EP1212155B1 - Dispositif et procede permettant de menager un evidement dans une piece a usiner - Google Patents

Dispositif et procede permettant de menager un evidement dans une piece a usiner Download PDF

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EP1212155B1 EP00954644A EP00954644A EP1212155B1 EP 1212155 B1 EP1212155 B1 EP 1212155B1 EP 00954644 A EP00954644 A EP 00954644A EP 00954644 A EP00954644 A EP 00954644A EP 1212155 B1 EP1212155 B1 EP 1212155B1
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Eckard Morlock
Philipp Grupp
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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
    • B21D17/00—Forming single grooves in sheet metal or tubular or hollow articles
    • B21D17/02—Forming single grooves in sheet metal or tubular or hollow articles by pressing

Definitions

  • the invention relates to a device for introducing a depression into a Workpiece that is movable in a feed direction by a feed device Has tool, the at least one processing element for Production of the recess acts on the workpiece, as well as a corresponding Method.
  • the tool has at least one machining element with a machining area has, which is wedge-shaped in the feed direction of the tool is and starting from a front end to the opposite End of the machining area widened to a width that essentially corresponds to the axial extent of the depression to be produced, and itself rising from the base of the tool to a height of at least the depth of the recess to be made, and that the device has a device through which the tool in one of the feed direction different machining direction with a varying machining force is acted upon.
  • a device for insertion a recess in a workpiece in which an acting on the workpiece Tool moved by a feed device in a feed direction is, and in which at least one processing element of the tool for Production of a recess acting on the workpiece is according to the invention
  • the tool used at least one machining element with a machining area that is in the feed direction of the tool is wedge-shaped and extends from a front end to one opposite end of the machining area widened to a width
  • the essentially the axial extent of the recess to be produced extends and extends from the base of the tool to a Elevation that is at least the depth of the recess to be produced, and that the tool in a different direction from the feed direction with a varying machining force.
  • FIG. 1 to 3 show a schematically shown, generally designated 1 Device for making depressions 2a-2d (see FIG. 4) in a workpiece 3a-3e.
  • the device 1 has a tensioning device 10, in the workpieces 3a-3e can be clamped and thereby in the clamping device 10 are held in a fixed position.
  • the clamping device 10 is from a feed device 11 movable in the directions of the double arrow X, so that to the Beund Unload the tensioning device 10 from its working position shown in FIG. 1 away and can be moved back to the working position after the loading process is.
  • the feed device 11 of the clamping device 10 is preferably trained as hydraulic or pneumatic or motorized, a piston 12 of the feed device 11 on the clamping device 10 attacks. By feeding a working medium under pressure into a Piston chamber 13 is thus a back and forth movement of the tensioning device 10 feasible.
  • the clamping device 10 is opposite a pressing device 20, which also from a feed device 21 - as described further below is - is movable in the direction of the double arrow X '.
  • a piston 22 of the feed device 21 engages on the pressing device 20, wherein the piston 22 in turn by supplying a working medium is reciprocable in a piston chamber 23 of the feed device 21.
  • a tool 30 can be inserted by a feed device 31, which in turn has a has pistons 32 guided in a piston chamber 33. That in a tour 25 the pressing device 20 guided tool 30 - as best shown in the figure 3 shows - a number of processing elements 35a-35d, the Number of processing elements 35a-35d on the number of depressions 2a-2d is coordinated, which is to be formed in each of the workpieces 3a-3e.
  • each processing element 35a-35d is wedge-shaped, whereby a wedge-shaped front part 37 of the processing elements 35a-35d of one sharp tip 38 starting from the end 39 of the machining area 40 widened, the width b of the wedge-shaped processing region 40 at its End 39 substantially equal to the axial extent l of the corresponding one Well 2a-2d.
  • the tensioning device 10 is first of all assigned to it Feed device 11 moved out of its working position shown in FIG. 1, so that the workpieces 3a-3e in corresponding receptacles 10a-10e Clamping device 10 can be used. Then the tensioning device 10 moved back into their working position. The one assigned to tool 30 Feed device 31 then moves tool 30 along the guide 25 of the pressing device 20 in the space between the clamping device 10 and the pressing device 20.
  • a tip 38 of the first machining element 35a of the tool 30 touches down on the foremost workpiece 3a in the feed direction, that is Tool 30 with an oscillating one acting in a machining direction B.
  • Machining force applied by the pressing device 20 by its associated Feed device 21 is moved back and forth accordingly.
  • This Force is preferably applied such that the tool 30 acting essentially orthogonally, preferably periodically oscillating Machining force between a maximum value and a minimum value varies, with the minimum value being in the range of zero, or even one takes a negative value, d. that is, the pressing device 20 at this time in a reverse stroke the tool 30 from the workpieces 3a-3e moved away.
  • the individual processing elements 35a-35e of the tool 30 are arranged offset in the feed direction are.
  • This measure has the advantage that the manufacture of individual Indentations 2a-2d in a workpiece 3a-3e occur at different times, whereby in advantageous manner to be applied by the feed device 31 Feed force is reduced.
  • Another feed movement of the tool 30 entails that thereafter the front region 37 following the tip 38 of the first machining element 35a, the wall 3a 'of the tubular workpiece 3a applied, which successively the production of the first recess takes place in workpiece 3a.
  • the tip 38 of the second processing element acts 35b onto the wall of the first workpiece 3a, thereby successively the second depression 2b is carried out in the workpiece 3a.
  • the processing elements 35c, 35d fashion the third and the fourth recess 2c, 2d is produced in the first workpiece 3a, whereby - as already mentioned above - in the feed movement of the tool 30 by their Feed device 31 a by the pressing device 20, Hammer-like force application of the tool 30 and thus its processing elements 35a-35d.
  • the arrangement of the processing elements 35a-35d offset in the feed direction hereby requires that its rear, adjoining the actual processing area 40, itself from the end 39 of the machining area 40 to the end 35a'-35d 'of the machining element 35a-35d extending region 41 such is designed so that the feed movement of the tool 30 is not hinders when the machining area 40 of the machining elements 35a-35d has already passed through the recess 2a-2d in the workpiece 3a-3e, d. H., the rear area 41 of each processing area 40 is designed in such a way that it passes through the recess through the machining area 40 of the machining element 35a-35d was generated, can be pushed through.
  • FIG. 4 shows an essentially rectangular depression 2b, the machining area 40 being shaped as shown in FIG. 4 is.
  • FIG. 4 shows an essentially sawtooth shape Indentation 2a, such as that used as a locking element in headrests for motor vehicles is used.
  • a locking slope extending to the axial direction of the workpiece 3 2a 'goes in a substantially orthogonal to the longitudinal direction of the workpiece 3 extending locking surface 2a ".
  • the processing area 40 of the processing element 35 formed such that the Machining area 40 in plan view and side view the shape of a rectangular Triangle.
  • the wedge-shaped processing area 40 has recesses 43 on its surface, which are preferably alternating are arranged. This measure has the effect that this results in the area the recesses 43 have no effect on the machined workpiece 3, which has the effect that the application of force and thus the action through the processing element 35 on the opposite of the recess 43 Side is increased.
  • the machining elements 35a-35d on the workpiece 3a-3e essentially act orthogonally.
  • the processing elements 35a-35d arranged on the base of the workpiece 3a-3e in such a way are that they are at a defined angle to the orthogonal to this workpiece 3a-3e. This then makes it possible for undercuts can be generated in the depressions 2a-2d.
  • the device described is particularly suitable for producing a Gearing in a tubular workpiece, especially a thin-walled one Workpiece.
  • arranging a corresponding number of processing elements 35a-35d in the tool 30 is by an appropriate spacing of these processing elements 35a-35d particularly easily possible Gearing or at least a portion of this gearing as above described.
  • the device 1 is a feed device (not shown), through which the workpiece (s) 3a-3e in their axial direction after the machining operation by the tool 30 has ended, can be pushed forward.

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Claims (28)

  1. Dispositif pour introduire un renfoncement dans une pièce à usiner, qui présente un outil (30) mobile dans une direction d'avance via un mécanisme d'avance (31), outil dont au moins un élément d'usinage (35 ; 35a - 35d) agit sur la pièce à usiner (3a - 3e) pour la réalisation du renfoncement (2a - 2d), caractérisé en ce que l'outil (30) possède au moins un élément d'usinage (35 ; 35a - 35d) comprenant une zone d'usinage (40) qui présente une configuration cunéiforme dans la direction d'avance de l'outil (30) et qui s'élargit sur une largeur (b) à partir d'une extrémité avant (38) jusqu'à l'extrémité opposée 39 de la zone d'usinage (40), largeur qui correspond essentiellement à l'étendue axiale (1) du renfoncement à réaliser (2a - 2d), et qui s'élève sur une hauteur (h) à partir de la surface de base (36) de l'outil (30), hauteur qui correspond au moins à la profondeur (t) du renfoncement (2a - 2d) à réaliser, et en ce que le dispositif (1) présente un mécanisme (10, 11 ; 20, 21) par lequel l'outil (30) peut être sollicité avec une force d'usinage variable dans une direction d'usinage (B) différente de la direction d'avance.
  2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la force d'usinage est une force oscillante, de préférence à oscillations périodiques.
  3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la force agissant sur l'outil (30), s'exerçant dans la direction d'usinage (B) varie entre une valeur maximale et une valeur minimale.
  4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la valeur minimale de la force d'usinage agissant à la manière d'un marteau sur l'outil (30) est ≤ 0, de telle sorte qu'après une sollicitation de force de l'outil 30 dans une direction d'avance du mécanisme (10, 11 ; 20, 21) du dispositif (1), générant la force d'usinage, dans une course vers l'arrière qui y fait suite, un retrait de l'outil (30) par rapport à ladite au moins une pièce à usiner (3a - 3e).
  5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif (1) présente un mécanisme de serrage (10) dans lequel on peut insérer une pièce à usiner (3a - 3e) qui doit faire l'objet d'un usinage.
  6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le mécanisme de serrage (10) présente un mécanisme d'avance 11 et en ce que, via le mécanisme d'avance (11), le mécanisme de serrage (10) est mobile pour la sollicitation de l'outil (30) avec la force d'usinage.
  7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif (1) présente un mécanisme de pression de serrage (20) opposé au mécanisme de serrage (10).
  8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le mécanisme de pression de serrage (20) présente un mécanisme d'avance (21) par lequel le mécanisme de pression de serrage (20) est mobile pour la sollicitation de l'outil (30).
  9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'outil (30) est à même de se déplacer en continu, par intermittences ou par oscillations, à l'état serré contre le mécanisme de serrage (10), devant au moins une pièce à usiner (3a - 3e).
  10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, via le mécanisme d'avance (31), on peut générer une force d'avance pour l'outil (30) qui 'varie quant à son intensité et à sa direction.
  11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que, via- le mécanisme d'avance (31) pour l'outil (30), on peut générer une force d'avance telle que, après une course vers l'avant dans laquelle l'outil (30) est soumis à un déplacement dans sa direction d'avance, dans une course vers l'arrière qui y fait suite, on peut mettre en oeuvre un mouvement de l'outil (30) vers l'arrière opposé à la direction d'avance.
  12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la zone d'usinage (40) d'au moins un élément d'usinage (35a - 35d) de l'outil (30) présente, dans au moins un plan de coupe s'étendant en direction perpendiculaire par rapport à sa direction longitudinale, une section transversale de configuration rectangulaire, triangulaire, ovale, polygonale ou semi-circulaire.
  13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins une zone d'usinage (40) d'au moins un élément d'usinage (35a - 35d) de l'outil (30) présente au moins un évidement (43) s'étendant dans la direction longitudinale de la zone d'usinage (40).
  14. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins un élément d'usinage (35a - 35d) de l'outil (30) est disposé en alignement perpendiculaire par rapport à une plaque de base (36) de l'outil (30).
  15. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins un élément d'usinage (35a - 35d) de l'outil (30) est disposé en alignement incliné par rapport à la plaque de base (36) de l'outil (30).
  16. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins un mécanisme d'avance (11, 21, 31) présente un piston (11', 21', 31') à entraínement pneumatique ou hydraulique, pour générer la force d'usinage.
  17. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins un mécanisme d'avance (12, 22, 32) est entraíné par moteur.
  18. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins deux éléments d'usinage (35a - 35d) de l'outil (30) sont disposés en étant décalés l'un par rapport à l'autre dans la direction d'avance de l'outil (30).
  19. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'outil (30) est guidé dans un guidage (25) du mécanisme de serrage par pression (20).
  20. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif (1) présente un mécanisme pour la rotation de la pièce ou des pièces à usiner (3a - 3e) autour de leur axe longitudinal.
  21. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif (1) présente un mécanisme pour l'avance de la pièce ou des pièces à usiner (3a - 3e) dans leur direction axiale.
  22. Procédé pour l'insertion d'un renfoncement dans une pièce à usiner, dans lequel un outil (30) agissant sur la pièce à usiner est soumis à un déplacement dans une direction d'avance via un mécanisme d'avance (31), dans lequel au moins un élément d'usinage (35 ; 35a - 35d) de l'outil (30) agit sur la pièce à usiner (3a - 3e) pour la réalisation d'un renfoncement (2a - 2d), caractérisé en ce que l'outil utilisé (30) présente au moins un élément d'usinage (35 ; 35a - 35d) comprenant une zone d'usinage (40) qui est réalisée en une configuration cunéiforme dans la direction d'avance de l'outil (30) et qui s'élargit sur une largeur (b) à partir d'une extrémité avant (38) jusqu'à une extrémité opposée (39) de la zone d'usinage (40), largeur qui correspond essentiellement à l'étendue axiale (1) du renfoncement (2a - 2d) à réaliser et qui s'élève à partir de la surface de base (36) de l'outil (30) sur une hauteur (h) qui correspond au moins à la profondeur (t) du renfoncement (2a - 2d) à réaliser, et en ce que l'outil (30) est sollicité avec une force d'usinage variable dans une direction d'usinage (B) différente de la direction d'avance.
  23. Procédé selon revendication 22, caractérisé en ce qu'on utilise, à titre de force d'usinage, une force oscillante, de préférence une force à oscillations périodiques.
  24. Procédé selon l'une quelconque des revendications 22 ou 23, caractérisé en ce que la force agissant sur l'outil (30), s'exerçant dans la direction d'usinage (B) varie entre une valeur maximale et une valeur minimale.
  25. Procédé selon la revendication 24, caractérisé en ce que la valeur minimale de la force d'usinage agissant à la manière d'un marteau sur l'outil (30) est ≤ 0, de telle sorte qu'après une sollicitation de force de l'outil (30) dans une direction d'avance du mécanisme (10, 11 ; 20, 21) du dispositif (1), générant la force d'usinage, dans une course vers l'arrière qui y fait suite, un retrait de l'outil (30) par rapport à ladite au moins une pièce à usiner (3a - 3e).
  26. Procédé selon l'une quelconque des revendications 22 à 25, caractérisé en ce que l'outil (30) est à même de se déplacer en continu, par intermittences ou par oscillations, à l'état serré contre le mécanisme de serrage (10), devant au moins une pièce à usiner (3a - 3e).
  27. Procédé selon l'une quelconque des revendications 22 à 26, caractérisé en ce que, via le mécanisme d'avance (31), on peut générer une force d'avance pour l'outil (30) qui varie quant à son intensité et à sa direction.
  28. Procédé selon la revendication 27, caractérisé en ce que, via le mécanisme d'avance (31) pour l'outil (30), on peut générer une force d'avance telle que, après une course vers l'avant dans laquelle l'outil (30) est soumis à un déplacement dans sa direction d'avance, dans une course vers l'arrière qui y fait suite, on peut mettre en oeuvre un mouvement de l'outil (30) vers l'arrière opposé à la direction d'avance.
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