EP0655287B1 - Bördelwerkzeug - Google Patents

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EP0655287B1
EP0655287B1 EP94117220A EP94117220A EP0655287B1 EP 0655287 B1 EP0655287 B1 EP 0655287B1 EP 94117220 A EP94117220 A EP 94117220A EP 94117220 A EP94117220 A EP 94117220A EP 0655287 B1 EP0655287 B1 EP 0655287B1
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EP
European Patent Office
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tool
flanging
metal sheet
outer edge
relative
Prior art date
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EP94117220A
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English (en)
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EP0655287A2 (de
EP0655287A3 (de
Inventor
Franz Ing. Htl Betr. Ing.Lis/Sib Neff
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sevex G Stichter & Co
Original Assignee
Sevex G Stichter & Co
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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
    • B21D19/00—Flanging or other edge treatment, e.g. of tubes
    • B21D19/08—Flanging or other edge treatment, e.g. of tubes by single or successive action of pressing tools, e.g. vice jaws

Definitions

  • the invention relates to a flanging tool in the preamble of claim 1 Art (see e.g. US-A-2 821 233).
  • Such flanging tools perform the flanging process on a material, such as. on a metal sheet usually in three consecutive Steps from where the workpiece to be flanged usually three times on three different tools must be spanned.
  • the first process is a Raise the outer edge of the metal sheet at an angle of about 90 ° to the plane of the metal sheet, then in a second process tilted the raised outer edge, so that they are up to an obtuse angle of about 135 ° in the direction is tipped onto the metal sheet, and only then takes place in one third process the actual flanging with a press of the Outer edge on the level of the metal sheet, including the outer edge of the metal sheet pressed about 180 ° onto the metal sheet itself or is flanged.
  • DE-A-21 23 746 describes a folding machine with a flanging tool known, in addition to the attached to the headstock Tool upper part a movable relative to the head plate Pressure piece is arranged, the downward movement of the head plate can be pushed back by a bending tool mounted on the base plate and the bending tool when the head plate is moving upwards pivoted, thereby pressing the outer edge of the to be machined Materials causes this after going down the head plate with the help of the upper part of the tool and the lower part of the tool deformed by raising the outer edge of the material has been.
  • This known folding machine therefore already enables a beading of the outer edge of a metal sheet in one Operation without reclamping the metal sheet. This flanging takes place doing so by going down and following Upward gear of the head plate.
  • DD-A-206 946 is a tool for crimping a Edge of deep-drawn parts known in a forming tool an expanding mandrel with expanding segments, a punch with Centering and pitch, a leveling stamp and a Has spring element.
  • US-A-2 821 233 discloses a crimping tool in which the lower part of the tool is designed such that a the first part after the Impact of the hold-down device on the material a relative movement to the second supporting the edge area of the material Part in the direction of the base plate.
  • the second part of the lower part of the tool is successively shifted to the left in two stages in the horizontal direction, which he then turns to the right in a horizontal direction is moved back.
  • a bending device which has a second part, which is used to press and push back the raised outer edge of the metal sheet to be bent as a workpiece makes a horizontal movement.
  • the object of the invention is to provide a flanging tool, the flanging with a minimal number of work steps the outer edge of a material to be processed.
  • the solution according to the invention is characterized in that the entire flaring process, i.e. from placing the outer edge over its tilting until it is completely pressed in one Already work with a single flaring tool can be performed when the head plate is going down.
  • the lower part of the tool with a die is divided so that the main part of the material to be processed first part after Impact of the hold-down on the material during its further Downward movement relative to a second part of the lower tool part moves towards the base plate. Since the second part of the lower part of the tool the edge area of the part to be machined Material is supported during this relative movement between the first and second part the outer edge of the material superscript, which is the first process of a conventional flanging corresponds, i.e. installation at an angle of approximately 90 °.
  • a down extending crimping jaw provided when lowering the upper part of the tool and after the relative movement of the two Parts of the lower part of the tool on the raised outer edge of the material to be processed hits in order to tilt it.
  • the flaring jaw also hits the top of the second one Part of the lower part of the tool and moves the second part in the direction the base plate.
  • the first part is now with the Downward movement of the upper part of the tool struck against a stop, so that no further movement of the first part in the direction the base plate is more possible. Therefore, there is now a relative movement the second part towards the first part in the direction on the base plate instead, causing a flare completely crimping the outer edge of the material to be machined Material takes place.
  • the flanging tool according to the invention is particularly suitable for Processing of carrier sheets, which is a multilayer film package wear to connect to the carrier sheet by flanging is.
  • carrier sheets which is a multilayer film package wear to connect to the carrier sheet by flanging is.
  • the main advantages of the flanging tool according to the invention are in reducing the processing time of those to be processed Materials and in the higher quality of the machined Material can be seen because several operations are not required with the resulting several reclamping processes better reproducibility must be observed.
  • an upper tool part 2 a head plate 1, which is firmly connected to the upper part of the tool is.
  • a compression spring 10 a hold-down device 3 connected against the restoring force of Compression spring 2 relative to the upper tool part 2 relatively movable is.
  • a lower tool part 5 has a first and a second part 5a and 5b, which are movable in the vertical direction relative to one another are what the guide pin 11 and compression springs 12 are provided are. Support the guide bolts 11 and the compression springs 12 itself on a base plate 6 of the flanging tool, which also a stop 8 for the first part 5a or one connected to it bottom plate carries.
  • Fig. 1 the flanging tool is shown in its rest position, in which a material to be processed between the hold-down device 3 and the surface of the first and second parts 5a and 5b of the Lower tool part is to be inserted.
  • the individual steps of the flaring process are from 2a to 2c:
  • Fig. 2a is the hold-down due to the lowering of the head plate 1 3 with the compression spring 10 not yet compressed the material to be processed 13 comes to rest, in this position of the hold-down device 3 relative to the upper part of the tool 2 has not yet carried out a relative movement.
  • the hold-down device 3 is relative to the upper tool part 2 Location also has not changed due to the power of the Compression spring 10, however, the first part 5a together with that to be machined Material 13 moved in the direction of the base plate 6, whereby the outer edge 13a of the material to be processed has raised at the deformation edge of the second part 5b.
  • the second part 5b is located in that shown in Fig. 2b Position still in its rest position. In the position shown here sets the flaring jaw 4 straight on the second part 5b of the lower tool part 5 on.
  • the flaring tool can also Connection of several sheets with each other or one sheet with other parts.

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Bördelwerkzeug der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art (siehe z.B. US-A-2 821 233).
Derartige Bördelwerkzeuge führen den Bördelvorgang an einem Material, wie z.B. an einem Metallblech gewöhnlich in drei aufeinanderfolgenden Schritten aus, wobei das zu bördelnde Werkstück in aller Regel dreimal auf drei unterschiedlichen Werkzeugen aufgespannt werden muß. Beim ersten Vorgang erfolgt dabei ein Hochstellen der Außenkante des Metallbleches in einem Winkel von etwa 90° gegenüber der Ebene des Metallbleches, dann wird in einem zweiten Vorgang die hochgestellte Außenkante angekippt, so daß sie bis zu einem stumpfen Winkel von etwa 135° in Richtung auf das Metallblech gekippt wird, und erst dann erfolgt in einem dritten Vorgang das eigentliche Bördeln mit einem Zudrücken der Außenkante auf die Ebene des Metallbleches, wozu die Außenkante des Metallbleches um etwa 180° auf das Metallblech selbst umgedrückt bzw. umgebördelt wird.
Aus der DE-A-21 23 746 ist eine Falzmaschine mit einem Bördelwerkzeug bekannt, bei dem neben dem an der Kopfplatte befestigten Werkzeugoberteil ein gegenüber der Kopfplatte bewegbares Druckstück angeordnet ist, das beim Abwärtsgang der Kopfplatte von einem an der Grundplatte gelagerten Biegewerkzeug zurückdrückbar und beim Aufwärtsgang der Kopfplatte das Biegewerkzeug verschwenkt, das dadurch das Zudrücken der Außenkante des zu bearbeitenden Materials bewirkt, nachdem dieses beim Abwärtsgang der Kopfplatte mit Hilfe des Werkzeugoberteils und des Werkzeugunterteils durch Hochstellen der Außenkante des Materials verformt wurde. Diese bekannte Falzmaschine ermöglicht daher bereits ein Bördeln der Außenkante eines Metallbleches in einem Arbeitsgang ohne Umspannen des Metallblechs. Dieses Bördeln erfolgt dabei durch den Abwärtsgang und den nachfolgenden Aufwärtsgang der Kopfplatte.
Aus der DD-A-206 946 ist ein Werkzeug zum Einbördeln eines Randes an Tiefziehteilen bekannt, das in einem Umformwerkzeug einen Spreizdorn mit Spreizsegmenten, einen Anstellstempel mit Zentrier- und Anstellschräge, einen Planierstempel und ein Federelement aufweist.
Aus der oben genannten US-A-2 821 233 ist ein Bördelwerkzeug bekannt, bei dem das Werkzeugunterteil derart geteilt ausgebildet ist, daß ein das Werkstück bildendes Material lagernder erster Teil nach dem Auftreffen des Niederhalters auf dem Material eine Relativbewegung zum den Randbereich des Materials abstützenden zweiten Teil in Richtung der Grundplatte ausführt. Dabei führen der zweite Teil des Werkzeugunterteils sowie ein zweiter Teil des Niederhalters jeweils Bewegungen in horizontaler Richtung aus. Der zweite Teil des Werkzeugunterteils wird dabei nacheinander in zwei Stufen in horizontaler Richtung nach links verschoben, wonach er dann in horizontaler Richtung nach rechts wiederum zurückbewegt wird.
Aus der DE-A-29 35 128 ist eine Biegevorrichtung bekannt, die einen zweiten Teil hat, der zum Andrücken und Zurückdrücken der hochgestellten Außenkante des als Werkstück zu biegenden Metallblechs eine horizontale Bewegung ausführt.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Bördelwerkzeug zu schaffen, das mit einer minimalen Anzahl von Arbeitsschritten ein Umbördeln der Außenkante eines zu bearbeitenden Materials ermöglicht.
Bei einem Bördelwerkzeug der genannten Art ist diese Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Die erfindungsgemäße Lösung zeichnet sich dadurch aus, daß der gesamte Bördelvorgang, d.h. vom Aufstellen der Außenkante über ihr Ankippen bis zum vollständigen Zudrücken in einem einzigen Arbeitsgang mit nur einem einheitlichen Bördelwerkzeug bereits beim Abwärtsgang der Kopfplatte ausgeführt werden kann. Dabei führen die einzelnen Teile des Bördelwerkzeuges bei einer Relativbewegung des Werkzeugoberteils zum Werkzeugunterteil gegeneinander unterschiedliche Relativbewegungen aus, um z.B. bei einem Absenken des Werkzeugoberteils in Richtung der Grundplatte des Bördelwerkzeuges zuerst den Niederhalter des Werkzeugoberteils mit der Oberfläche des zu bearbeitenden Materials in Berührung zu bringen, das seinerseits auf der Oberfläche des Werkzeugunterteils gelagert ist. Das eine Matrize aufweisende Werkzeugunterteil ist dabei derart geteilt, daß ein den Hauptteil des zu bearbeitenden Materials lagernder erster Teil nach dem Auftreffen des Niederhalters auf dem Material bei seiner weiteren Abwärtsbewegung relativ zu einem zweiten Teil des Werkzeugunterteils sich in Richtung der Grundplatte bewegt. Da der zweite Teil des Werkzeugunterteils den Randbereich des zu bearbeitenden Materials abstützt, wird bei dieser Relativbewegung zwischen erstem und zweiten Teil die Außenkante des Materials hochgestellt, was dem ersten Vorgang einer üblichen Bördelung entspricht, d.h. einer Aufstellung in einem Winkel von etwa 90°. An der Unterseite des Werkzeugoberteils ist eine sich nach unten erstreckende Bördelbacke vorgesehen, die beim Absenken des Werkzeugoberteils und nach erfolgter Relativbewegung der beiden Teile des Werkzeugunterteils auf die hochgestellte Außenkante des zu bearbeitenden Materials trifft, um dieses anzukippen. Dabei trifft die Bördelbacke auch auf die Oberseite des zweiten Teils des Werkzeugunterteils und bewegt das zweite Teil in Richtung der Grundplatte. Das erste Teil ist inzwischen bei der Abwärtsbewegung des Werkzeugoberteils an einem Anschlag angeschlagen, so daß keine weitere Bewegung des ersten Teils in Richtung der Grundplatte mehr möglich ist. Daher findet jetzt eine Relativbewegung des zweiten Teils gegenüber dem ersten Teil in Richtung auf die Grundplatte statt, wodurch mit der Bördelbacke ein vollständiges Umbördeln der Außenkante des zu bearbeitenden Materials stattfindet.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Patentansprüchen 2 und 3 angegeben.
Das erfindungsgemäße Bördelwerkzeug eignet sich besonders zur Bearbeitung von Trägerblechen, die ein mehrschichtiges Folienpaket tragen, das durch Umbördeln mit dem Trägerblech zu verbinden ist. Als Materialien für Trägerblech und Folienpaket können sämtliche für das Bördeln geeigneten Metalle, vorzugsweise Stahl, Aluminium, Kupfer, Gold und deren Legierungen verwendet werden.
Die wesentlichen Vorteile des erfindungsgemäßen Bördelwerkzeuges sind in der Verminderung der Bearbeitungszeit der zu bearbeitenden Materialien und in der höheren Qualität des bearbeiteten Materials zu sehen, da durch das Entfallen mehrerer Arbeitsvorgänge mit den damit bedingten mehreren Umspannvorgängen eine bessere Reproduzierbarkeit einzuhalten ist.
Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels, das in der Zeichnung lediglich schematisch dargestellt ist, näher erläutert. Im einzelnen zeigen:
Fig. 1
schematisch einen Ausschnitt der wesentlichen Teile des Bördelwerkzeuges und
Fig. 2a bis 2c
die drei wesentlichen Arbeitsschritte des Bördelvorganges bei dem erfindungsgemäßen Bördelwerkzeug.
Wie aus Fig. 1 zu erkennen ist, weist ein Werkzeugoberteil 2 eine Kopfplatte 1 auf, die mit dem Werkzeugoberteil fest verbunden ist. Mit dem Werkzeugoberteil 2 ist über Führungsbolzen 9, von denen hier nur zwei gezeigt sind, sowie eine Druckfeder 10 ein Niederhalter 3 verbunden, der gegen die Rückstellkraft der Druckfeder 2 gegenüber dem Werkzeugoberteil 2 relativ beweglich ist. Außerdem ist an der Unterseite des Werkzeugoberteils 2 eine Bördelbacke 4 angeschraubt.
Ein Werkzeugunterteil 5 weist ein erstes und ein zweites Teil 5a und 5b auf, die in vertikaler Richtung relativ zueinander beweglich sind, wozu die Führungsbolzen 11 und Druckfedern 12 vorgesehen sind. Die Führungsbolzen 11 und die Druckfedern 12 stützen sich auf einer Grundplatte 6 des Bördelwerkzeuges ab, die auch einen Anschlag 8 für das erste Teil 5a bzw. eine mit diesem verbundene untere Platte trägt.
In Fig. 1 ist das Bördelwerkzeug in seiner Ruhestellung gezeigt, in der ein zu bearbeitendes Material zwischen dem Niederhalter 3 und der Oberfläche der ersten und zweiten Teile 5a und 5b des Werkzeugunterteils einzulegen ist.
Die einzelnen Arbeitsschritte des Bördelvorganges sind aus den Fig. 2a bis 2c zu entnehmen:
In Fig. 2a ist infolge des Absenkens der Kopfplatte 1 der Niederhalter 3 bei noch nicht zusammengedrückter Druckfeder 10 an dem zu bearbeitenden Material 13 zur Anlage gekommen, wobei in dieser Stellung der Niederhalter 3 gegenüber dem Werkzeugoberteil 2 noch keine Relativbewegung ausgeführt hat.
Bei der in Fig. 2b gezeigten Stellung des Bördelwerkzeuges hat der Niederhalter 3 gegenüber dem Werkzeugoberteil 2 seine relative Lage ebenfalls noch nicht verändert, aufgrund der Kraft der Druckfeder 10 jedoch das erste Teil 5a zusammen mit dem zu bearbeitenden Material 13 in Richtung der Grundplatte 6 verschoben, wodurch sich die Außenkante 13a des zu bearbeitenden Materials an der Verformungskante des zweiten Teils 5b hochgestellt hat. Das zweite Teil 5b befindet sich bei der in Fig. 2b gezeigten Stellung noch in seiner Ruhelage. In der hier gezeigten Stellung setzt die Bördelbacke 4 gerade auf dem zweiten Teil 5b des Werkzeugunterteils 5 auf.
Bei der weiteren Abwärtsbewegung der Kopfplatte 1 und damit des Werkzeugoberteils 2 bewegt jetzt die Bördelbacke 4 das zweite Teil 5b in Richtung der Grundplatte 6 nach unten, wobei dieses zweite Teil 5b gleichzeitig eine Relativbewegung zum ersten Teil 5a ausführt, da das erste Teil 5a inzwischen am Anschlag 8 (vgl. Fig. 1) angeschlagen ist und damit keine weitere Bewegung nach unten ausführen kann. Dadurch wird bei der weiteren Abwärtsbewegung des Werkzeugoberteils 2 die relative Lage zwischen Niederhalter 3 und Werkzeugoberteil 2 verändert, wozu die Druckfeder 10 zusammengedrückt wird. Gleichzeitig findet das vollständige Umbördeln der Außenkante des Materials 13 statt, was durch eine entsprechende Formgebung der Bördelbacke 4 erreicht wird, die zuvor ein Ankippen der anfangs im wesentlichen senkrecht hochgestellten Außenkante bewirkt, wenn sie auf dieser bei ihrer Abwärtsbewegung auftrifft.
Wie dieses aus Fig. 2c deutlich zu erkennen ist, wird nicht nur die Druckfeder 10 sondern es werden auch die Druckfedern 12 zwischen Grundplatte 6 und zweitem Teil 5b des Werkzeugunterteils 5 zusammengedrückt. Wird daher nach der Beendigung eines Bördelvorganges der Abwärtsdruck auf die Kopfplatte 1 fortgenommen, bewegt sich das Bördelwerkzeug aufgrund der Rückstellkraft der Druckfedern 10 und 12 selbsttätig wieder in seine Ruhestellung.
Aus der vorstehenden Beschreibung ist sofort zu erkennen, daß mit Hilfe des Bördelwerkzeuges in einer sehr einfachen funktionellen Weise und auch bei einem einfachen konstruktiven Aufbau des Bördelwerkzeuges ein Bördeln des jeweils zu bearbeitenden Materials in allein einem Arbeitsvorgang auszuführen ist.
Obwohl eine bevorzugte Anwendung des Bördelwerkzeugs die Verbindung eines Metallblechs mit einem mehrschichtigen Folienpaket vorsieht, kann das Bördelwerkzeug auch zur Verbindung mehrerer Bleche miteinander bzw. eines Bleches mit anderen Teilen verwendet werden.

Claims (3)

  1. Bördelwerkzeug, insbesondere zum Verbinden eines Metallblechs mit einem mehrschichtigen Folienpaket durch Bördeln der Außenkante des Metallblechs auf das Folienpaket, mit
    einer Kopfplatte (1)
    einem von dieser bewegungsübertragend beaufschlagten Werkzeugoberteil (2) mit einem Niederhalter (3) für das zu bearbeitende Material (13) und
    einem das Material (13) auf seiner Oberseite lagernden Werkzeugunterteil (5) mit Matrize und einer Grundplatte (6), und einer an der Unterseite des Werkzeugoberteils (2) sich nach unten erstreckende Bördelbacke (4), wobei das Werkzeugunterteil (5) derart geteilt ausgebildet ist, daß ein das Material (13) lagernder erster Teil (5a) nach dem Auftreffen des Niederhalters (3) auf dem Material (13) eine Relativbewegung zum den Randbereich des Materials (13) abstützenden zweiten Teil (5b) in Richtung der Grundplatte (6) bis zum Auftreffen an einem Anschlag (8) ausführt
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Bördelbacke (4) bei einer Relativbewegung zwischen Werkzeugoberteil (2) und Werkzeugunterteil (5) auf dem das Hochstellen der Außenkante des Metallblechs bewirkenden Bereich der Matrize aufsetzt; daß
    anschließend an das Auftreffen des Niederhalters (3) am Anschlag (8) der zweite Teil (5b) nach dem Auftreffen der Bördelbacke (4) eine Relativbewegung zum ersten Teil (5a) in Richtung der Grundplatte (6) ausführt, und daß
    die Bördelbacke (4) so geformt ist, daß sie bei der Relativbewegung des zweiten Teils (5b) die hochgestellte Außenkante (13a) des Metallblechs zuerst andrückt und dann zudrückt.
  2. Bördelwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Niederhalter (3) am Werkzeugoberteil (2) über mindestens einen Führungsbolzen (9) und mindestens eine Druckfeder (10) derart festgelegt ist, daß er zusammen mit dem Werkzeugoberteil (2) in Richtung auf die Grundplatte (6) bewegbar ist, bis er auf dem Material (13) aufsetzt und der erste Teil (5a) des Werkzeugunterteils (5) am Anschlag (8) aufgetroffen ist, und das Werkzeugoberteil (2) relativ zum Niederhalter (3) in Richtung auf die Grundplatte (6) bewegbar ist, nachdem der erste Teil (5a) am Anschlag (8) aufgetroffen ist.
  3. Bördelwerkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und das zweite Teil (5a, 5b) über mindestens einen Führungsbolzen (11) und mindestens eine Druckfeder (12) am Werkzeugunterteil (5) derart festgelegt sind, daß zuerst das erste Teil (5a) relativ zum zweiten Teil (5b) und danach das zweite Teil (5b) relativ zum ersten Teil (5a) in Richtung der Grundplatte (6) bewegbar ist.
EP94117220A 1993-11-26 1994-10-31 Bördelwerkzeug Expired - Lifetime EP0655287B1 (de)

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DE9318162U 1993-11-26

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Publication Number Publication Date
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EP0655287A3 EP0655287A3 (de) 1995-07-12
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DE9318162U1 (de) 1995-01-05
EP0655287A2 (de) 1995-05-31
EP0655287A3 (de) 1995-07-12
DE59404947D1 (de) 1998-02-12
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