EP1238723A2 - Verfahren zum Abkanten von Blechen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

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EP1238723A2 EP02002739A EP02002739A EP1238723A2 EP 1238723 A2 EP1238723 A2 EP 1238723A2 EP 02002739 A EP02002739 A EP 02002739A EP 02002739 A EP02002739 A EP 02002739A EP 1238723 A2 EP1238723 A2 EP 1238723A2
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    • B21D5/00—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves
    • B21D5/04—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves on brakes making use of clamping means on one side of the work
    • B21D5/042—With a rotational movement of the bending blade
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
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    • B21D19/08—Flanging or other edge treatment, e.g. of tubes by single or successive action of pressing tools, e.g. vice jaws
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D5/00—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves
    • B21D5/04—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves on brakes making use of clamping means on one side of the work

Definitions

  • the invention relates to a method in the preamble of the first claim specified type and on a device for performing the method.
  • the folding of sheet metal is generally known and is usually done on presses carried out.
  • a bending rail is arranged in the upper tool (Formbacke) used, the sheet metal area to be bent near the bending line bends.
  • Sheet metal parts are bent with such a device, on which the mold jaw cannot bend evenly on the bending line, this will be bent Sheet metal part not evenly deformed or even deformed. Then they form Waves or bumps that can no longer be completely eliminated.
  • the same Disadvantages occur when due to the existing shape of the bevelled Sheet metal part with translationally movable mold jaws, these bending edges cannot run over far enough.
  • the object of the present invention is to remedy this and a method and to propose a device for carrying out the method which the aforementioned disadvantages are avoided.
  • FIGs 1 denotes a tool frame in a press, 2 a movable press lower tool and with 3 an associated, also movable Press punch.
  • a rotating body 4 is in a housing 5 in Cut visible.
  • the rotating body carries a shaped jaw 4.1. This serves Pick up and fold the sheet metal area to be bent.
  • a lever 6 is arranged on the rotating body 4 and cooperates with a slide 7.
  • the slide 7 is in slide guides 8 on the tool frame 1 guided.
  • the carriage 7 is actuated by a slave cylinder-piston arrangement 9 which is also attached to the tool frame 1.
  • the slave cylinder-piston unit 9 is actuated via a master cylinder-piston unit 10, which is attached to the tool frame 1. Are connected the two cylinder piston units via a hose connection 11.
  • a plunger 15 is provided in such a way that when the tool is closed the plunger 15 the piston rod 10.1 of the master cylinder-piston unit 10 straight touched without moving them.
  • FIG. 1 Also shown in FIG. 1 is a postforming stamp 12, which is also on the tool frame 1 is attached and cooperates with the rotating body 4 when it has reached its end position ( Figure 2).
  • the sheet to be further formed at the same time is also shown in FIG. 1 and designated with 13, the beveled already in a previous operation formed (deep-drawn) area is provided with the reference number 14.
  • the end position of the press is shown in FIG. Here was the chamfer Sheet metal region 14 by pivoting the rotary body 4 with the mold jaw 4.1 bent in the housing 5.
  • the upper tool moves 3 downwards until the sheet 13 between the upper tool 3 and the lower tool 2 is clamped. In this position the Ram 15 the piston rod 10.1 of the master cylinder-piston unit 10.
  • the end position is reached when the lower tool 2 on the tool frame 1 rests. In this position, the postform stamp 12 also bumps against the Rotating body 4 and locked it in the end position.
  • FIG 3 is a perspective view of the principle of the rotating body 4 in its Housing 5 shown. It can also be seen here that the rotating body 4 in its starting position is held by two springs 16 which laterally from the Protrude housing 5 and are attached to the housing 5 at a suitable location
  • the postform punch 12 penetrates the housing 5 and acts in the end position together with the stop surface 4.2 on the rotating body.
  • Figure 4 differs from the illustration in Figure 3 in that the left Half of the housing has broken away. This is one of the two side guide surfaces of the rotating body 4 visible.
  • the rotating body 4 points in this example first lateral guide surfaces 17, which are designed like a segment of a circle. It is in the housing via two correspondingly designed counter-guide surfaces 18 5 led.
  • the design of the two guide surfaces depends of course on the folding angle and the pivoting range of the rotating body 4 in its housing 5 from.
  • the housing 5 is omitted, so that the rotating body 4 with its guide surfaces 17 and 19 arranged on both sides is visible.
  • the design of the lever 6 depends on the lifting height of the slave cylinder-piston unit 9 and the folding angle.
  • Figure 7 shows a detail of the carriage 7 in the starting position. Here is visible how the carriage 7 is guided in the carriage guide 8 without play.
  • the Slide guide 8 guide surfaces 22 to 24.
  • Figure 8 shows the carriage in the end position, i.e. with the maximum extended Piston rod of the slave cylinder-piston unit 9.

Abstract

Um beim Abkanten von Blechen auch Bleche (13) abkanten zu können, bei denen die Formbacke nicht gleichmäßig an der Biegelinie angreifen kann, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, die Formbacke (4.1) in einem Gehäuse verschwenkbar zu führen und zwar derart, dass eine Abkantung um die Biegelinie möglich ist. Dies wird dadurch erreicht, dass die Formbacke (4.1) in einer Führung in einem Gehäuse (5) geführt ist und von einem über Hydraulikzylinder betätigbaren Schlitten über eine Rolle und eine an der Formbacke (4.1) befestigten Hebel (6) verschwenkt wird. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren der im Oberbegriff des ersten Anspruchs angegebenen Art sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Das Abkanten von Blechen ist allgemein bekannt und wird üblicherweise auf Pressen durchgeführt. Hierbei wird eine im Oberwerkzeug angeordnete Biegeschiene (Formbacke) verwendet, die nahe der Biegelinie den abzukantenden Blechbereich biegt.
Werden mit einer derartigen Vorrichtung Blechteile abgekantet, an denen die Formbacke nicht gleichmäßig an der Biegelinie angreifen kann, wird das abzukantende Blechteil nicht gleichmäßig verformt bzw. sogar deformiert. Es bilden sich dann Wellen oder Beulen, die nicht mehr vollständig beseitigt werden können. Die gleichen Nachteile treten dann auf, wenn wegen der vorhandenen Form des abzukantenden Blechteils bei translatorisch verfahrbaren Formbacken diese Biegekanten nicht weit genug überfahren können.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, hier Abhilfe zu schaffen und ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens vorzuschlagen, durch die die vorher genannten Nachteile vermieden werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des ersten und zweiten Anspruchs gelöst.
Im Gegensatz zu den bisher vorhandenen Verfahren wird nunmehr vorgeschlagen, dass die Formbacke verschwenkbar in einem Gehäuse geführt wird. Damit kann eine Abkantung gleichmäßig an der Biegelinie erfolgen. Auch können hiermit bereits umgeformte Blechbereiche abgekantet werden, die bei einer translatorischen Bewegung der Formbacke sonst deformiert würden. Damit ist es möglich, Bleche, z.B. im Automobilkarosseriebau, umzuformen, bei denen bisher beim Abkantvorgang Beulen oder Wellen eintraten, die nicht oder nur sehr arbeitsintensiv entfernt werden konnten.
Die Unteransprüche 3 bis 15 beschreiben vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines ausgewählten Beispiels näher erläutert. Es stellen dar:
Figur 1
einen schematisierten Querschnitt durch das erfindungsgemäße Abkantwerkzeug an einer Presse;
Figur 2
die Anordnung nach Figur 1 in der Endstellung;
Figur 3
eine perspektivische Prinzipdarstellung der Formbacke im Gehäuse mit Schlittenführung;
Figur 4
die Ansicht gemäß Figur 3 mit einseitig geöffnetem Gehäuse;
Figur 5
eine perspektivische Darstellung des Rotationskörpers mit Schlittenführung;
Figur 6
die Ansicht nach Figur 5 in der Endstellung;
Figur 7
die Ausgangsstellung der Schlittenführung mit Schlitten;
Figur 8
die Endstellung der Anordnung gemäß Figur 7.
In Figur 1 ist schematisiert die erfindungsgemäße Anordnung dargestellt und zwar in ihrer Ausgangsstellung, d.h. vor Beginn des Abkantvorganges bei noch geöffnetem Werkzeug. Hierbei ist mit 1 ein Werkzeuggestell in einer Presse bezeichnet, mit 2 ein verfahrbares Pressenunterwerkzeug und mit 3 ein zugehöriges, ebenfalls verfahrbares Pressenoberwerkzeug.
An dem Pressenunterwerkzeug ist ein Rotationskörper 4 in einem Gehäuse 5 im Schnitt sichtbar. Der Rotationskörper trägt eine Formbacke 4.1. Dieser dient dazu, den zu biegenden Blechbereich aufzunehmen und abzukanten.
An dem Rotationskörper 4 ist ein Hebel 6 angeordnet, der mit einem Schlitten 7 zusammenarbeitet. Der Schlitten 7 ist in Schlittenführungen 8 am Werkzeuggestell 1 geführt.
Betätigt wird der Schlitten 7 von einer Nehmer-Zylinderkolben-Anordnung 9, die ebenfalls am Werkzeuggestell 1 befestigt ist.
Die Betätigung der Nehmer-Zylinderkolben-Einheit 9 geschieht über eine Geber-Zylinderkolben-Einheit 10, die am Werkzeuggestell 1 befestigt ist. Verbunden sind die beiden Zylinderkolben-Einheiten über eine Schlauchverbindung 11.
Zum Betätigen der Geber-Zylinderkolben-Einheit 10 ist an dem Pressenoberwerkzeug 3 ein Stößel 15 vorgesehen und zwar derart, dass bei geschlossenem Werkzeug der Stößel 15 die Kolbenstange 10.1 der Geber-Zylinderkolben-Einheit 10 gerade berührt, ohne sie zu verfahren.
Weiterhin dargestellt ist in Figur 1 ein Nachformstempel 12, der ebenfalls am Werkzeuggestell 1 befestigt ist und mit dem Rotationskörper 4 zusammenwirkt, wenn es seine Endstellung erreicht hat (Figur 2).
Das gleichzeitig weiter umzuformende Blech ist in Figur 1 ebenfalls dargestellt und mit 13 bezeichnet, wobei der abzukantende bereits in einem vorhergehenden Arbeitsgang umformte (tiefgezogene) Bereich mit der Bezugsziffer 14 versehen ist.
In Figur 2 ist die Endstellung der Presse dargestellt. Hierbei wurde der abzukantende Blechbereich 14 durch Verschwenken des Rotationskörpers 4 mit der Formbacke 4.1 im Gehäuse 5 gebogen.
Gleichzeitig ist in Figur 2 sichtbar, dass der Nachformstempel 12 den Rotationskörper 4 in seiner Endstellung hält. So wird ein Nachfedern des Rotationskörpers 4 in seinem Gehäuse und somit des abgekanteten Blechbereiches 14 verhindert.
Um den Blechbereich 14 abzukanten, wird wie folgt vorgegangen.
Nachdem das Blech 13 in die geöffnete Presse eingelegt wurde, fährt das Oberwerkzeug 3 abwärts und zwar solange, bis das Blech 13 zwischen dem Oberwerkzeug 3 und dem Unterwerkzeug 2 eingespannt ist. In dieser Position berührt der Stößel 15 die Kolbenstange 10.1 der Geber-Zylinderkolben-Einheit 10.
Bei einer weiteren Abwärtsbewegung des Oberwerkzeuges 3 wird zum einen das Unterwerkzeug 2 in Richtung auf das Werkzeuggestell 1 bewegt und zum anderen die Kolbenstange 10.1 der Geber-Zylinderkolben-Einheit 10 durch den Stößel 15 abwärts bewegt. Dadurch wird das im Zylinder befindliche Hydrauliköl über die Schlauchverbindung 11 in die Nehmer-Zylinderkolben-Einheit 9 verdrängt. Somit fährt deren Kolbenstange aus und verschiebt damit den Schlitten 7 in seiner Führung aufwärts. Da der Schlitten 7 mit dem Hebel 6 zusammenwirkt, verfährt er bei seiner Aufwärtsbewegung ebenfalls den Hebel 6 nach oben, wodurch der Rotationskörper 4 in der Führung ihres Gehäuses 5 verschwenkt wird.
Die Endstellung ist dann erreicht, wenn das Unterwerkzeug 2 auf dem Werkzeuggestell 1 aufliegt. In dieser Stellung stößt auch der Nachformstempel 12 gegen den Rotationskörper 4 und arretiert ihn so in der Endstellung.
Allgemein wird dies dadurch erreicht, dass ein geeignetes Übersetzungsverhältnis zwischen zum einen zwischen Geber- und Nehmer-Kolbenzylinder-Einheit und zum anderen durch die Arbeitswege des Schlittens 7 und des Pressenober- und -Unterwerkzeugs (3 bzw. 2) gewählt wurde.
Im folgenden werden die einzelnen erfindungsgemäßen Bauteile näher beschrieben.
In Figur 3 ist eine perspektivische Prinzipansicht des Rotationskörpers 4 in seinem Gehäuse 5 dargestellt. Weiterhin ist hier sichtbar, dass der Rotationskörper 4 in seiner Ausgangsstellung von zwei Federn 16 gehalten wird, die seitlich aus dem Gehäuse 5 herausragen und an geeigneter Stelle am Gehäuse 5 befestigt sind
Der Nachformstempel 12 durchdringt das Gehäuse 5 und wirkt in der Endstellung mit der Anschlagfläche 4.2 an dem Rotationskörper zusammen.
Figur 4 unterscheidet sich von der Darstellung in Figur 3 dadurch, dass die linke Gehäusehälfte weggebrochen ist. Damit ist eine der beiden seitlichen Führungsflächen des Rotationskörpers 4 sichtbar. Der Rotationskörper 4 weist in diesem Beispiel erste seitliche Führungsflächen 17 auf, die kreissegmentartig ausgebildet sind. Er wird über zwei entsprechend ausgestaltete Gegenführungsflächen 18 im Gehäuse 5 geführt.
Die Ausgestaltung der beiden Führungsflächen hängt selbstverständlich vom Abkantwinkel und dem Verschwenkbereich des Rotationskörpers 4 in seinem Gehäuse 5 ab.
Eine exakte Führung des Rotationskörpers 4 wird weiterhin dadurch erzielt, dass zwei weitere Führungsflächen 19 konzentrisch zu deren ersten Führungsflächen 17 vorhanden sind, die mit einer weiteren gehäusefesten Führungsfläche 20 zusammenwirken (Figur 4).
In Figur 5 ist das Gehäuse 5 fortgelassen, so dass der Rotationskörper 4 mit seinen auf beiden Seiten angeordneten Führungsflächen 17 und 19 sichtbar ist.
In Figur 5 ist der Rotationskörper in seiner Ausgangsstellung dargestellt, d.h., der Abkantvorganghat noch nicht begonnen.
In Figur 6 ist die Endstellung des Rotationskörpers ebenfalls ohne Gehäuse dargestellt. Hier ist auch sichtbar, wie der Hebel 6, der auf der Rückseite des Rotationskörpers 4 angeordnet ist, mit dem Schlitten 7 zusammenwirkt. Um die Reibung zu vermindern, besitzt der Schlitten 7 eine Rolle 21, die auf dem Umfang des Hebels 6 abrollt.
Die Gestaltung des Hebels 6 hängt von der Hubhöhe der Nehmer-Zylinderkolben-Einheit 9 und dem Abkantwinkel ab.
Damit der Nachformstempel 12 die Kontaktfläche 4.2 des Rotationskörpers 4 erreichen kann, ist die Kontur der Lauffläche für die Rolle 21 auf dem Hebel 6 weiterhin so ausgebildet, dass sich nach Beendigung des Abkantvorganges der Schlitten 7 weiterbewegen kann ohne weitere Bewegung des Rotationskörpers 4. Dadurch kommt bei einer weiteren Abwärtsbewegung des Pressenunterwerkzeuges 2 der Nachformstempel 12 mit der Kontaktfläche 4.2 des Rotationskörpers in Kontakt.
Figur 7 zeigt eine Einzelheit des Schlittens 7 in der Ausgangsstellung. Hier ist sichtbar, wie der Schlitten 7 in der Schlittenführung 8 spielfrei geführt ist. Hierzu weist die Schlittenführung 8 Führungsflächen 22 bis 24 auf.
Figur 8 zeigt den Schlitten in der Endstellung, d.h. bei maximal herausgefahrener Kolbenstange der Nehmer-Zylinderkolben-Einheit 9.

Claims (15)

  1. Verfahren zum Abkanten von Blechen, bei denen das Blech bis auf den abzukantenden Bereich eingespannt ist und der abzukantende Bereich mit Hilfe einer Formbacke abgekantet wird,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Formbacke in einem Gehäuse derart verschwenkbar geführt wird, dass eine Abkantung um die Biegelinie erfolgt.
  2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bestehend aus einer Presse, bei der das Blech zwischen einen am Pressentisch angeordneten Unterwerkzeug und einem verfahrbaren Oberwerkzeug eingespannt ist und mit einer Formbacke zum Biegen des abzukantenden Blechbereiches,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Formbacke (4.1) in einem Gehäuse (5) in einer Führung geführt ist und von einem Schlitten (7) betätigbar ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Formbacke (4.1) den abzukantenden Blechbereich (14) vollständig aufnimmt.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Formbacke (4.1) an einem Rotationskörper (4) befestigt ist, der in dem Gehäuse (5) geführt ist und dass an dessen Rückseite ein Hebel (6) befestigt ist.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (5) an dem Pressenunterwerkzeug (2) befestigt ist.
  6. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche 2 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (5) seitliche Führungsflächen (18) aufweist, die mit Führungsflächen (18) an dem Rotationskörper (4) zusammenwirken.
  7. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche 2 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Rotationskörper (4) gegen die Kraft einer Feder (16) verschwenkbar ist.
  8. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche 2 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitten (7) eine Rolle (21) trägt, die mit dem Hebel (6) zusammenwirkt.
  9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 2 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitten (7) in an dem Werkzeuggestell (1) befestigten Führungsflächen (22 - 24) verfahrbar ist.
  10. Vorrichtung zur Durchführung nach mindestens einem der Ansprüche 2 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Schlitten (7) mit einer Kolbenstange einer Nehmer-Zylinderkolben-Einheit (9) verbunden ist.
  11. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangegangenen Ansprüche 2 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Nehmer-Zylinderkolben-Einheit (9) mit einer am Werkzeuggestell (1) angeordneten Geber-Zylinderkolben-Einheit (10) in Wirkverbindung steht.
  12. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenstange (10.1) der Geber-Zylinderkolben-Einheit von einem am Pressenoberwerkzeug (3) angeordneten Stößel betätigbar ist.
  13. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangegangenen Ansprüche 2 bis 12,
    dadurch gekennzeichnet, dass das Pressenunterwerkzeug (2) verfahrbar gelagert ist.
  14. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangegangenen Ansprüche 2 bis 13,
    dadurch gekennzeichnet, dass am Werkzeuggestell (1) ein Nachformstempel (12) angeordnet ist, der mit einer Anschlagfläche (Kontaktfläche 4.2) am Rotationskörper (4) zusammenwirkt.
  15. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangegangenen Ansprüche 2 - 14,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Hebel (6) derart ausgestaltet ist, dass am Bewegungsende des Pressenunterwerkzeuges (2) der Rotationskörper (4) nach dem Abkantvorgang weiter verschwenkt wird.
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