EP0074967A1 - Verfahren und vorrichtung zur formänderung bei blechen und tafeln. - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur formänderung bei blechen und tafeln.

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EP0074967A1
EP0074967A1 EP19820900794 EP82900794A EP0074967A1 EP 0074967 A1 EP0074967 A1 EP 0074967A1 EP 19820900794 EP19820900794 EP 19820900794 EP 82900794 A EP82900794 A EP 82900794A EP 0074967 A1 EP0074967 A1 EP 0074967A1
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EP
European Patent Office
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tool
impact
workpiece
stamp
tool surface
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EP19820900794
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Reiner Kopp
Klaus-Peter Hornauer
Siegfried Walter
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Airbus Defence and Space GmbH
Original Assignee
Messerschmitt Bolkow Blohm AG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D31/00—Other methods for working sheet metal, metal tubes, metal profiles
    • B21D31/06—Deforming sheet metal, tubes or profiles by sequential impacts, e.g. hammering, beating, peen forming

Definitions

  • the invention relates to a method of the type specified in the preamble of patent claim 1. Furthermore, the invention relates to a device for carrying out said method.
  • a method of this type is known from DE-OS 29 06 509.
  • This beam are edium, rules Ku ⁇ particular, accelerated in a pressure jet and directed at a rate of 10 to '90 m / s on the surface of workpieces to bring about a deformation of bending that is superior.
  • the individual balls are classified within certain diameter ranges and, due to their conveyance in the material jet, hit the impact surface in a statistically distributed manner.
  • the invention is based on the object of achieving a shaping which has been targeted from the outset, and in particular a specific curvature, “in the case of sheets and plates, without the possibility of shaping the To be able to use the material only to a limited extent due to the intended forming directions. Above all, this is intended to achieve an increased dimensional accuracy of the forming, and undesired workpiece stretching should also be largely avoided. The change in shape should be even more pronounced in one plane, whereby the conditions for avoiding or at least reducing a change in the thickness of the sheets or sheets should be met. Finally, the considerable mechanical outlay, as was necessary in the previous shaping by means of material radiation, is to be considerably reduced.
  • OMPI only a precisely dimensioned curvature is achieved, but also an extension in the longitudinal direction, that is to say transversely to the direction of curvature, is practically excluded.
  • the formation of a geometrically precisely predetermined curvature can be made considerably easier by first clamping the workpiece with two opposing edges and then elastically bending it to the extent of the intended change in shape or curvature while the clamping means are approaching, whereupon the dynamic loading of the workpiece surface e follows.
  • the shape change achieved is practically free by
  • the further improvement of the uniformity of the reshaping is achieved by guiding the punch over the workpiece surface in essentially parallel lines and covering the impact areas within the line-wise impact tracks in the longitudinal direction.
  • the extent of the length can be determined by interpolation and extrapolation if one starts from two advantageous assignments, one of which provides a tool area of approximately 2 ⁇ 12 mm for workpiece thicknesses between 5 to 8 mm, whereas the other one Workpiece thickness of 8 to 20 mm provides a tool surface of 2 x 27 mm.
  • the punch or tools or tools can be used directly for the impact loading of the workpiece surface, it is in the interest of improved control of the shape change process to guide the tools themselves lying on the workpiece surface and to dynamically load them by means of a percussion piston.
  • the tools transmit the impulse of the percussion piston, whereby the relative position between the workpiece surface and the tool is particularly reliably ensured.
  • the kinetic energy is thus applied via the piston. Its mass is less of an effect than the speed it has when it hits the punch. The latter in turn depends on the action of the piston as well as on the stroke when a pressurized fluid is applied to the piston. A satisfactory change in shape is achieved if the cross section and also the stroke of the piston are increased proportionally as the sheet thickness increases, a sheet thickness of 5 to 8% increasing
  • the piston is useful within a compressed air
  • OMPI Cylinder can be acted upon on both sides, specifically with compressed air which can be controlled in the range from 2 to 10 bar.
  • the length of the stroke is between about 40 to 120 mm.
  • the * inventive device has in particular a punch having a cylindrical shank, the ist.und out can be acted upon by a piston in a conventional manner.
  • this shaft is designed as a tool surface.
  • the latter is advantageously carried out on a widening base of the shaft and is rectangular with rounded corner shapes. Instead of the rounded corners, semicircular surfaces attached on the narrow side can also occur. It is particularly advantageous to surround the tool surface directly with a hem surface whose level in the direction of action is set back by approximately 0.05 to 0.5 mm with respect to the plane of the tool surface. If the tool surface should penetrate the material, this type of recessed hem surface leads to the hem surface contacting the workpiece surface at a penetration depth of more than 0.05 to 0.5 mm. This immediately reduces the specific surface load, so that another
  • the hem surface is therefore expediently formed on each long side of the tool surface and has about the same width as the tool surface.
  • the tool surface or the hem surface also expediently merges into the stamp or into its base via a rounded edge.
  • the formation of sharp-edged surface defects can thus be avoided with certainty.
  • the übergangsber I following the work of convincing area or the seam area widens in übri gen appropriate trapezoidal towards the wider So ⁇ ckel the stamp.
  • FIG. 1 shows a workpiece with a change in shape according to the invention
  • Figure 2 shows the line-wise application of a piece according to the invention
  • Figure 1 shows a * sheet 1, which was dynamically loaded in its longitudinal direction with a stamp by guiding this stamp along the longitudinal direction 2. It continued to run in several ' parallel ' tracks.
  • the individual loading surface has a width 6 and a length 7 extending in the longitudinal direction 2, the latter being preferably six times the width.
  • the overlapping impact areas form impact tracks 8, 9, the spacing 10 of which, in the illustration in FIG. 2, is approximately the same width as the width 6 of the impact area or the impact track 8.
  • the feed can be increased or the impact frequency reduced, so that the individual impact surfaces 4 finally no longer overlap one another.
  • FIG. 3 A cylindrical shaft 11 whose lower end is designed as a tool surface 12 can first be seen, the latter being shown in plan view in the lower part of FIG. 3.
  • the tool surface 12 is formed on the widening base 13 of the shaft 11 and has an essentially rectangular shape. Your - - 8th -
  • Length 7 fulfills the condition of being about six times the width 5.
  • Semicircular surfaces 14 are attached to the narrow sides of the tool surface 12.
  • the tool surface 12 is directly surrounded by a hem surface 15, which is offset parallel to the plane of the tool surface 12 opposite to the direction of impact 16.
  • the extent 17 of this dislocation is between 0.05 to 0.5 mm.
  • the hem surface extends to both longitudinal sides of the tool surface 12 and there is of a width 18 which is approximately the same as the width 5 of the tool surface 12.
  • a workpiece may well lie on a soft, yielding material, such as foam or the like, during the treatment according to the invention.

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

Description

VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUR FORMÄNDERUNG BEI BLECHEN UND TAFELN
BESCHREIBUNG:
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bezeichneten Art. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf eine Vor¬ richtung zur Durchführung des genannten Verfahrens.
Ein Verfahren dieser Art ist nach der DE-OS 29 06 509 bekannt. Dabei werden Strahl ittel, insbesondere Ku¬ geln, in einem Druckstrahl beschleunigt und mit einer Geschwindigkeit von 10 bis' 90 m/s auf die Oberfläche von Werkstücken gerichtet, um eine Deformation herbeizuführen, 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 beispiels¬ weise einer Blechoberfläche führen, die sich darauf¬ hin quer durchwölbt, so daß man Krümmungen verwirkli¬ chen kann, wie sie zum Beispiel Beplankungsbleche im Flugszeugbau erforderlich machen, übereinstimmend ist es bei dieser Umformtechnik stets, daß die Krümmunσ oder Wölbung nicht, wie beim Tiefziehen, in der Beauf¬ schlagungsrichtung 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 vorste¬ hend genannte Überlagerung einer Vielzahl von Aufschlag¬ stellen herbeiführen kann, so daß sich schließlich be¬ vorzugte Richtungen der Umformung einstellen, wobei die Umformung in den nicht gewünschten Richtungen über¬ deckt wird.
IPO - 2 - Von dem Stand der Technik ausgehend- liegt der Erfin¬ dung die Aufgabe zugrunde, eine von vorneherein ge¬ zielte Umformung, und zw-ar insbesondere eine gezielte Krümmung, „bei Blechen und Tafeln zu erreichen, ohne die Möglichkeit zur Formgebung des Werkstoffes aufgrund beabsichtigter Umformrichtungen nur begrenzt nutzen zu können. Dadurch soll vor allem eine gesteigerte Ma߬ genauigkeit der Umformung erzielt werden, wobei auch ungewünschte Werkstückdehnungen weitgehend vermieden werden sollen. Die Formänderung soll noch ausgepräg¬ ter in einer Ebene verlaufen, wobei die Voraussetzungen für die Vermeidung oder zumindest die Herabsetzung eine Dickenä nderung der Bleche bzw. Tafeln erfüllt sein sol len. Schließlich soll der erhebliche maschinelle Auf¬ wand, wie er bei der bisherigen Umformung mittels Stoff Strahlung notwendig war, erheblich herabgesetzt werden.
Gelöst wird diese Aufgabenstellung durch den Vorschlag gemäß Kennzeichnungsteil des Patentanspruchs 1, für den die Vorschläge aus den Unteransprüchen 2 bis 16 vorteil hafte Ausgestaltungen treffen, während sich, die Unteran sprüche 17 bis 24 auf die zweckmäßige Gestaltung* einer richtung zur Durchführung des neuen Verfahrens beziehen
Aufgrund des Vorschlages der Erfindung kommt es bei jedem einzelnen, vom Stempel ausgeübten Schlag zu einer geometrisch exakten Beaufschlagung innerhalb eines längl chen Au schlagbereiches , bei welchem die Länge mindeste den dreifachen und zweckmäßig mindestens den sechsfache Wert der Breite besitzt. Somit läßt sich eine gezielte Krümmung in Richtung der schmalen Breite der Aufschlag¬ fläche sicherstellen, weil die Fließwiderstände in die¬ ser Richtung wesentlich kleiner als in Längsrichtung de Beaufschlagungsfläche sind. Eine Umformung des Werk stoffes tritt: In Längsrichtung αer Aufschlagbereiche so mit praktisch nicht ein, so daß nicht
OMPI 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 vorgesehe¬ nen Formänderung bzw. Krümmung gebogen wird, woraufhin die dynamische Beaufschlagung der Werkstückoberfläche e folgt. 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 lau¬ fenden Steuerung des Prozesses verzichten kann. Es ist dann vielmehr ausreichend, lediglich die bei der Werkst durchbiegung zunächst aufgetretene Spannkraft zu über¬ wachen und die dynamische Belastung der Werkstückober¬ fläche solange vorzunehmen, bis die Spannkraft auf den Wert O zurückgegange ist- In jedem Falle ist somit die erzielte Formänderung praktisch frei von Rückfederu
Der weiteren Verbesserung der Gleichmäßigkeit der Umfor mung dient die Führung des Stempels über die Werkstück¬ oberfläche in im wesentlichen parallelen Zeilen sowie die Überdeckung der Aufschlagbereiche innerhalb der zei¬ lenweisen 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 Uberdeckung zu bringen. In diesem Falle wird der Ab stand der einzel¬ nen Zeilen entsprechend herabgesetzt. Sehr gute Formänderungen lassen sich mit Stempeln er¬ zielen, bei welchen die Werkzeugfläche eine Breite im Bereich von 1 bis 5 mm aufweist, während man die Länge zweckmäßig mit zunehmender Blechdicke größer wählt. Das Ausmaß der Länge läßt sich durch Interpolation und Extrapolation ermitteln, wenn man von zwei vorteilhaf¬ ten Zuordnungen ausgeht, von denen die eine für Werk¬ stückdicken 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 Werkzeug¬ fläche von 2 x 27 mm vorsieht.
Wenngleich sich der oder die Stempel bzw. Werkzeuge unmittelbar für die Schlagbelastung der Werkstückober¬ fläche 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 Werkzeu besonders zuverlässig gesichert ist.
Somit wird die kinetische Energie über den Kolben aufgebracht. Dabei ist seine Masse von geringerer Aus¬ wirkung als die Geschwindigkeit, die er beim Aufschlag auf den Stempel besitzt. Letztere wiederum hängt bei Beaufschlagung des Kolbens mit einem unter Druck ste¬ henden Fluid von seiner Beaufschlagungsfläche sowie vom Hub ab. Man erzielt eine befriedigende Formände¬ rung, wenn man den Querschnitt sowie auch den Hub des Kolbens bei Zunahme der Blechdicke proportional ver¬ größert, wobei sich einer Blechdicke von 5 bis 8 irm
2 ein Kolbenquerschnitt von etwa 200 m zuordnen läßt.
Der Kolben ist zweckmäßig innerhalb eines Druckluft-
OMPI Zylinders beidseitig beaufschlagbar, und zwar zweck¬ mäßig mit Druckluft, die im Bereich von 2 bis 10 bar steuerbar ist. Die Länge des Hubes liegt zwischen etwa 40 bis 120 mm..
Unter den beschriebenen Bedingungen kann mit unter¬ schiedlichen Kolbeng.eschwindigkeiten gearbeitet werden, die im allgemeinen kleiner als die Geschwindigkeiten der beim Strahlen mit Kugeln' auftretenden Kugelge¬ schwindigkeiten sind. Für die Kolben kann man mit Ge¬ schwindigkeiten 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.
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 Beauf¬ schlagung gegenüberliegenden Ende ist dieser Schaft als Werkzeugfläche ausgebildet. Letztere ist mit Vor¬ teil an einen sich verbreiternden Sockel des Schaftes ausgeführt sowie rechteckig mit angerundeten Eckengestal Anstelle der angerundeten Ecken können auch schmal¬ seitig angesetzte Halbkreisflächen treten. Von beson¬ derem Vorteil ist es, die Werkzeugfläche unmittelbar durch eine Saumfläche zu umgeben, deren Ebene in der Beaufschlagungsrichtung gegenüber der Ebene der Werk¬ zeugfläche um etwa- 0,05 bis 0,5 mm zurückgesetzt ist. Diese Art der zurückgesetzten Saumfläche führt dann, wenn die WerkzeugflMche in das Material eindringen sollte, dazu, daß sich bei einer Eindringtiefe von mehr als 0,05 bis 0,5 mm die Saumfläche andie Werk¬ stückoberfläche anlegt. Damit geht sofort die spezi¬ fische Flächenbelastung zurück, so daß ein weiteres
OMPI - 6 -
Eindringen in das Werkstück verhindert wird. Dies ist unter dem bereits behandelten Gesichtspunkt der Vermei¬ dung großer Rauhtiefen im" " ' Werkstück' * von erheblich Bedeutung. Die Saumfläche ist daher zweckmäßig auf jede Längsseite der Werkzeugfläche ausgebildet undbesitztdo jeweils etwa die gleiche Breite wie die Werkzeugfläche.
Die Werkzeugfläche bzw. die Saumfläche geht weiterhin zweckmäßig über eine angerundete Kante in den Stempel bzw. in dessen Sockel über. Somit läßt sich mit Sicher¬ heit die Ausbildung scharfkantiger Oberflächenstörungen vermeiden. Der übergangsber ich im Anschluß an die Werk zeugfläche bzw. die Saumfläche verbreitert sich im übri gen zweckmäßig trapezförmig in Richtung auf den breiter So^ckel des Stempels.
Zur weiteren Veranschaulichung der Erfindung wird auf d schematischen Zeichnungen Bezug genommen. -Darin zeigen:
Figur 1 ein Werkstück mit einer erfindungsgemäß vorgenommenen Formänderung,
Figur 2 die zeilenweise Beaufschlagung eines Wer stückes nach der Erfindung und
Figur 3 einen erfindungsgemäß gestalteten Stempe
Figur 1 zeigt ein* Blech 1, das in seiner Längsrichtung mit einem Stempel dynamisch belastet wurde, indem diese Stempel entlang der Längsrichtung 2 geführt wurde. Er wurde weiterhin in mehreren, hierzu parallelen' Bahnen geführt.
Als Ergebnis dieser dynamischen Belastung ist es zu ein Krümmung gemäß der Krümmungslinie 3 gekommen, die sich über die gesamte Länge des Bleches 1 gleichmäßig herste len ließ. 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. Diese Beaufschlagungsflächen überdecken sich in der Längsrichtung 2 mit Abschnitten, die durch gestrichel¬ te Darstellung erkennbar sind. Sie haben eine Länge 5, die von der Geschwindigkeit des Vorschubes sowie von der Schlagfrequenz abhängig ist. Je nach Länge der Überdeckung ist die Formänderung mehr oder weniger - stark ausgeprägt.
Die einzelne Beaufschlagungsfläche besitzt eine Breite 6 sowie eine sich in Längsrichtung 2 erstreckende Län¬ ge 7, weichletztere vorzugsweise von der sechsfachen Breite ist. Die einander überdeckenden Aufschlagflächen bilden Aufschlagspuren 8, 9 aus, deren.Ab¬ stand 10 voneinander bei der Darstellung in Figur 2 von etwa gleicher Breite wie die Breite 6 der Aufschlag¬ fläche bzw. der Aufschlagspur 8 ist. Man kann indes auch die einzelnen Aufschlagspuren einander annähern und sich garüberdecken lassen, desgleichen läßt sich bei nur sehr schwacher Formänderung der Vorschub vergrößern bzw. die Schlagfrequenz verringern, so daß die einzelnen Auf¬ schlagflächen 4 einander schließlich nicht mehr über¬ decken.
Den Stempel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigt Fi¬ gur 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 ausgebil¬ det und von im wesentlichen rechteckiger Gestalt. Ihre - - 8 -
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. Die Werkzeugfläche 12 ist unmittelbar von einer Saum¬ fläche 15 umgeben, die parallel zur Ebene der Werkzeug fläche 12 entgegengesetzt zur Schlagrichtung 16 ver- setzt ist. Das Ausmaß 17 dieser Versetzung liegt zwi¬ schen 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 dop¬ pelten 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.
Wenngleich die erfindungsgemäß vorgeschlagenen Möglich keiten der Schlagumformung denjenigen der bekannt ge¬ wesenen Stoffstrahlen überlegen sind, so schließt dies nicht aus, die erfindungsgemäße Schlagumformung für bestimmte Umformungen mit den Stoffstrahlen zu kombini Sofern zum Beispiel bei einem Werkstück dünne Bereiche die aus Gründen der Materialersparnis häufig mit rück¬ seitigen Verstärkungsrippen ausgebildet sind, umzuform sind, kann dies noch mit den genannten Stoffstrahlen g schehen, wohingegen beim gleichen Werkstück vorhandene dickere Bereiche in vorteilhafter Weise nach der vorli genden Erfindung- eine Schlagumformung erhalten.
Während der Umformung wird allgemein zu beachten sein, daß die der Beaufschlagung gegenüberliegende Rückseite der Werkstücke keine Belastung erfahren, die derjenige ihrer Beaufschlagung von der Oberfläche her vergleichb ist. Demnach kann ein Werkstück durchaus großflächig a weichem, nachgebenden Material, wie Schumstoff oder de gleichen, während der erfindungsgemäßen Behandlung auf liegen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:
1. Verfahren zur Formänderung bei Blechen und Tafeln aus Werkstoffen mit elastischem und plastischem Umform¬ verhalten, wobei das Werkstück oberflächlich einseitig dynamisch mit starrbleibenden Körpern örtlich begrenz¬ bar beaufschlagt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Beaufschlagung mittels wenigstens eines Stempels von definierter Werkzeugfläche erfolgt, der durch 10
Schläge auf die Oberfläche des Werkstückes in einem Aufschlagbereich mit einer Länge von wenigstens der dreifachen Breite zur Einwirkung gebracht wird, wo¬ bei die Längsrichtung des Aufschlagbereiches quer zur Umformrichtung liegt.
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.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2,, dadurch gekenn¬ zeichnet, 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 Auf¬ schläge unter Ausbildung einer Aufschlagspur in deren Längsrichtung einander überdecke -
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlagbelastung entlang Zeilen mit Querab¬ ständen von etwa der Breite der Aufschlagspur vorge¬ nommen wird.
5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlagbelastung zeilenweise mit sich quer zu ihrer Längsrichtung überdeckenden Aufschlagspu¬ ren vorgenommen wird.
6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Schlagbelastung mit an den Stempeln bestehenden Werkzeugflächen von einer Breite von
1 bis 5 mm vorgenommen wird, wobei die Länge der
^ REA (j
—0,'ΛPI Werkzeugfläche bei zunehmender Blechdicke größer gewählt wird.
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 Werk¬ stückdicken von 8 bis 20 mm eine Werkzeugfläche von etwa 2 x 27 mm verwendet wird.
8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß der oder die Stempel auf der Werkstück¬ oberfläche aufliegend geführt und dabei mittels Schlag¬ kolben dynamisch belastet werden.
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 mm , sowie der Hub für die Schläge der Kolben mit Zunahme der Blechdicke etwa proporti¬ onal vergrößert werden.
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.
11. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß der oder die Stempel in einem magneti¬ schen Wechselfeld beaufschlagt und beschleunigt werden, dessen Wechselfreguenz der Schlagfrequenz gleich ist.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlagfrequenz gleich der Wechselstromfrequenz des Stromversorgungsnetzes gewählt wird.
OM
13. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 11, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß für den oder die Stempel eine Frequenz von etwa 1500 min gewählt wird.
14. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 13, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß der oder die Stempel mit einem Vorschub von 5 bis 15 m/min geführt werden.
15. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 14, dadurch gekenn- zeichnet, daß das Werkstück mit zwei sich gegenüberlie¬ genden Kanten eingespannt und sodann unter Annäherung der Einspannmittel elastisch im Ausmaß der vorgesehenen Formänderung gebogen wird, und daß die dynamische Auf¬ schlagung der Werkstückoberfläche sodann vorgenommen wird.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet , daß die bei der elastischen Werkstückdurchbiegung auftreten¬ de Spannkraft überwacht und die dynamische Belastung bis zum Rückgang der Spannkraft vorgenommen wird.
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.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeugfläche (.12) an einem sich verbreitern¬ den Sockel (13) des Schaftes (11) ausgeführt ist.
19. Vorrichtung nach den Ansprüchen 17 und 18, dadurch ge- jcennzeichπet, daß die Werkzeugfläche (12) rechteckig mit angerundeten Ecken ausgebildet ist.
20. Vorrichtung nach den Ansprüchen 17 und 18, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die Werkzeugfläche (12) mit schmal¬ seitig angesetzten Halbkreisflächen (14) ausgeführt ist,
21. Vorrichtung nach den Ansprüchen 17 bis 20, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die Werkzeugfläche (12) über angerun¬ dete Kanten in den Stempel bzw. in dessen Sockel (13) übergeht.
22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Übergangsbereich im Anschluß an die Werkzeug¬ fläche eine trapezförmige Verbreiterung aufweist.
23. Vorrichtung nach den Ansprüchen 17 bis 22, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die Werkzeugfläche (12) unmittelbar von einer Saumfläche (15) umgeben ist, deren Ebene in Schlagrichtung (16) gegenüber der Ebene der Werkzeug¬ fläche (12) um 0,05 bis 0,5 mm zurückgesetzt ist.
24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Saumfläche (15) auf jeder Längsseite der Werk¬ zeugfläche ausgebildet und dort von jeweils etwa glei¬ cher Breite (18) wie die Werkzeugfläche ist.
EP19820900794 1981-03-21 1982-03-16 Verfahren und vorrichtung zur formänderung bei blechen und tafeln Expired EP0074967B1 (de)

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