EP0003476B1

EP0003476B1 - Abbiegewerkzeug zum Herstellen U-förmiger Werkstücke

Info

Publication number: EP0003476B1
Application number: EP78101706A
Authority: EP
Inventors: Dietrich Kreuzgruber
Original assignee: Voestalpine AG
Current assignee: Voestalpine AG
Priority date: 1978-02-06
Filing date: 1978-12-15
Publication date: 1980-09-17
Also published as: EP0003476A1; NO143693C; ATA78178A; FI783866A; NO790048L; IT7912419A0; DK147754C; DD141467A5; NO143693B; DK147754B; AT353568B; IT1166052B; DK555878A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Abbiegewerkzeug zum Herstellen U-förmiger Werkstücke mit einem vorzugsweise an seinen Flanken hintersetzten Biegestemple, der unter Mitnahme eines die flächige Anlage des Werkstückes am Biegestempel sicherstellenden Gegenhalters zwischen zwei Biegebacken eintaucht.
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-Profils über den gewünschten Biegewinkel hinaus um das Maß der elastischen Rückfederung abgebogen werden damit nach der Rückfederung des Schenkels dieser die gewünschte Lage auch tatsächlich einnehmen kann. Da die elastische Rückfederung des Schenkels aber einerseits von den Materialeigenschaften und anderseits von der Dicke des Werkstückes abhängt, sind die bekannten Abbiegewerkzeuge (z.B. gemäß DE-A 2003614), die nur einen bestimmten Biegewinkel ermöglichen, ausschließlich für bestimmte Werkstücke geeignet, so daß beispielsweise Werkstücke mit stärker unterschiedlichen Dicken nicht mehr mit demselben Abbiegewerkzeug bearbeitet werden können. Die an einem Werkzeug vorgenommene konstruktive Maßnahme, die elastische Rückfederung der Schenkel beispielsweise durch eine konkav geschliffene Stirnfläche des Biegestempels auszugleichen, kann daher wegen der unveränderbaren Stirnflächenwölbung nur für Werkstücke erfolgreich sein, die sich hinsichtlich ihrer Dicke 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-Profils an den Stempel angedrückt wird. Der durch das Andrücken an den Stempel gegebene Biegewinkel ergibt selbstverständlich nur für ein Werkstück aus einem bestimmten Werkstoff und einer bestimmten Dicke die zur Erreichung eines bestimmten Biegewinkels erforderliche Überbiegung des Schenkels. Abgesehen da von ist für die Biegebacken bei diesem bekannten Abbiegewerkzeug ein gesonderter Antrieb erforderlich, wobei die besondere Schwierigkeit auftritt, daß die beim eigentlichen Biegevorgang möglichst starren Biegebacken bewegt werden sollen. Durch das nachträgliche Andrücken der aufgebogenen Schenkel des U-Profils an die entsprechend geneigten Seiten des Biegestempels ist es jedoch möglich, bei entsprechender Ausbildung des Werkzeuges auch Profile herstellen zu können, deren Schenkel über 90° abgebogen sind, was bei den sonst üblichen Abbiegewerkzeugen nicht möglich ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Abbiegewerkzeug der eingangs geschilderten Art so zu verbessern, daß es ohne besondere Umrüstung derart universell eingesetzt werden kann, daß Werkstücke unterschiedlichster Dickenabmessungen unter Einhaltung der geforderten Toleranzen bearbeitet und vorzugsweise auch unterschiedliche, über 90° hinausgehende Biegewinkel eingestellt werden können.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch daß den Biegebacken, in Richtung des Arbeitshubes des Biegestempels gesehen, zwei Zusatzbacken nachgeordnet sind, die sich an in Arbeitshubrichtung des Biegestempels konvergierenden, ortsfesten Keilflächen gleitfähig abstützen, und daß der Gegenhalter nach einem bestimmten Hubweg zu Wirkung kommende Mitnehmer für die Mitnahme der zu Beginn des Arbeitshubes in einer den Biegebacken benachbarten Anfangsstellung gehaltenen Zusatzbacken längs der Keilflächen aufweist. Durch das Vorsehen von zwei Zusatzbacken, die sich gleitfähig an Keilflächen abstützen, wird es möglich, die in üblicher Weise zwischen den eigentlichen Biegebacken abgebogenen Schenkel des Werkstückes zusätzlich abzubiegen, um den Rückfederwinkel zu berücksichtigen. Da die Zusatzbacken erst nach einem bestimmten Hubweg des Gegenhalters bzw. des Biegestempels mitgenommen werden, wird durch die Zusatzbacken der eigentliche Abbiegevorgang in keiner Weise beeinträchtigt.
Erst durch die Mitnahme der Zusatzbacken legen sich diese 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. Die zur Führung der Zusatzbacken vorgesehenen Keilflächen konvergieren ja in Arbeitshubrichtung des Biegestempels. Uber den Hub des Biegestempels läßt sich somit neben der Berücksichtigung der Werkstückdicke auch der Überbiegewinkel bestimmen, so daß Werkstücke unterschiedlichster Werkstoffe und unterschiedlichster Dicke mit Hilfe des erfindungsgemäßen Abbiegewerkzeuges 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, ohne daß innerhalb bestimmter Grenzen ein besonderes Umrüsten des Abbiegewerkzeuges erforderlich wäre.
Um mit einfachsten Mitteln den jeweils erforderlichen Abbiegewinkel festlegen zu können, kann in weiterer Ausbildung der Erfindung am Biegestempel ein von einem abgebogenen Schenkel des Werkstückes betätigbarer Hubbegrenzungsschalter vorgesehen sein, der den Arbeitshub des Biegestempels automatisch beendet, wenn der abgebogene Schenkel den gewünschten Biegewinkel erreicht hat. Durch eine Verstellung des Hubbegrenzungschalters vom Schenkel weg und zum Schenkel hin lassen sich somit alle gewünschten Biegewinkel exakt erreichen. Voraussetzung hiefür ist selbstverständlich, daß der Biegestempel Raum für ein zusätzliches freies Abbiegen der Schenkel gibt.
Werden lange Werkstücke mit großer Kraft bearbeitet, so ergeben sich bezüglich der belasteten Werkzeugteile Durchbiegungen, was dazu führt, daß der Biegestempel in der Längsmitte des Werkzeuges weniger tief zwischen die Biegebacken eintaucht als in den Endbereichen. Auf Grund der Keilführung der Zusatzbacken bedeutet dies, daß im Mittelbereich des Werkzeuges der durch die Zusatzbacken erreichte zusätzliche Biegewinkel kleiner als der im Endbereich des Werkzeuges ist. Um diesen Fehler auszugleichen, ist gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung der örtliche Abstand der Keilflächen voneinander mit Hilfe von über die Werkzeuglänge verteilt angeordneten Stellkeilen einstellbar. Über diese Keile kann somit 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 im Bereich der Zusatzbacken kann also trotz unterschiedlicher Eintauchtiefe über die Werkzeuglänge konstant gehalten werden.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einem Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt.
Es zeigen

Fig. 1 eine schaubildliche Darstellung eines erfindungsgemäßen Abbiegewerkzeuges und die
Fig. 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 zusammenwirkenden Gegenhalter 2 und zwei Biegebacken 3, die in . einem Werkzeugmaschinenunterbau 4 vorge-' sehen sind. Über diesen üblichen Aufbau hinaus weist das dargestellte Abbiegewerkzeug noch zwei Zusatzbacken 5 auf, die den Biegebacken 3 bezüglich der Arbeitshubrichtung des Beigestempels 1 nachgeordnet sind und sich jeweils an einer Keilfläche 6 abstützen, wobei die beiden Keilflächen 6 in Richtung des Arbeitshubes des Biegestempels 1 konvergieren.
Der Gegenhalter 2, der das Werkstück während des Abbiegevorganges gegen die Stirnseite des Biegestempels drückt und vom Biegestempel gegen die Andrückkraft verschoben wird, besitzt Mitnehmer 7, die mit Mitnehmeranschlägen 8 der Zusatzbacken 5 zusammenwirken und die Zusatzbacken 5 nach einem bestimmten Hubweg mitnehmen, wie dies die Fig. 2 bis 4 deutlich erkennen lassen. 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 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 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 Biegestempel 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 Schalters 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 der Werkzeugdurchbiegung in der Längsmitte des Werkzeuges eine geringere Eintauchtiefe des Stempels als in den Endbereichen ergibt. Um diese unterschiedlichen Eintauchtiefen ausgleichen zu können, muß der jeweilige Abstand der Zusatzbacken 5 über die Werkzeuglänge konstant gehalten werden. Dies wird dadurch erriecht, daß die geringere Eintauchtiefe des Stempels durch ein Gegeneinanderdrüken der Keilflächen 6 im Bereich der geringeren Eintauchtiefe ausgeglichen wird. Zu diesem Zweck sind über die Werkzeuglänge verteilt Stellkeile 13 vorgesehen, die mittels Stellschrauben 14 betätigt werden können. Durch entsprechende Einstellung der Stellkeile 13 können die Keilflächen 6 vorgewölbt werden, um den örtlichen Abstand der beiden Keilflächen 6 an die unterschiedliche Eintauchtiefe des Stempels 1 anzupassen, so daß durch diese Anpassung der Einfluß der Durchbiegung völlig ausgeschaltet werden kann.

Claims

1. Abbiegewerkzeug zum Herstellen U-förmiger Werkstücke mit einem vorzugsweise an seinen Flanken hintersetzten Biegestempel, der unter Mitnahme eines die flächige Anlage des Werkstückes am Biegestempel sicherstellenden Gegenhalters zwischen zwei Biegebacken eintaucht, dadurch gekennzeichnet, daß den Biegebacken (3), in Richtung des Arbeitshubes des Biegestempels (1) gesehen, zwei Zusatzbacken (5) nachgeordnet sind, die sich an in Arbeitshubrichtung des Biegestempels (1) konvergierenden, ortsfesten Keilflächen (6) gleitfähig abstützen, und daß der Gegenhalter (2) nach einem bestimmten Hubweg zur Wirkung kommende Mitnehmer (7) für die Mitnahme der zu Beginn des Arbeitshubes in einer den Biegebacken (3) benachbarten Anfangsstellung gehaltenen Zusatzbacken (5) längs der Keilflächen aufweist.

2. Abbiegewerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Biegestempel (1) ein von einem abgebogenen Schenkel (9) des Werkstückes (10) betätigbarer Hubbegrenzugsschalter (12) vorgesehen ist.

3. Abbiegewerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der örtliche Abstand der Keilflächen (6) voneinander mit Hilfe von über die Werkzeuglänge verteilten und zwischen Werkzeugunterbau (4) und dem die jeweilige Keilfläche (6) aufweisenden Werkzeugteil angeordneten Stellkeilen (13) einstellbar ist.