Niveau der Biegekanten des Mittelstempels 5 gedrückt. Damit werden diese Biegekanten mit den Biegebacken 14 zum Biegen der Schenkel 2 wirksam. In Hubrichtung erfolgt ein weiteres Absenken der Kopfplatte 15 und damit der Gegenformelemente 6, wodurch sich der Abstand zwischen dem Biegestempel 12 und den Biegekanten der Biegebacken 9 weiter verringert. Der Doppelkeil 18 taucht in den Durchbruch 25 des Keilschiebers 19 ein und drückt mit seiner Keilfläche 23 den Keilschieber nach links, so daß sich der Mittelstempel 5 zeitgleich mit dem Wirksamwerden von Biegestempel 12 und Biegebacken 9 absenkt. Damit werden die Krempen 4, Fig. 1, gegenüber den Flanschen abgebogen. Außerdem setzt zu gleicher Zeit die konvexe Stirnfläche des Auswerfers 7 auf den Steg 1 auf und wölbt diesen im elastischen Bereich nach unten durch, wobei der Hochhalter 13 in der Einsenkung der Stirnfläche des Mittelstempels 5 eintaucht. Beim Rückhub des Werkzeugoberteils und damit der Gegenformelemente 6 kommt der Auswerfer 7 zur Wirkung und drückt das fertige Hutprofil aus den Gegenformelementen 6. Gleichzeitig wird über die rechte Keilfläche 24 des Doppelkeils 18 der Keilschieber 19 nach rechts bewegt, so daß über dessen Auflaufschräge 20 und über die Auflaufschräge 21 der Mittelstempel 5 in seine Ausgangslage zurückgedrückt wird. Die unteren Formelemente des Profils tauchen damit aus den Biegebacken 9 für die Krempen aus und das Profil kann aus dem Werkzeug entnommen werden.When the head plate 15 is lowered, the bending punches 11 of the counter-shaped elements 6 are placed on the inserted board. With further lowering, the flanges 3 according to FIG. 1 are bent by correspondence between the bending dies 11 and the bending jaws 10 . By means of the spring-loaded upholder 13 , the central part of the board is held up during this bending process and thus arched elastically, whereby the springback of the flanges is compensated for. As the main movement continues, the holder 13 is pressed down to the level of the bending edges of the central punch 5 . So that these bending edges with the bending jaws 14 for bending the legs 2 are effective. In the stroke direction a further lowering of the head plate 15 and thus the counter-mold elements 6 is performed, the distance between the bending die 12 and the bending edge of the bending jaws 9 thereby further reduced. The double wedge 18 dive into the aperture 25 of the cam slider 19, and presses with its wedge surface 23 of the wedge slide to the left, so that the central mandrel 5 to coincide with the effect of bending die 12 and the bending jaws 9 lowers. The brims 4 , FIG. 1, are thus bent relative to the flanges. In addition, the convex end face of the ejector 7 is placed on the web 1 at the same time and bulges it downward in the elastic region, the holding-up device 13 being immersed in the depression of the end face of the center punch 5 . During the return stroke of the upper tool part and thus the counter-shaped elements 6 , the ejector 7 comes into effect and presses the finished hat profile out of the counter-shaped elements 6 . At the same time, so that it is pushed back over the run-up slope 20 and the run-on slope 21 of the central mandrel 5 in its original position of the double wedge, the wedge slide 18 moves to the right 19 from the right hand wedge surface 24th The lower form elements of the profile thus emerge from the bending jaws 9 for the brims and the profile can be removed from the tool.

Claims

1.Bending tool for the production of hat profiles from a flat board in a press, consisting of a central punch, corresponding counter-shaped elements designed as bending jaws for bending the legs, a resilient ejector arranged between them and outer workpiece supports, characterized in that the central punch ( 5 ) is designed to be movable in the stroke direction, in the center punch ( 5 ) a spring holder ( 13 ) directed against the ejector ( 7 ) is guided, the contact surface of which at the beginning of the working stroke is level with the contact surfaces of the workpiece supports ( 8 ), on both sides of the center punch ( 5 ) a bending jaw ( 9 ) for bending the brims ( 4 ) is arranged in the lifting direction, the workpiece supports ( 8 ) as bending jaws ( 10 ) for bending the flanges ( 3 ) and the counter-shaped elements ( 6 ) as bending punches ( 11 ) for bending the flanges ( 3 ) and as a bending punch ( 12 ) are designed for bending the brims ( 4 ).

2. Bending tool according to claim 1, characterized in that designed as a bending punch ( 11 ) for bending the flanges bending edge of the counter-shaped elements ( 6 ) protrude relative to their inner bending edges and that a resilient bracket ( 13 ) is arranged in the center punch ( 5 ).

3. Bending tool according to claim 1 or 2, characterized in that the bending jaws ( 9 ) for bending the brims ( 4 ) are designed as a guide for the central punch ( 5 ).