EP3085467A1 - Method and tool for the outer edge flanging of flat or moulded sheet metal parts - Google Patents

Method and tool for the outer edge flanging of flat or moulded sheet metal parts Download PDF

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EP3085467A1
EP3085467A1 EP16400010.1A EP16400010A EP3085467A1 EP 3085467 A1 EP3085467 A1 EP 3085467A1 EP 16400010 A EP16400010 A EP 16400010A EP 3085467 A1 EP3085467 A1 EP 3085467A1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
sheet metal
tool
edge
rounding
sheet
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP16400010.1A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Rolf Bretschneider
Wolfgang Horke
Andreas Szelig
Bertram Zeeh
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.)
Aweba Werkzeugbau GmbH AUE
Original Assignee
Aweba Werkzeugbau GmbH AUE
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Filing date
Publication date
Application filed by Aweba Werkzeugbau GmbH AUE filed Critical Aweba Werkzeugbau GmbH AUE
Publication of EP3085467A1 publication Critical patent/EP3085467A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D19/00Flanging or other edge treatment, e.g. of tubes
    • B21D19/12Edge-curling
    • B21D19/14Reinforcing edges, e.g. armouring same
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D19/00Flanging or other edge treatment, e.g. of tubes
    • B21D19/08Flanging or other edge treatment, e.g. of tubes by single or successive action of pressing tools, e.g. vice jaws
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D39/00Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders
    • B21D39/02Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders of sheet metal by folding, e.g. connecting edges of a sheet to form a cylinder
    • B21D39/021Application of procedures in order to connect objects or parts, e.g. coating with sheet metal otherwise than by plating; Tube expanders of sheet metal by folding, e.g. connecting edges of a sheet to form a cylinder for panels, e.g. vehicle doors

Definitions

  • the invention is based on the method defined in the preamble of claim 1 and of the defined in the preamble of claim 4 machine tool.
  • outer edge flanges of planar or shaped sheet metal parts to be realized by means of the method and production tool are linked to the task of optimizing the visual quality of the edges of these thin-walled sheet metal parts, which are already stiffened by local crowning, in addition to their stiffness by outer edge flanges To improve and to ensure a grippy and accident-proof handling during manual installation of such sheet metal parts.
  • the problem is derived from both the method and the mechanical forming tool for the outer edge flanging planar or shaped sheet metal parts differently, both innovative and inventive form.
  • the task derived therefrom is to find another sequence of the procedure for the outer edge flanging and a tool training, with which as a result only a reciprocating linear plunger movement of the standard press a qualitative flanging the entire sheet metal outer edge to be flanged on a plane or Molded sheet metal part medium or large surface area can be produced.
  • the method consists of five temporally coordinated and spring force and formformat-, one after another actively and passively moved, running process steps, referred to in the following part of the description with the letter abbreviations VSB 1 to VSB 5.
  • a further embodiment of the inventive method is specified in claim 2.
  • the method for the outer edge curling unlike the method described in patent claim 1, is a rounding method without a final step of joining.
  • the method steps of this method are referred to in the following part of the description with the letter abbreviations VSA 1 to VSA 4.
  • the claim 3 includes further, applicable to the method according to claim 1 and 2 features of the process to be implemented by the tool.
  • the tool for the outer edge flanging plane-surface or shaped sheet metal parts indicates that both the upper or outer tool as well as the lower or inner tool are each formed in several parts segmented.
  • the adjacently arranged tool components for the internal machining and for the external machining of the sheet metal parts are accurately positioned relative to one another by means of column guides of the molding tool and can be adjusted and controlled in their respective linear position on the sheet metal part.

Abstract

Durch zeitlich koordiniert ablaufende Verfahrensschritte werden die Außenkanten (1.3) an dem Blechteil-Kragen (1.4) der Blechteile (1) nach innen umgeschlagen und stirnseitig abgerundet. Die zur Verfahrensdurchführung vorgeschlagenen Werkzeugausbildungen realisieren die Außenkanten-Bördelung durch entgegengerichtete Linearbewegungen des Ober- oder Außenwerkzeuges (2.1) und des Unter- oder Innenwerkzeuges (2.2) über die in diesen gelagerten, aktiv oder passiv zusätzlich eigenbeweglichen, Werkzeugsegmente (2.3 bis 2.7) einen Blechrand-Umschlag entlang des durch die Blechteil-Ausbildung bedingten Verlaufes der Außenkante (1.3) mit nur einer hin- und hergehenden Bewegung des Formwerkzeuges (2). Das Abbiegen, das Abrunden und Zubiegen des Blechteil-Kragen (1.4) an den Außenkanten (1.3) ist mittels fünf, das Abbiegen und Abrunden ist mit vier zu realisierenden Verfahrensschritten der entsprechend der Dimension und ovalen sowie hohlen Querschnittsform des Blechrand-Umschlages ausgebildeten Werkzeugsegmente (2.3 bis 2.7) durchführbar. Die Anwendung erstreckt sich auf im Fahrzeugbau übliche planflächige oder formbehaftete Blechteile und sichert eine gute visuelle Qualität sowie eine griffige und unfallsichere Handhabung beim manuellen Verbau dieser Blechteile (1) an den Fahrzeugen.By temporally coordinated proceeding process steps, the outer edges (1.3) on the sheet metal part collar (1.4) of the sheet metal parts (1) are folded inwards and rounded off the front side. The tool designs proposed for implementing the method realize the outer edge flanging by oppositely directed linear movements of the upper or outer tool (2.1) and the lower or inner tool (2.2) via the stored in these, actively or passively additionally self-movable, tool segments (2.3 to 2.7) a sheet edge Envelope along the course of the sheet metal part-related course of the outer edge (1.3) with only one reciprocating movement of the mold (2). The bending, the rounding and fitting of the sheet metal part collar (1.4) at the outer edges (1.3) is by means of five, the bending and rounding is with four to be realized process steps of the dimension and oval and hollow cross-sectional shape of the sheet metal edge envelope formed tool segments ( 2.3 to 2.7). The application extends to conventional plane-like or shapely sheet metal parts in vehicle construction and ensures good visual quality as well as a non-slip and accident-proof handling during manual installation of these sheet metal parts (1) on the vehicles.

Description

Die Erfindung geht von dem im Oberbegriff des Patentanspruches 1 definierten Verfahren und von dem im Oberbegriff des Patentanspruches 4 definierten maschinellen Formwerkzeug aus.The invention is based on the method defined in the preamble of claim 1 and of the defined in the preamble of claim 4 machine tool.

Dabei sind die durch Verfahren und Herstellungswerkzeug zu realisierenden Außenkanten-Bördelungen planflächiger oder formbehafteter Blechteile an die Aufgabenstellung geknüpft, die Kanten dieser dünnwandigen Blechteile, die bereits durch örtliche Bombierungen versteift sind, ergänzend durch Außenkanten-Bördelungen in ihrer Steifigkeit zu optimieren, die visuelle Qualität zu verbessern und eine griffige sowie unfallsichere Handhabung beim manuellen Verbau derartiger Blechteile zu gewährleisten.The outer edge flanges of planar or shaped sheet metal parts to be realized by means of the method and production tool are linked to the task of optimizing the visual quality of the edges of these thin-walled sheet metal parts, which are already stiffened by local crowning, in addition to their stiffness by outer edge flanges To improve and to ensure a grippy and accident-proof handling during manual installation of such sheet metal parts.

Stand der Technik ist, dass die Bördel-Herstellungsverfahren und Bördel-Formwerkzeuge auf

  • Gesenk- und Rollbiegen sowie Einrollen von Blechkanten mit kreisförmigem Bördelverlauf an Blechgefäßen oder an geradlinigen kurzen Blechkanten von kleinen ebenflächigen sowie rechteckigen Blechteilen sowie auf
  • Falzbiegen und Falzen an geradlinigen kurzen Blechkanten, wobei insbesondere zweilagige, abgewinkelte und um 180° umgeschlagene sowie durch Pressdruck verbundene Blechteil-Verbindungen durch diese Art des Kantenbördelns hergestellt werden,
konzentriert sind.The state of the art is that the hemming production methods and hemming molding tools
  • Swaging and roll bending and curling of sheet edges with circular flare on sheet metal vessels or on straight short sheet edges of small planar and rectangular sheet metal parts and on
  • Fold bending and folding at straight short sheet edges, wherein in particular two-layer, bent and bent over by 180 ° and connected by pressing pressure sheet-metal connections are made by this type of Kantenbördelns,
are concentrated.

Dieser Stand der Technik ist auch Gegenstand von erfinderischen Verfahrens- und Werkzeugausbildungen.This prior art is also the subject of inventive process and tool designs.

Beispiele für die Herstellung kreisförmiger Blechrandumschläge durch Gesenk- und Rollbiegen auf Formwerkzeugen mit geradliniger Werkzeugbewegung sind dafür das in

  • EP 1712 307 A2 vorgeschlagene Verfahren zur Herstellung einer teilweise gerollten Kante an einem Blechteil,
  • DD 259 740 A3 vorgeschlagene Werkzeug zum Biegen einer Rolle mittels eines Rollstempels sowie die in
  • DE 2647 550 C2 und CZ 226 474 B1 vorgeschlagenen Werkzeugausbildungen, mit denen nur eine Teil-Abrundung der Blech-Randzonen an Blechteil-Außenkanten durchführbar ist.
Examples of the production of circular sheet metal edge envelopes by die and roll bending on molds with straight tool movement are the in
  • EP 1712 307 A2 proposed methods for producing a partially rolled edge on a sheet metal part,
  • DD 259 740 A3 proposed tool for bending a roll by means of a roll punch and the in
  • DE 2647 550 C2 and CZ 226 474 B1 proposed tool designs, with which only a partial rounding of the sheet edge zones on sheet metal part outer edges can be performed.

Beispielhaft für Falzbiegen und Falzen sind die in

  • DE 10 2009 059 676 B4 ,
  • DE 10 2006 035 987 A1 und in
  • DE 199 47 518 C1
vorgeschlagenen Sonderausbildungen von Werkzeugen oder Sondervorrichtungen, um die mit Rand- und Verbindungsbördeln zu versehenen Blechteile sowie die eigentlichen. Bördelwerkzeuge wiederholgenau zu positionieren und zu fixieren. Dabei sind insbesondere zweilagige Blechkanten-Bördelungen und das Fügen zweier Blechteile zu realisieren.Exemplary for fold bending and folding are the in
  • DE 10 2009 059 676 B4 .
  • DE 10 2006 035 987 A1 and in
  • DE 199 47 518 C1
proposed special training of tools or special devices to the provided with edge and Verbindungsbördeln sheet metal parts and the actual. Repositioning and fixing crimping tools. In particular, two-layer sheet edge flanges and the joining of two sheet metal parts are to be realized.

Ausbildungen von Falzvorrichtungen mit Rollen oder mit Sonderbacken werden beispielhaft darüber hinausgehend in

  • DE 20 2004 012 580 U1 ,
  • DE 10 2006 009 292 B4 ,
  • DE 199 55 981 A1 und in
  • DE 1 095 240
vorgeschlagen.Formations of folding devices with rollers or with special jaws are exemplary beyond in
  • DE 20 2004 012 580 U1 .
  • DE 10 2006 009 292 B4 .
  • DE 199 55 981 A1 and in
  • DE 1 095 240
proposed.

Die Nachteile dieser benannten Verfahrens- und Werkzeugausbildungen sind

  • die aufwendig nacheinander und abschnittsweise durchzuführenden Mehrfachbiegungen oder Mehrfachabrundungen entlang der zu bördelnden Blechkante mit wiederholtem Werkzeugeinsatz,
  • die aneinander gereihten Blechkanten-Abschnitte der jeweils gesondert gefertigten Bördelungen, die zu Unterschieden in der Form, in der Dimensionierung und im dekorativen Aussehen führen,
  • die scharfkantig abgewinkelten und umgeschlagenen Falzbördelungen führen darüber hinausgehend zu Rissbildungen und Materialbrüchen bei Anwendungsbelastungen der Blechteile und
  • Sonderausbildungen von Bördelwerkzeugen und Sondervorrichtungen sind kostenaufwendiger und an Standardpressen nicht einsetzbar.
The disadvantages of these named process and tool designs are
  • the complicated successively and in sections to be performed multiple bends or multiple rounding along the sheet edge to be flanged with repeated use of tools,
  • the juxtaposed sheet edge portions of each separately manufactured flanges, which lead to differences in shape, in dimensioning and decorative appearance,
  • beyond the sharp-edged angled and folded Falzbördelungen lead to cracking and material fractures under application loads of sheet metal parts and
  • Special designs of flanging tools and special devices are more expensive and can not be used on standard presses.

Aus den benannten Ausbildungs- und Anwendungsnachteilen des Standes der Technik leitet sich die Problemstellung ab, sowohl das Verfahren wie auch das maschinelle Formungswerkzeug für die Außenkanten-Bördelung planflächiger oder formbehafteter Blechteile anders, sowohl innovativ wie auch erfinderisch, auszubilden. Die daraus abgeleitete Aufgabe besteht darin, eine andere Ablauffolge des Verfahrens zur Außenkanten-Bördelung und eine Werkzeugsausbildung zu finden, mit denen im Ergebnis nur einer hin- und hergehenden linearen Stößelbewegung der Standardpresse eine qualitative Bördelung der gesamten zu bördelnden Blech-Außenkante an einem planflächigen oder formbehafteten Blechteil mittleren oder großer Flächenausdehnung herstellbar ist.From the named training and application disadvantages of the prior art, the problem is derived from both the method and the mechanical forming tool for the outer edge flanging planar or shaped sheet metal parts differently, both innovative and inventive form. The task derived therefrom is to find another sequence of the procedure for the outer edge flanging and a tool training, with which as a result only a reciprocating linear plunger movement of the standard press a qualitative flanging the entire sheet metal outer edge to be flanged on a plane or Molded sheet metal part medium or large surface area can be produced.

Diese Problemstellung wird durch das im Patentanspruch 1 vorgeschlagene Verfahren wie folgt gelöst:

  • Das Verfahren für die Außenkanten-Bördelung ist ein linear bewegliches kraft- und formgesteuertes Abbiege-, Abrundungs- und Zubiegeverfahren mit einer dieses kennzeichnenden Spaltbildung zwischen Außenkante und Blech-Randzone am zu bearbeitenden Blechteil. Dabei ist der gesamte oder ein großer Anteil des Blechteil-Kragens mittels einer einstufigen Werkzeugbewegung um bis zu 180° umlegbar und damit fertig abrundbar.
This problem is solved by the method proposed in claim 1 as follows:
  • The method for the outer edge flanging is a linearly movable force and shape controlled bending, rounding and Zubiegeverfahren with this characterizing gap formation between the outer edge and sheet metal edge zone on the sheet metal part to be machined. In this case, the entire or a large proportion of the sheet metal part collar by means of a single-stage tool movement by 180 ° umlegbar and thus finished abrundbar.

Das Verfahren besteht aus fünf zeitlich koordiniert und federkraft- sowie formgesteuert-, nacheinander aktiv und passiv bewegt, ablaufenden Verfahrensschritten, im folgenden Teil der Beschreibung mit den Buchstabenkürzeln VSB 1 bis VSB 5 bezeichnet.The method consists of five temporally coordinated and spring force and formgesteuert-, one after another actively and passively moved, running process steps, referred to in the following part of the description with the letter abbreviations VSB 1 to VSB 5.

Dabei beinhaltet:

  • VSB 1
    ein lineares Anheben des Blech-Mittenteiles mittels eines Hebesegmentes, von einer Innenseite ausgehend,
  • VSB 2
    ein lineares, VSB 1 entgegengerichtetes Abstützen und Niederhalten des Blech-Mittenteiles mittels eines bewegungsbegrenzenden Niederhalte-Segmentes an seiner Außenseite,
  • VSB 3
    ein lineares Abstützen der Blech-Randzoneparallel und koordiniert zur in VSB 2 verlaufenden Radienformungs-Bewegung als begonnenes Abbiegen der Blech-Randzone von der Außenkante aus, sich nach innen abbiegend formend,
  • VSB 4
    ein lineares Anheben einer parallel und koordiniert zu VSB 1 verlaufenden Bewegung einer Abrundmatrize für ein zweites fortgeführtes nach innen gerichtetes Abrunden der Blech-Randzone und
  • VSB 5
    ein lineares begrenztes Anheben einer entsprechend der Blechteile-Kragenanordnung ausgebildeten aktiven Zubiege-Stempelhülse, als Adapter zwischen Hebesegment und Abrundmatritze angeordnet, mit deren stirnseitiger Kantenausbildung ein drittes Abrunden und gleichzeitiges Zubiegen der Blech-Randzone in eine Endstellung bei gleichzeitiger Bildung eines Spaltes zwischen Außenkante und Blech-Randzone über die gesamte Länge der Außenkante verlaufend, ohne Verfahrenswiederholungen gleichdimensioniert bearbeitet ist.
It includes:
  • VSB 1
    a linear lifting of the middle part of the plate by means of a lifting segment, starting from an inner side,
  • VSB 2
    a linear, VSB 1 opposing supporting and holding down the sheet metal center part by means of a movement-limiting hold-down segment on its outer side,
  • VSB 3
    linearly supporting the sheet edge zone in parallel and coordinating with the radius forming motion in VSB 2 as the sheet edge zone has begun to curve from the outer edge, forming a curve inward,
  • VSB 4
    a linear lifting of a parallel and coordinated to VSB 1 extending movement of a Abrundmatrize for a second continued inward rounding of the sheet edge zone and
  • VSB 5
    a linear limited lifting a corresponding to the sheet metal collar arrangement formed active Zubiege-stamp sleeve, arranged as an adapter between lifting segment and Abrundmatritze, with the front edge formation a third rounding and simultaneous addition of the sheet edge zone in an end position with simultaneous formation of a gap between the outer edge and sheet Edge zone running along the entire length of the outer edge, is processed equal dimensions without repetition of procedures.

Eine weitere Ausgestaltung des erfinderischen Verfahrens ist in Patentanspruch 2 angegeben.
Das Verfahren für die Außenkanten-Bördelung ist im Unterschied zu dem im Patentenspruch 1 beschriebenen Verfahren ein Abrundungsverfahren ohne einen abschließenden Verfahrensschritt Zubiegen. Die Verfahrensschritte dieses Verfahrens sind im folgenden Teil der Beschreibung mit dem Buchstabenkürzeln VSA 1 bis VSA 4 bezeichnet.
A further embodiment of the inventive method is specified in claim 2.
The method for the outer edge curling, unlike the method described in patent claim 1, is a rounding method without a final step of joining. The method steps of this method are referred to in the following part of the description with the letter abbreviations VSA 1 to VSA 4.

Der Patentanspruch 3 beinhaltet weitere, auf die Verfahren nach Patentanspruch 1 und 2 zutreffende Merkmale des durch das Werkzeug zu realisierenden Verfahrensablaufes.The claim 3 includes further, applicable to the method according to claim 1 and 2 features of the process to be implemented by the tool.

Die Problemstellungen der Verfahrensausbildungen und die zu deren Lösungen in den Patentansprüchen 1 bis 3 vorgeschlagenen erfinderischen Verfahrens-Ablauffolgen bedingen Werkzeugausbildungen, die im Patentanspruch 4 angegeben sind.The problems of the procedural training and proposed to their solutions in the claims 1 to 3 inventive process sequences require tool designs, which are specified in claim 4.

Das Werkzeug für die Außenkanten-Bördelung planflächiger oder formbehafteter Blechteile kennzeichnet, dass sowohl das Ober- oder Außenwerkzeug wie auch das Unter- oder Innenwerkzeug jeweils mehrteilig segmentiert ausgebildet sind. Die benachbart angeordneten Werkzeugkomponenten für die Innenbearbeitung und für die Außenbearbeitung der Blechteile sind mittels Säulenführungen des Formwerkzeuges lagegenau zueinander positioniert und in ihrer jeweiligen Linearposition am Blechteil einstell- und steuerbar.The tool for the outer edge flanging plane-surface or shaped sheet metal parts indicates that both the upper or outer tool as well as the lower or inner tool are each formed in several parts segmented. The adjacently arranged tool components for the internal machining and for the external machining of the sheet metal parts are accurately positioned relative to one another by means of column guides of the molding tool and can be adjusted and controlled in their respective linear position on the sheet metal part.

Die Werkzeug-Komponenten für die Innenseitenbearbeitung nach VSB sind als

  • ein Hebesegment für Blech-Mittenteile,
  • eine Abrundmatrize für das Abrunden der Blech-Randzonen und als
  • eine Zubiege-Stempelhülse, als Adapter zwischen beiden, für die Formung der Abrund-Endstellung
ausgebildet. Die Werkzeugkomponenten für die entgegengerichtete Außenbearbeitung nach VSB sind als
  • ein abstützendes Niederhalte-Segment für Blech-Mittenteile und als
  • ein Abstützelement für das beginnende Abrunden der Blech-Randzonen ausgebildet.
The tool components for inside machining according to VSB are as
  • a lifting segment for sheet metal center parts,
  • an Abrundmatrize for rounding off the metal edge zones and as
  • a Zubiege-stamp sleeve, as an adapter between the two, for the shaping of the round end position
educated. The tool components for opposing external machining according to VSB are as
  • a supporting hold-down segment for sheet metal center parts and as
  • a support element for the incipient rounding of the sheet edge zones formed.

Dem gegenüber sind die Werkzeugkomponenten für die Innenbearbeitung nach VSA als

  • ein Hebesegment für Blech-Mittenteile,
  • ein Abrundmatrize für das Abrunden der Blech-Randzonen und für die entgegengerichtete Außenbearbeitung nach VSA als
  • ein abstützendes Niederhalte-Segment für Blech-Mittenteile und als
  • ein Abstützelement für das Abrunden der Blech-Randzonen
ausgebildet und im Formwerkzeug angeordnet.In contrast, the tool components for internal machining according to VSA as
  • a lifting segment for sheet metal center parts,
  • a rounding template for the rounding of the sheet metal edge zones and for the opposite external machining according to VSA as
  • a supporting hold-down segment for sheet metal center parts and as
  • a support element for the rounding of the sheet metal edge zones
trained and arranged in the mold.

Der Patentanspruch 5 betrifft ergänzende Ausbildungen an den Werkzeugkomponenten für die Formung der Abrundungen an dem Blechteil-Kragen der nach dem Verfahren VSB hergestellten Blechteile.Of claim 5 relates to additional training on the tool components for the formation of the rounding on the sheet metal part collar of the sheet metal parts produced by the method VSB.

Die Erfindung ist in den Figuren vereinfacht dargestellt und bezogen auf die Verfahrens- und Werkzeugausbildungen für die VSB- und für die VSA-Realisierung im folgenden Teil der Patentbeschreibung näher erläutert.The invention is illustrated in simplified form in the figures and explained in more detail in relation to the process and tool designs for the VSB and VSA realization in the following part of the patent specification.

Gezeigt wird in

Fig. 1:
eine Schnitt-Teilansicht eines VSB-Formwerkzeuges nach Abbiegen und vor Abrunden der Blech-Randzone
Fig. 2:
Ansicht Fig. 1, nach Abrunden
Fig. 3:
Ansicht Fig. 1, nach Zubiegen
Fig. 4:
eine Schnitt-Teilansicht eines VSA-Formwerkzeuges nach Abbiegen und vor Abrunden der Blech-Randzone
Fig. 5:
Ansicht Fig. 4, nach Abrunden
Fig. 6:
eine Stirnseiten-Ansicht des Blechteiles und eine Schnitt-Teilansicht des VSB-Formwerkzeuges
Fig. 7:
eine Draufsicht auf Blechteil und Unter- oder Innenwerkzeug als Teilansicht nach Fig. 6
Shown in
Fig. 1:
a sectional partial view of a VSB molding tool after turning and before rounding the sheet edge zone
Fig. 2:
view Fig. 1 , after rounding off
3:
view Fig. 1 , after attaching
4:
a sectional partial view of a VSA molding tool after turning and before rounding the sheet edge zone
Fig. 5:
view Fig. 4 , after rounding off
Fig. 6:
an end view of the sheet metal part and a sectional partial view of the VSB molding tool
Fig. 7:
a plan view of sheet metal part and bottom or inner tool as a partial view Fig. 6

Das in Fig. 6 und Fig. 7 abgebildete, durch Wölbungen und Vertiefungen formbehaftet ausgebildete Blechteil 1 besteht aus einem planflächigen Blech-Mittenteil 1.1 und aus einer, um diesem herum angeordneten Blech-Randzone 1.2.
Das Blechteil 1 liegt zunächst auf dem Unter- oder Innenwerkzeug 2.2 des Formwerkzeuges 2 auf. Gegenstand der Außenkanten-Bördelung des Blechteiles 1 ist die umformende Bearbeitung der Blech-Randzone 1.2 mit deren Blechteil-Kragen 1.4, deren Außenkante 1.3 zu dem Blechrand-Umschlag 1.7, dessen Längen- und Winkelmaß 1.9 ist und die gesamte Außenkante 1.3, gemäß einer beispielhaft angenommenen funktionellen Aufgabe, die das Blechteil 1 zu erfüllen hat, umfasst. Teil dieser Aufgabe ist, den Blechrand-Umschlag 1.7 mit einem durchgängigen Spalt 1.8 auszustatten.
Durch eine nicht dargestellte Standard-Druckpresse werden die Aktivbewegungen und die Passivbewegungen der Werkzeugkomponenten im und mit dem Formwerkzeug 2 realisiert.
In den Fig. 1 bis 3 sind der Verfahrensablauf und die Werkzeugkomponenten für eine Außenkanten-Bördelung formbehafteter Blechteile 1, als Verfahren VSB bezeichnet, als

  • nach unten und nach innen gerichtetes Abbiegen des in einer ebenen Lage befindlichen Blech-Mittenteiles 1.1 in eine abgewinkelte Schräglage der Blech-Randzone 1.2 und in eine Anfangsstellung für ein Abrunden, wie in Fig. 1 dargestellt,
  • nach innen gerichtetes Abrunden, wie in Fig. 2 dargestellt und als
  • nach innen fortgesetztes Abrunden und Zubiegen für die Formung eines flachen nach unten gerichteten Blechrand-Umschlages 1.7 mit einem Spalt 1.8, so dass ein Zugang zu einem ovalen Hohlraum im Blechrand-Umschlag 1.7 mit geformt ist,
abgebildet.
In den Fig. 4. und 5 sind der Verfahrensablauf und die Werkzeug-Komponenten für eine Außenkanten-Bördelung von Blechteilen 1, als Verfahren VSA bezeichnet, als
  • um 90° nach unten abgebogene, der zunächst in einer ebenen Lage befindlichen Blech-Randzone 1.2, als eine Anfangsstellung für ein Abrunden wie in Fig. 4 dargestellt, und als
  • nach innen gerichtetes Abrunden, wie in Fig. 5 dargestellt, für die Formung eines in waagerechten Stellung verbleibenden hohlen Blechrand-Umschlages 1.7 mit Spalt 1.8 abgebildet.
This in Fig. 6 and Fig. 7 Pictured formed by bulges and depressions shaped sheet metal part 1 consists of a plane-shaped sheet metal center part 1.1 and one, arranged around this sheet metal edge zone 1.2.
The sheet metal part 1 is initially on the bottom or inner tool 2.2 of the mold 2. The object of the outer edge crimping of the sheet metal part 1 is the reshaping processing of the sheet metal edge zone 1.2 with the sheet metal part collar 1.4, the outer edge of the sheet metal edge envelope 1.3 1.7, whose length and angle is 1.9 and the entire outer edge 1.3, according to an example assumed functional task that has to meet the sheet metal part 1 includes. Part of this task is to equip the sheet metal edge envelope 1.7 with a continuous gap 1.8.
By a standard printing press, not shown, the active movements and the passive movements of the tool components are realized in and with the mold 2.
In the Fig. 1 to 3 the process sequence and the tool components for an outer edge crimping of shaped sheet metal parts 1, referred to as VSB method, as
  • downwardly and inwardly directed bending of the sheet metal middle part 1.1 located in a planar position in an angled inclined position of the sheet metal edge zone 1.2 and in an initial position for a rounding, as in Fig. 1 shown,
  • inward rounding, as in Fig. 2 represented and as
  • inwardly continued rounding and fitting for the formation of a flat, downwardly directed sheet metal edge envelope 1.7 with a gap 1.8, so that access to an oval cavity in the sheet metal edge envelope 1.7 is formed,
displayed.
In the 4 and 5 are the procedure and the tool components for an outer edge flanging of sheet metal parts 1, referred to as VSA method, as
  • bent by 90 ° downwards, the initially in a flat position sheet metal edge zone 1.2, as an initial position for a rounding as in Fig. 4 represented, and as
  • inward rounding, as in Fig. 5 shown, formed for the formation of a remaining in a horizontal position hollow sheet edge envelope 1.7 with gap 1.8.

Zur Durchführung beider Außenkanten-Bördelungsverfahren sind die an Standard-Druckpressen zum Einsatz kommenden Formwerkzeuge 2 mit innovativen Werkzeug-Komponenten segmentartig ausgestattet.
Im Ober- oder Außenwerkzeug 2.1 sind

  • ein Niederhalte-Segment 2.6 und
  • ein Abstützsegment 2.7,
im Unter- oder Innenwerkzeug 2.2 sind
  • ein Hebesegment 2.3,
  • eine Abrundmatrize 2.4. und
  • eine Zubiege-Stempelhülse 2.5,
adapterartig und zeit- sowie bewegungskoordiniert formend, aufgenommen.
Nach Beendigung des Außenkanten-Bördelungsverfahrens sind die Blechteile mittels vier Federelemente 3 aus dem Formwerkzeug 2 entfernbar.To carry out both outer edge crimping the coming to standard printing presses molds 2 are equipped with innovative tool components segmental.
In the upper or outer tool 2.1 are
  • a hold down segment 2.6 and
  • a support segment 2.7,
in the lower or inner tool are 2.2
  • a lifting segment 2.3,
  • a rounding template 2.4. and
  • an add-on stamping sleeve 2.5,
adapter-like and time- and motion-coordinated forming, added.
After completion of the outer edge crimping process, the sheet metal parts by means of four spring elements 3 from the mold 2 are removable.

Im Ergebnis sind die Außenkanten der gebördelten Blechteile, die insbesondere im Fahrzeugbau zur Anwendung kommend, in einer guten visuellen Qualität abgerundet. Diese Abrundung gewährleistet eine griffige und sichere Handhabung beim manuellen Verbau dieser Blechteile an den Fahrzeugen. Bezugszeichenliste VSB 1 bis VSB 5: Verfahrenschritte des Außenkanten-Abbiegens, -Abrundens und -Zubiegens an 1. VSA 1 bis VSA 4: Verfahrenschritte des Außenkanten-Abbiegens und -Abrundens an 1. 1 Blechteil 1.1 Blech-Mittenteil 1.2 Blech-Randzone 1.3 Außenkante an 1.2 1.4 Blechteil-Kragen 1.5 Außenseite von 1; 1.2; 1.2 1.6 Innenseite von 1; 1.2; 1.2 1.7 Blechrand-Umschlag 1.8 Spalt zwischen / in 1.2 1.9 Längen- und Winkelmaß von 1.7 2 Formwerkzeug 2.1 Ober- oder Außenwerkzeug 2.2 Unter- oder Innenwerkzeug 2.3 Hebesegment in / an 2.2 2.4 Abrundmatrize in / an 2.2 2.5 Zubiege-Stempelhülse in / an 2.2 2.6 Niederhalte-Segment in / an 2.1 2.7 Abstützsegment in / an 2.1 3 Federelement(e) für 1 As a result, the outer edges of the flanged sheet metal parts, which are used in particular in vehicle construction, rounded in a good visual quality. This rounding ensures a grippy and safe handling during manual installation of these sheet metal parts on the vehicles. LIST OF REFERENCE NUMBERS VSB 1 to VSB 5: Procedural steps of outer edge bending, rounding and joining at 1. VSA 1 to VSA 4: Procedural steps of the outer edge bending and rounding at 1. 1 sheet metal part 1.1 Sheet central portion 1.2 Sheet edge zone 1.3 outer edge at 1.2 1.4 Sheet metal part Collar 1.5 outside from 1; 1.2; 1.2 1.6 inside from 1; 1.2; 1.2 1.7 Sheet metal edge envelope 1.8 gap between / in 1.2 1.9 Length and angle measurement from 1.7 2 mold 2.1 Upper or outer tool 2.2 Under or inside tool 2.3 lifting segment in / at 2.2 2.4 Abrundmatrize in / at 2.2 2.5 Zubiege-punch sleeve in / at 2.2 2.6 Retaining segment in / at 2.1 2.7 support segment in / at 2.1 3 Spring element (s) for 1

Claims (5)

Verfahren für die Außenkanten-Bördelung planflächiger und formbehafteter Blechteile (1) mit Kragenausbildung, welches mit einem aus einem Ober- oder Außenwerkzeug und aus einem Unter- oder Innenwerkzeug bestehenden Formwerkzeug (2), an Standard-Druckpressen durchführbar ist, dadurch gekennzeichnet,
dass das Verfahren ein kraft- und formgesteuertes Abbiege- und Abrundungsverfahren mit einer kennzeichnenden Spaltbildung zwischen Außenkante (1.3) und Blech-Randzone (1.2) am zu bearbeitenden Blechteil (1) ist, mit der der gesamte oder ein großer Anteil des Blechteil-Kragens (1.4) mittels einer einstufigen Werkzeugbewegung um bis zu 180° umlegbar und fertig abrundbar ist und
aus den fünf zeitlich koordiniert kraft- und formgesteuert nacheinander aktiv und passiv bewegt ablaufenden Verfahrensschritten (VSB) - VSB 1, als ein
lineares Anheben des Blech-Mittenteiles (1.1) mittels eines Hebesegmentes (2.3), von seiner Innenseite (1.6) ausgehend,
- VSB 2, als ein
lineares, VSB 1 entgegengerichtetes Abstützen und Niederhalten des Blech-Mittenteiles (1.1) mittels eines bewegungsbegrenzenden Niederhalte-Segmentes (2.6) an seiner Außenseite (1.5),
- VSB 3, als ein
lineares Abstützen der Blech-Randzone (1.2), parallel und koordiniert zur in VSB 2 verlaufenden Radienformungs-Bewegung als begonnenes Abbiegen der Blech-Randzone ( 1.2) von der Außenkante (1.3) aus, sich nach innen abbiegend formend,
- VSB 4, als ein
lineares Anheben einer parallel oder koordiniert zu VSB 1 verlaufenden Bewegung einer Abrundmatrize (2.4) für ein zweites fortgeführtes nach innen gerichtetes Abrunden der Blech-Randzone (1.2) und
- VSB 5, als ein
lineares Abheben eines entsprechend der Blechteil-Kragenanordnung ausgebildeten und angeordneten aktiven Zubiege-Stempelhülse (2.5), als Adapter zwischen Hebesegment (2.3) und Abrundmatrize (2.4) angeordnet, mit dessen stirnseitig Kantenausbildung ein drittes Abrunden und Zubiegen der Blech-Randzone (1.2) in eine Entstellung bei gleichzeitiger Bildung des Spaltes (1.8) zwischen Außenkante (1.3) und Blech-Randzone (1.2), über die gesamte Länge der Außenkante (1.3) ohne Verfahrenswiederholungen gleich dimensioniert, bearbeitet ist,
besteht.
A method for the exterior edge flange plan planar and form-prone sheet metal parts (1) with collar training, which with a group consisting of an upper or outer tool and a lower or inner mold tool (2), at standard pressure pressing is carried out, characterized in that
that the method is a non-positive and controlled turning and rounding process with a distinctive gap formation between the outside edge (1.3) and sheet edge zone (1.2) (1) is on to be processed sheet metal part, with which the entire or a large portion of the sheet metal part-collar ( 1.4) by means of a single-stage tool movement by 180 ° umlegbar and ready abrundbar is and
from the five temporally coordinated force- and shape-controlled successively active and passive moving process steps (VSB) - VSB 1, as one
linear lifting of the sheet center part (1.1) by means of a lifting segment (2.3), starting from its inside (1.6),
- VSB 2, as one
linear, VSB 1 opposing supporting and holding down the sheet metal center part (1.1) by means of a movement-limiting hold-down segment (2.6) on its outer side (1.5),
- VSB 3, as a
linear support of the sheet metal edge zone (1.2), parallel and coordinated to the radius forming movement in VSB 2 as the bent sheet metal edge zone (1.2) has begun to bend from the outer edge (1.3), forming a curve inward,
- VSB 4, as a
linear lifting of a parallel or coordinated to VSB 1 extending movement of a Abrundmatrize (2.4) for a second continued inwardly directed rounding of the sheet edge zone (1.2) and
- VSB 5, as one
linear lifting of an according to the sheet metal part-collar arrangement formed and arranged active Zubiege-stamp sleeve (2.5), arranged as an adapter between lifting segment (2.3) and Abrundmatrize (2.4), with the front side edge training a third rounding and attaching the sheet edge zone (1.2) in a disfigurement with simultaneous formation of the gap (1.8) between outer edge (1.3) and sheet metal edge zone (1.2), over the entire length of the outer edge (1.3) without repetition of the same sized processes, edited,
consists.
Verfahren für die Außenkanten-Bördelung planflächiger oder formbehafteter Blechteile nach Patentanspruch 1 dadurch gekennzeichnet,
dass das Verfahren ein kraft- und formgesteuertes Abrundungsverfahren mit einer kennzeichnenden Spaltbildung zwischen Außenkante (1.3) und Blech-Randzone (1.2.) am zu bearbeitenden Blechteil (1) ist, mit der der gesamte oder ein großer Anteil des Blechteil-Kragen (1.4) mittels einer einstufigen Werkzeugbewegung um 90° umlegbar und fertig abrundbar ist und
dass das Verfahren aus den vier kraft- und formgesteuert nacheinander ablaufenden Verfahrensschritten (VSA) - VSA 1, als ein
lineares Anheben des Blech-Mittenteiles (1.1) mittels eines Hebesegmentes (2.3) von seiner Innenseite (1.6) aus,
- VSA 2, als ein
lineares, VSA 1 entgegengerichtetes Abstützen und Niederhalten des Blech-Mittenteiles (1.1) mittels eines bewegungsbegrenzenden Niederhalte-Segmentes (2.6) an seiner Außenseite (1.5),
- VSA 3, als ein
lineares Abstützen der Blech-Randzone (1.2) parallel und koordiniert zur in VSA 2 verlaufenden Radienform-Bewegung als begonnenes Abrunden der Blechrand-Zone (1.2), von der Außenkante (1.3) aus, sich formend und
- VSA 4, als ein
lineares Anheben einer parallel und koordiniert zu VSA 1 verlaufenden Bewegung einer Abrundmatrize (2.4) für ein fortgesetztes und unmittelbar folgendes Abrunden der Blech-Randzone (1.2) in der oberen Endstellung der Abrundmatrize (2.4) bei gleichzeitiger Spaltbildung zwischen Außenkante (1.3) und Blech-Randzone (1.2), über die gesamte Länge der Außenkante (1.3) ohne Verfahrenswiederholungen gleich dimensioniert, bearbeitet ist,
besteht.
Method for the outer edge flanging plane-surface or shaped sheet metal parts according to claim 1, characterized
that the method is a non-positive and controlled rounding process with a distinctive gap formation between the outside edge (1.3) and sheet edge zone (1.2.) to be machined sheet metal part (1), with which the entire or a large portion of the sheet metal part-collar (1.4) by means of a single-stage tool movement by 90 ° umlegbar and ready abrundbar is and
that the process consists of the four process steps (VSA) which proceed in a force-controlled and shape-controlled manner one after the other - VSA 1, as one
linear lifting of the sheet center part (1.1) by means of a lifting segment (2.3) from its inside (1.6),
- VSA 2, as one
linear, VSA 1 opposing supporting and holding down the sheet metal center part (1.1) by means of a movement-limiting hold-down segment (2.6) on its outer side (1.5),
- VSA 3, as one
Linear support of the sheet edge zone (1.2) parallel and coordinated to the VSA 2 extending Radienform movement as a begun rounding of the sheet edge zone (1.2), from the outer edge (1.3), forming and
- VSA 4, as one
linear lifting of a parallel and coordinated VSA 1 running movement of a Abrundmatrize (2.4) for a continued and immediately following rounding of the sheet edge zone (1.2) in the upper end position of Abrundmatrize (2.4) with simultaneous gap formation between outer edge (1.3) and sheet metal Edge zone (1.2), over the entire length of the outer edge (1.3) without repetition of procedures equal dimensions, edited,
consists.
Verfahren für die Außenkanten-Bördelung planflächiger oder formbehafteter Blechteile nach Patentanspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet,
dass die Verfahren zur Herstellung von Blechrand-Umschlägen dem umlaufenden, auf- und absteigenden Verlauf der Außenkanten (1.3) und Blech-Randzonen (1.2) folgend, mit einer Stößelbewegung in einem Formwerkzeug (2) durchführbar sind.
Method for the outer edge flanging flat-plane or shaped sheet metal parts according to claim 1 and 2, characterized
in that the methods for the production of sheet metal edge envelopes following the circumferential, ascending and descending course of the outer edges (1.3) and sheet edge zones (1.2), with a plunger movement in a mold (2) are feasible.
Werkzeug für die Außenkanten-Bördelung planflächiger oder formbehafteter Blechteile (1) mit Kragenausbildung für ein einstufiges Bördeln, wobei es ein aus einem Ober- oder Außenwerkzeug (2.1) und aus einem Unter-oder Innenwerkzeug (2.2) bestehendes einstufiges Formwerkzeug (2) ist, welches an und mit Standard-Druckpressen zur Anwendung kommt, für die Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch 1 und 2 ausgebildet, dadurch gekennzeichnet,
dass das Ober- oder Außenwerkzeug (2.1) und das Unter- oder Innenwerkzeug (2.2) des Formwerkzeuges (2) jeweils mehrteilig segmentiert sind, wobei die benachbarten Komponenten für die Innenbearbeitung und für die Außenbearbeitung mittels Säulenführungen lagegenau zueinander positioniert und in ihrer jeweiligen Linearposition am Blechteil (1) kraftangetrieben beweglich steuer- und einstellbar sind,
dass die Werkzeugkomponenten für die Innenseitenbearbeitung nach VSB als - ein Hebesegment (2.3) für Blech-Mittenteile (1.1) - eine Abrundmatrize (2.4) für das Abrunden der Blech-Randzonen (1.2) und als - eine Zubiege-Stempelhülse (2.5), als Adapter zwischen beiden, für die Formung
der Abrund-Endstellung
ausgebildet sind und die Werkzeug-Komponenten für die entgegengerichtete Außenbearbeitung nach VSB als - ein abstützendes Niederhalte-Segment (2.6) für Blech-Mittenteile (1.1) und als - ein Abstützsegment (2.7) für das beginnende Abrunden der Blech-Randzonen (1.2) ausgebildet sind und
dass die Werkzeug-Komponenten für die Innenbearbeitung nach VSA als - ein Hebesegment (2.3) für Blech-Mittenteile (1.1), - eine Abrundmatrize (2.4) für das Abrunden der Blech-Randzonen (1.2) und die Werkzeug-Komponenten für die entgegengerichtete Außenbearbeitung nach VSA als - ein abstützendes Niederhalte-Segment (2.6) für Blech-Mittenteile (1.1) und als - ein Abstützelement (2.7) für das Abrunden der Blech-Randzonen (1.2) ausgebildet sind.
Tool for the outer edge crimping plane-shaped or shaped sheet metal parts (1) with collar formation for a single-stage flanging, wherein it is one of a top or outside tool (2.1) and a bottom or inner tool (2.2) existing single-stage mold (2), which is used on and with standard printing presses for the implementation of the method according to claim 1 and 2, characterized in that
that the upper or outer tool (2.1) and the lower or inner tool (2.2) of the molding tool (2) are each segmented in several parts, wherein the adjacent components for internal machining and for external machining by means of column guides positioned positionally accurate to each other and in their respective linear position on Sheet metal part (1) are power-driven movable and adjustable,
that the tool components for the inside machining according to VSB as - a lifting segment (2.3) for sheet metal center parts (1.1) - An Abrundmatrize (2.4) for the rounding of the sheet metal edge zones (1.2) and as - An Zubiege-stamp sleeve (2.5), as an adapter between the two, for shaping
the rounding end position
are formed and the tool components for the opposite external machining VSB as - A supporting hold-down segment (2.6) for sheet metal center parts (1.1) and as - A support segment (2.7) for the beginning rounding of the sheet metal edge zones (1.2) are trained and
that the tool components for internal machining according to VSA as a lifting segment (2.3) for sheet metal center parts (1.1), - An Abrundmatrize (2.4) for the rounding of the sheet metal edge zones (1.2) and the tool components for the opposing external machining according to VSA as - A supporting hold-down segment (2.6) for sheet metal center parts (1.1) and as - A support element (2.7) for the rounding of the sheet metal edge zones (1.2) are formed.
Werkzeug für Außenkanten-Bördelung planflächiger oder formbehafteter Blechteile nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
dass die Abrundmatrize (2.4) zur Ausrichtung und zur nach innen abbiegenden Abrundung der Außenkante (1.3) des ankommenden Blechteiles (1) mit einem nach außen gewölbten Einlaufradius sowie mit einem nach innen gewölbten Form- und Übergangsradius, an eine abgewinkelte Formschräge der Zubiege-Stempelhülse (2.5) angrenzend, ausgestattet ist.
Tool for outer edge flanging plane-surface or shaped sheet metal parts according to claim 4, characterized
that the Abrundmatrize (2.4) for alignment and for inwardly-rounding the outer edge (1.3) of the incoming sheet metal part (1) with an outwardly curved inlet radius and with an inwardly curved form and transition radius, to an angled draft angle of the Zubiege-stamp sleeve (2.5) adjacent.
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