DE4343123A1 - Mehrteiliger Werkzeugsatz für eine Schwenkbiegemaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen mehrteiligen Werkzeugsatz mit einem horizontal verschiebbaren Oberwangenwerkzeug und einem horizontal verschiebbaren Biegewangenwerkzeug für eine Ober- und Biegewange an einer Schwenkbiegemaschine zum Biegen eines Bleches in zwei entgegengesetzte Biegerichtungen an ein und derselben Seite, der so ausgebildet ist, daß das Blech zur Herstellung einer zweiten Biegung nicht gewendet werden muß. Um eine derartige Biegeoperation ausführen zu können, wird ein Blech auf eine Unterwange der Schwenkbiegemaschine so gelegt, daß der zu biegende Teil des Bleches über die Vorder­ seite der Unterwange herausragt. In der Oberwange ist ein winkelförmiges Oberwangenwerkzeug so befestigt, daß es mit seiner Hinterseite vor dem Drehpunkt der Schwenkbiegemaschine steht. Durch das Absenken der Oberwange drückt das winkel­ förmige Oberwangenwerkzeug den über die Vorderseite der Unter­ wange stehenden Teil des Bleches so nach unten, daß eine wink­ lige Biegung entsteht. Damit das Oberwangenwerkzeug beim Absen­ ken nicht auf ein in einer Biegewange der Schwenkbiegemaschine befestigtes Biegewangenwerkzeug stößt, muß das Biegewangenwerk­ zeug aus dem dem Absenkbereich des Oberwangenwerkzeuges nach vorne geschoben werden. Zur Herstellung der zweiten Biegung wird das Oberwangenwerkzeug durch die Oberwange in seine Ausgangsstellung gehoben und mit seiner Vorderkante so weit nach hinten geschoben, daß die Vorderkante des Oberwangenwerk­ zeugs in dem Drehpunkt der Biegewange liegt. Das zu biegende Blech wird über das in der Biegewange befestigte Biegewangen­ werkzeug gehoben. Nachdem das Biegewangenwerkzeug so verschoben ist, daß es mit seiner Rückseite in dem Drehpunkt der Schwenkbiegemaschine liegt, wird die zweite Biegung des Bleches durch das Schwenken der Biegewange nach oben in bekannter Weise vorgenommen.

Es ist eine Fertigungsmethode bekannt, um zwei entgegengesetzte Biegungen auf einer Schwenkbiegemaschine auszuführen, bei der nach Herstellung der ersten Biegung das Blech aus der Schwenk­ biegemaschine genommen und gewendet werden muß, damit die zweite Biegung erzeugt werden kann. Bei dem Wenden des Bleches sind in der Regel mindestens zwei Bediener erforderlich, wodurch nicht nur die Herstellung verteuert wird, sondern auch ein erhöhtes Unfallrisiko auftritt.

Um ein Wenden des Bleches zu vermeiden, ist eine Biegemethode zur Herstellung von zwei entgegengesetzten Biegungen an einer Seite eines Bleches bekannt, bei der die Biegewange zunächst durch Schwenken die erste Biegung erstellt wird. Danach schwenkt die Biegewange im Leerhub nach oben und erzeugt beim Zurückschwenken die zweite Biegung, nachdem vor dem Zurück­ schwenken der Biegewange das Blech der Kantenlänge entspre­ chend nach vorne geschoben wurde. Nachteilig bei dieser Ferti­ gungsmethode ist der erhebliche Zeitverlust, der durch Leerbe­ wegung der Biegewange entsteht.

Bei einer weiteren bekannten Fertigungsmethode wird das aus der Klemmung von Ober- und Unterwange herausragende Blech mit einem zangenartig ausgebildeten, an der Biegewange montierten Werk­ zeug durch Schwenken der Biegewange sowohl in der einen als auch in der anderen Biegerichtung gebogen, wobei das Blech nach der ersten Biegung nach vorne geschoben werden muß. Durch die konstruktiv bedingte kleine Zangenöffnung ist das Werkzeug nur für kleine Schenkellängen einsetzbar.

Mittels einem anderen bekannten Werkzeugsatz, von dem ein prismatischer Teil an der Biegewange und ein anderer matri­ zenförmiger Teil an der Oberwange befestigt ist, können zwei entgegengesetzte Biegungen mit einer Schwenkung der Biegewange zugleich erstellt werden. Bei diesem Werkzeugsatz besteht der Nachteil darin, daß er nur für jeweils eine Blechdicke und eine maßlich vorbestimmte Schenkellänge zu verwenden ist, und daher zu einer teuren Fertigung führt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde einen Werkzeugsatz in der eingangs beschriebenen Art zu entwickeln, mit dem ein Blech in zwei entgegengesetzte Biegerichtungen an ein und derselben Seite mit variablen Schenkellängen gebogen werden kann, ohne das Blech wenden zu müssen, und der Werkzeugsatz für Bleche ver­ schiedener Dicke verwendet werden kann.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in einer Oberwange einer Schwenkbiegemaschine ein Oberwangenwerkzeug eines erfindungsgemäßen Werkzeugsatzes und in einer Biegewange der Schwenkbiegemaschine ein Biegewangenwerkzeug des erfindungsgemäßen Werkzeugsatzes vorhanden ist.

Der erfindungsgemäße Werkzeugsatz besteht aus einem verschieb­ baren Oberwangenwerkzeug und einem in einem verschiebbaren Werkzeughalter festgeklemmten Biegewangenwerkzeug. Zum Zwecke der Herstellung der ersten Biegung wird das Oberwangenwerkzeug erfindungsgemaß mit einem durch ein Druckmedium beaufschlagten Vorschubzylinder um einen Verschiebeweg nach vorne aus dem Drehpunkt der Schwenkbiegemaschine geschoben, wobei sich der erforderliche Verschiebeweg nach der zu biegenden Blechdicke richtet. Der Verschiebeweg wird erfindungsgemäß mit einem an dem Vorschubzylinder vorhandenen Anschlag eingestellt, wobei die Bewegungssteuerung durch entsprechende Ventile erfolgt. Damit das nach vorne geschobene Oberwangenwerkzeug bei der Abwärtsbewegung der Oberwange nicht auf das Biegewangen­ werkzeug trifft, wird dieses Biegewangenwerkzeug erfin­ dungsgemäß mit einem durch ein Druckmedium beaufschlagten, an dem Werkzeughalter befestigten Vorholzylinder vorne gezogen. Hierbei entsteht ein Zwischenraum zwischen der Vorderseite der Blechauflage auf der Unterwange und der Rückseite des Biege­ wangenwerkzeuges. Die Bewegungssteuerung erfolgt durch ent­ sprechende Ventile. Um ein Verkanten des Werkzeughalters beim Verschieben zu verhindern, sind an der Unterseite des Werkzeug­ halters erfindungsgemäß Führungsstücke angebracht, die in an der Biegewange vorgesehenen Nuten gleiten. Um dem Werkzeug­ halter einen sicheren Halt bei Schwenken der Biegewange zu verleihen, sind an der Unterseite des Werkzeughalters erfin­ dungsgemäß T-Nuten eingearbeitet, in denen sich T-Nutenschrau­ ben befinden, die in die Biegewange eingeschraubt sind. Zum Herstellen der ersten Biegung wird das Blech auf die Unterwange gelegt und soweit nach vorne aus dem Drehpunkt der Schwenkbiegemaschine geschoben, wie es zur Erzeugung der ersten Biegung notwendig ist. Um ein Verrutschen des Bleches bei der Abwärtsbewegung der Oberwange zu verhindern, klemmt ein gefe­ derter Niederhalter das Blech fest auf eine an der Unterwange vorhandenen Blechauflage. Beim weiteren Absenken der Oberwange biegt das Oberwerkzeug mit seiner schleppkurvenförmig ausge­ bildeteten Rückseite das aus der Unterwange vorstehende Blech nach unten. Wenn die Biegung ausgeführt ist, wird die Oberwange wiederum in ihre Ausgangslage zurück bewegt. Das sich auf der Blechauflage der Unterwange befindliche Blech wird mit dem gebogenen Teil über das Biegewangenwerkzeug gehoben und soweit von dem Drehpunkt der Schwenkbiegemaschine nach vorne gezogen wie es die zweite Biegung erforderlich macht. Danach wird das Oberwangenwerkzeug durch den mit einem Druckmedium beauf­ schlagten Vorschubzylinder erfindungsgemäß soweit zurück­ gezogen, daß die Vorderseite des Oberwangenwerkzeuges im Drehpunkt der Schwenkbiegemaschine liegt. Das Biegewangen­ werkzeug wird mit dem Werkzeughalter erfindungsgemäß durch den mit einem Druckmedium beaufschlagten Vorholzylinder gegen die Vorderkante der sich auf der Unterwange befindlichen Blech­ auflage geschoben. Danach erfolgt die zweite Biegung in der bei Schwenkbiegemaschinen bekannten Weise.

Eine zweckmäßige weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, anstelle eines Druckmediums zum erfindungsgemäßen Zurückziehen des Oberwangenwerkzeuges in den Drehpunkt der Schwenkbiegemaschine, eine Druckfeder in dem Vorschubzylinder vorzusehen.

Erfindungsgemäß wird weiter vorgeschlagen, die Verschiebungen des Oberwangenwerkzeuges sowie des Werkzeughalters in eine Programmsteuerung derart zu integrieren, daß die Bewegungen des Oberwangenwerkzeuges sowie des Werkzeughalters nach einge­ stellten Verschiebewerten kontrolliert ablaufen.

Erfindungsgemäß wird weiter vorgeschlagen, eine verschiebbare Oberwangenwerkzeugaufnahme vorzusehen, an die segmentierte Oberwangenwerkzeuge befestigt werden können, die eine biege­ formspezifische Ausformung besitzen.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand von schema­ tisch dargestellten Ausführungsbeispielen beschrieben. Hierbei zeigt:

Fig. 1 eine schematisch dargestellte Schwenkbiegemaschine,

Fig. 2-5 die Biegefolge zur Herstellung zweier entgegen­ gesetzter Biegungen,

Fig. 6 einen Querschnitt A-A durch einen erfindungsgemäßen Werkzeugsatz nach der ersten Biegung,

Fig. 7 den Querschnitt A-A vor der zweiten Biegung,

Fig. 8 einen Querschnitt B-B durch ein Biegewangenwerkzeug mit einem Werkzeughalter,

Fig. 9 einen Querschnitt C-C,

Fig. 10 eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung.

In Fig. 1 ist schematisch eine bekannte Schwenkbiegemaschine mit einer Oberwange 5 dargestellt. In der Oberwange 5 ist ein zu einem erfindungsgemäßen mehrteiligen Werkzeugsatz gehören­ des Oberwangenwerkzeug 3 erfindungsgemäß verschiebbar ange­ ordnet. Eine Biegewange 11 ist in einem Drehpunkt D in bekannter Weise schwenkbar aufgehängt. An der Biegewange ist ein zu dem erfindungsgemäßen mehrteiligen Werkzeugsatz ge­ hörendes Biegewangenwerkzeug erfindungsgemäß verschiebbar an­ geordnet. Weiter zeigt ein Schnitt A-A einen Querschnitt durch den mehrteiligen erfindungsgemäßen Werkzeugsatz. Ein Schnitt B-B zeigt einen Querschnitt durch eine in einem erfindungs­ gemäßen Werkzeughalter vorhandene T-Nutenbefestigung. Fig. 2 zeigt ein zu biegendes Blech 1 auf einer Blechaufla­ ge 2 einer nicht dargestellten Unterwange. Das Blech 1 liegt mit seiner Vorderseite um eine vorbestimmte Schenkellänge vor der Blechauflage 2 der Unterwange. Zum Zwecke des Biegens ist ein Oberwangenwerkzeug 4 mit seiner Rückseite 4′ erfindungs­ gemäß so weit horizontal von einem Drehpunkt D einer nicht dargestellten Biegewange verschoben, daß zwischen der Rückseite 4′ des Oberwangenwerkzeuges 4 und der Vorderseite der Blech­ auflage 2 ein Zwischenraum entsteht, der größer als die Dicke des Bleches 1 ist. Ein Biegewangenwerkzeug 3 ist so weit von der Blechauflage 2 verschoben, daß das Oberwangenwerkzeug 4 zwischen Blechauflage 2 und Biegewangenwerkzeug 3 erfindungs­ gemäß abgesenkt werden kann, wobei die Verschiebung erfin­ dungsgemäß so eingestellt wird, daß sich das Oberwangenwerk­ zeug 4 mit seiner Vorderseite an der Rückseite des Biegewan­ genwerkzeuges 3 abstützen kann.

Fig. 3 zeigt eine Weiterverformung eines Bleches 1. Zum Zwecke der Unformung wird ein Oberwangenwerkzeug 4 senkrecht nach unten bewegt. Durch diesen Bewegungsvorgang wird das Blech 1 in eine vorbestimmte Schenkellänge nach unten gebogen. Fig. 4 zeigt eine weitere Verformungsstufe des Biegevor­ ganges. Hierbei wird ein nach Fig. 3 gebogenes Blech 1 um eine vorbestimmte Schenkellänge nach vorne geschoben. Ein Oberwangenwerkzeug 4 wird erfindungsgemäß so weit zurückge­ zogen, daß die Spitze 4 des Oberwangenwerkzeuges 4 in einem Drehpunkt D der nicht dargestellten Biegewange liegt. Danach wird ein Biegewangenwerkzeug 3 erfindungsgemäß soweit zurück­ gezogen, daß es zur Anlage an eine Blechauflage 2 kommt. Fig. 5 zeigt das Fertigbiegen eines Bleches 1. Hierzu wird das Blech 1 mit einem Oberwangenwerkzeug 4 auf einer Blechaufla­ ge 2 in bekannter Weise festgespannt. Die zweite Biegung ent­ steht in bekannter Weise durch Schwenken einer nicht gezeigten Biegewange mit dem Biegewangenwerkzeug 3 um einen Drehpunkt D. Fig. 6 zeigt einen Querschnitt A-A durch einen erfindungs­ gemäßen mehrteiligen Werkzeugsatz nach der ersten Biegung. In der gezeigten Situation steht ein Oberwangenwerkzeug 4 in tiefster Stellung zwischen einer Blechauflage 2 und einem Biegewangenwerkzeug 3. In einer Oberwange 5 ist eine Oberwan­ genwerkzeugaufnahme 6 mit erfindungsgemäßen Führungsschlitzen 6′ und 6′′ in bekannter Weise mit einer Schraube 5, befestigt. Ebenso ist an der Oberwangeaufnahme 6 erfindungsgemäß ein Vor­ schubzylinder 7 befestigt, der mit einer an dem Oberwangenwerk­ zeug 4 befestigten Kolbenstange 7′ das Oberwangenwerkzeug in den Führungsschlitzen 6′ und 6′′ vor- und zurückschieben kann, wenn sich das Oberwangenwerkzeug mit der Unterseite oberhalb der Oberseite der Blechauflage 2 befindet. Mit einer Anschlag­ mutter 8 kann der Hub des mit einem Druckmedium beaufschlagten Vorschubzylinders 7 erfindungsgemäß reguliert und damit die Entfernung des Oberwangenwerkzeuges 4 zur Blechauflage 2 bestimmt werden. Beim Biegen wird ein Blech 1 mit einem Niederhalter 8 der in dem Oberwangenwerkzeug geführt ist mit einer Druckfeder 10 festgedrückt. Auf einer Biegewange 11 befindet sich ein Werkzeughalter 12 der erfindungsgemäß ver­ schiebbar ist. Mit einer Klemmbacke 13 wird das Biegewangen­ werkzeug 3 durch eine Klemmschraube 13′ an dem Werkzeughal­ ter 12 festgeklemmt. Die Verschiebung des Werkzeughalters 12 mit dem Biegewangenwerkzeug 3 erfolgt erfindungsgemäß durch einen Vorholzylinder 14 der mit einem Halter 15 an der Biege­ wange 11 angeschraubt ist. Die erfindungsgemäße Hubregulierung erfolgt durch Stellmuttern 16 und 16′. Das Verkanten des Werkzeughalters 12 wird durch ein oder mehrere Führungs­ stücke 17, die an dem Werkzeughalter 12 befestigt sind und in Nuten 16 an der Biegewange 11 gleiten, verhindert.

Fig. 7 zeigt ein Blech 1 vor der zweiten Biegung. In dieser Darstellung ist ein Oberwangenwerkzeug 4 mit einem Vorschub­ zylinder 7 erfindungsgemäß in Führungsschlitzen 6′ und 6′ , gegen eine Oberwangenaufnahme 8 soweit zurück gezogen, daß die Vor­ derkante des Oberwangenwerkzeugs 4 in einem Drehpunkt D einer Biegewange 11 liegt. Die Darstellung zeigt ebenfalls, daß ein in einem Werkzeughalter 12 mit einer Klemmbacke 13 geklemmte Biegewangenwerkzeug 3 durch einen Vorholzylinder 14 gegen eine Blechauflage 2 derart geschoben ist, daß das Biegewangen­ werkzeug 3 mit seiner Rückseite im Drehpunkt D der Biegewan­ ge 11 liegt.

Fig. 6 zeigt einen Querschnitt durch einen Werkzeughalter 12 mit einer T-Nute 19. In dieser T-Nute 19 gleitet erfindungs­ gemäß ein Kopf 20′ einer T-Nutenschraube 20. Die T-Nutenschrau­ be 20 ist mit ihrem Gewinde in eine Biegewange 11 einge­ schraubt. Der Kopf 20′ hat erfindungsgemäß zusammen mit einem Vorholzylinder 14 die Aufgabe den Werkzeughalter 13 beim Biegen daran zu hindern, daß dieser sich von der Biegewange 11 löst.

Fig. 9 zeigt ausschnittsweise einen Querschnitt C-C durch einen Werkzeughalter 12 und eine Biegewange 11. Im einzelnen zeigt der Querschnitt eine in dem Werkzeughalter 12 eingear­ beitete T-Nutenführung 19 mit einer T-Nutenschraube 20 die in die Biegewange 11 eingeschraubt ist. Der Querschnitt C-C zeigt weiter eine Nute 18 in der ein Führungsstück 17 gleitet, das in dem Werkzeughalter 12 befestigt ist.

Fig. 10 zeigt eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung. Bei vielen Werkstücken ist es erforderlich, daß ein Oberwangenwerkzeug 24 in seiner gesamten Länge in Segmente geteilt ist. Damit die einzelnen Segmente des Oberwangenwerk­ zeuges 24 befestigt werden können, werden die Segmente mit einer Nute 24′ versehen. Mit dieser Nute werden die einzelnen Segmente in eine Nase einer Oberwangenwerkzeugaufnahme 21 eingehängt. Eine Sicherung gegen Herausfallen erfolgt in der Art, daß die einzelnen Segmente des Oberwangenwerkzeugs 24 in bekannter Weise mit einer Leiste 22 mit einer Schraube 22′ ge­ klemmt werden.

Claims (13)

1. Mehrteiliger Werkzeugsatz mit einem horizontal ver­ schiebbaren Oberwangenwerkzeug und einem horizontal verschiebbaren Biegewangenwerkzeug für eine Oberwange und eine Biegewange an einer Schwenkbiegemaschine zum Biegen eines Bleches in zwei entgegengesetzte Biegerichtungen an ein und der selben Seite, der so ausgebildet ist, daß das Blech zur Herstellung einer zweiten Biegung nicht gewendet werden muß, dadurch gekennzeichnet, daß das Oberwangenwerk­ zeug (4) mittels eines oder mehreren mit einem Druckmedium beaufschlagten Vorschubzylindern (7) horizontal aus einem Drehpunkt D einer Schwenkbiegemaschine geschoben werden kann und daß das Biegewangenwerkzeug (3) mittels eines oder mehreren mit einem Druckmedium beaufschlagten Vorhol­ zylindern (14) aus dem Drehpunkt D der Schwenkbiegemaschiene geschoben werden kann.

2. Mehrteiliger Werkzeugsatz nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß das Oberwangenwerkzeug (4) in Führungs­ schlitzen (6′) und (6′′) in einer Oberwangenwerkzeugaufnahme (6) geführt wird.

3. Mehrteiliger Werkzeugsatz nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß an der Oberwangenwerkzeugaufnahme (6) ein oder mehrere Vorschubzylinder (7) angebracht sind, die mit Kolbenstangen (7′) das Oberwangenwerkzeug (4) verschieben können.

4. Mehrteiliger Werkzeugsatz nach Anspruch 1 und Anspruch 3 dadurch gekennzeichnete daß der Hub der Vorschubzylinder (7) mittels einer Anschlagmutter derart eingestellt werden kann, daß das Oberwangenwerkzeug (4) so weit aus einem Dreh­ punkt D verschoben werden kann, daß zwischen einer Blechauflage (2) und einer Rückseite (4′) des Oberwangenwerk­ zeuges (4) ein der Dicke eines Bleches (1) entsprechender Spalt entsteht.

5. Mehrteiliger Werkzeugsatz nach Anspruch 1 dadurch gekenn­ zeichnet, daß sich auf einer Biegewange (11) ein Werkzeug­ halter (12) mit einer Klemmbacke (13) und dem Biegewangen­ werkzeug (3) befindet, der durch einen oder mehrere mittels eines Druckmediums beaufschlagten Vorholzylindern (14) auf der Biegewange (11) mittels einer Kolbenstange verschoben werden kann.

6. Mehrteiliger Werkzeugsatz nach Anspruch 1 und 5 dadurch gekennzeichnet, daß der Hub der Vorholzylinder (17) durch Stellmuttern (16) und (16′) so eingestellt werden kann, daß sich das Oberwangenwerkzeug (4) mit seiner Vorderseite an der Rückseite des Biegewangenwerkzeuges (3) abstützen kann.

7. Mehrteiliger Werkzeugsatz nach Anspruch 1 und 5 dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeughalter (12) mit einem oder mehreren Führungsstücken (17) versehen ist, die in Nuten (18) der Biegewange (11) gleiten.

8. Mehrteiliger Werkzeugsatz nach Anspruch 1 und 5 dadurch gekennzeichnet, daß sich in der Biegewange (11) eine oder mehrere T-Nutenschrauben (20) befinden, die mit dem Kopf (20′) dergestalt in entsprechende T-Nuten (19) des Werkzeughal­ ters (12) eingreifen, daß sich der Werkzeughalter (12) an der Biegewange (11) arretiert ist.

9. Mehrteiliger Werkzeugsatz nach Anspruch 1 dadurch gekenn­ zeichnet, daß in eine Oberwangenwerkzeugaufnahme (21) so aus­ gestaltet ist, daß einzelne geteilte Oberwangenwerkzeuge (24) befestigt werden können.

10. Mehrteiliger Werkzeugsatz nach Anspruch 1 dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Steuerung eines oder mehrerer Vorschub­ zylinder (7) durch eine Ventilsteuerung erfolgt, dergestalt, daß diese Ventilsteuerung in eine Programmsteuerung der Schwenkbiegemaschine integriert werden kann.

11. Mehrteiliger Werkzeugsatz nach Anspruch 1 dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Steuerung eines oder mehrerer Vorholzy­ linder (14) durch eine Ventilsteuerung erfolgt, dergestalt, daß diese Ventilsteuerung in eine Programmsteuerung der Schwenkbiegemaschine integriert werden kann.

12. Mehrteiliger Werkzeugsatz nach Anspruch 1 dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Hubeinstellung des Vorschubzylinders (7) durch eine elektronische Längenmessung erfolgen kann.

13. Mehrteiliger Werkzeugsatz nach Anspruch 1 dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Hubeinstellung des Vorholzylinders (14) durch eine elektronische Längenmessung erfolgen kann.