NL1001786C2

NL1001786C2 - The bending of metal plate edges to join two plates together

Info

Publication number: NL1001786C2
Application number: NL1001786A
Authority: NL
Inventors: Reinier Ir Baartman
Original assignee: Hoogovens Aluminium Bv
Priority date: 1995-11-30
Filing date: 1995-11-30
Publication date: 1997-06-04

Abstract

One edge of a metal plate (1) is bent over, e.g. to join to another, using a tool (4) with a radius R along which the edge moves to a depth h. The ratio R:h is in the range 2:1 to 5:1. Also claimed is the tool (4) for use in the method described above containing a single curved surface that contacts the plate edge (9) and moves parallel with the edge and perpendicular to the bending line. The edge is further folded down using a second part of the tool.

Description

5 r............... ...... ...... ...................5 r ............... ...... ...... ...................

WERKWIJZE VOOR FELSEN EN FELSGEREEDSCHAPMETHOD FOR FOLDING AND FOLDING TOOLS

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het ombui-{ gen van een metalen plaat bijvoorbeeld om deze door te felsen te 10 i verbinden met een randgedeelte van een plaatdeel, omvattende haaks ! omzetten van de randstrook ter strookbreedte h, voorfelsen met een | voorfelsgereedschap voorzien van een loopvlak waarlangs tijdens het voorfelsen de randstrook aan zijn kopse eind beweegt, welk loopvlak een al of niet verlopende kromtestraal R vertoont. De uitvinding 15 heeft tevens betrekking op een felsgereedschap voor het voorfelsen van een langs een omzetlijn omgezette randstrook van een metalen plaat dat een werkzaam oppervlak omvat waarvan een eerste hol gekromd gedeelte geschikt is om door contact aan de kopse zijde met de randstrook bij relatieve beweging van de randstrook naar het 20 werkzaam oppervlak, in een richting in essentie parallel met de randstrook en loodrecht op de omzetlijn, de randstrook verder te vouwen en waarvan een tweede op het eerste gedeelte aansluitend gedeelte geschikt is om naar de rand van de plaat verplaatsen van de omzetlijn bij het vouwen tegen te gaan.The invention relates to a method for bending a metal plate, for example, by seaming it to connect it to an edge part of a plate part, comprising at right angles. converting the edge strip to strip width h, pre-seaming with a | pre-seam tool provided with a tread along which the edge strip moves at its end end during pre-seaming, which tread has a radius of curvature R or not. The invention also relates to a flaring tool for pre-flanging an edge strip of a metal sheet converted along a conversion line and comprising an active surface, a first concave curved part of which is suitable for contacting the edge strip with relative movement of the edge strip to the working surface, in a direction essentially parallel to the edge strip and perpendicular to the turnover line, to further fold the edge strip and of which a second part connecting to the first part is suitable for moving the edge of the plate turnover line when folding.

25 Een dergelijke werkwijze en een dergelijk felsgereedschap zijn bekend en worden al geruime tijd toegepast bij het verbinden van plaatdelen door middel van het 180° ombuigen van de ene plaatrand om de andere. Bekend is bijvoorbeeld het voorfelsen van deksels om rompen of het felsen van carrosseriedelen van automobielen zoals een 30 motorkap of een deur. Bij onderzoek naar verbeteringen speciaal gericht op het doen welslagen van felsverbindingen ook bij bepaalde kritische toepassingen waarbij het aanzicht een belangrijke rol speelt, zoals bij een zichtdeel van een automobielcarrosserie, en bij toepassing van moderne of andere dan gebruikelijke materialen 35 zoals lichtgewicht aluminium plaatmateriaal of gelamineerde plaatmaterialen zoals bijvoorbeeld een aluminium-kunststof-aluminium laminaat, blijkt dat de bekende werkwijze wat betreft het voorfeisen kan worden verbeterd en dat een belangrijke verbetering aan het 1001786 - 2 - felsgereedschap mogelijk is.Such a method and such a flaring tool are known and have long been used in joining sheet metal parts by bending one sheet edge around the other by 180 °. Known for example is the pre-seaming of lids around hulls or the seaming of car body parts such as a hood or a door. In research into improvements specifically aimed at making flares successful also in certain critical applications where the appearance plays an important role, such as in a visible part of an automotive body, and in the use of modern or other than usual materials such as lightweight aluminum sheet material or laminated sheet materials such as, for example, an aluminum-plastic-aluminum laminate, it appears that the known method in terms of pre-forming can be improved and that an important improvement can be made to the 1001786-2 flaring tool.

Volgens de uitvinding is de werkwijze erdoor gekenmerkt, dat de verhouding R : h wordt gekozen in de range 2 : 1 tot 5:1. Hiermede is bereikt dat door verbetering van de uitwerking van het krachten-5 spel, met name tijdens het voorfelsen, geen indeuking aan de "goede kant" van de plaat optreedt.According to the invention, the method is characterized in that the ratio R: h is chosen in the range 2: 1 to 5: 1. This has achieved that by improving the effect of the force play, in particular during the pre-seaming, no indentation occurs on the "right side" of the plate.

Bij voorkeur is de werkwijze erdoor gekenmerkt dat de verhouding R : h ongeveer 2,5 : 1 is.Preferably, the method is characterized in that the ratio R: h is about 2.5: 1.

De uitvinding is tevens belichaamd in een felsgereedschap als 10 hierboven vermeld, dat erdoor gekenmerkt is, dat het werkzame oppervlak ter plaatse van het aansluitpunt waar het eerste en het tweede gedeelte op elkaar aansluiten, een knik vertoont.The invention is also embodied in a flaring tool as mentioned above, characterized in that the active surface at the connection point where the first and the second part connect to each other has a kink.

Merkwaardig genoeg is dit kenmerk, ook al lijkt dit van gering belang, essentieel voor een goed verloop van het buigproces of 15 felsproces. Bij voorkeur is het felsgereedschap erdoor gekenmerkt, dat gedefinieerd in een dwarsdoorsnede door het felsgereedschap loodrecht op de te maken vouw, het middelpunt van de kromtestraal van het eerste gedeelte nabij het aansluitpunt verwijderd is van een denkbeeldig vlak door het aansluitpunt loodrecht op het tweede 20 gedeelte en ligt in de denkbeeldige ruimte begrensd door genoemd vlak en het tweede gedeelte van het werkzame oppervlak.Strangely enough, this feature, even though it seems minor, is essential for the bending process or bending process to proceed smoothly. Preferably, the flare tool is characterized in that defined in a cross-section by the flare tool perpendicular to the fold to be made, the center of the radius of curvature of the first section near the terminal is an imaginary plane through the terminal perpendicular to the second section and lies in the imaginary space bounded by said plane and the second portion of the active surface.

Bij voorkeur bedraagt de verwijdering meer dan 2 mm, maar bij voorkeur meer dan 3 mm.The removal is preferably more than 2 mm, but preferably more than 3 mm.

Op andere wijze uitgedrukt heeft men gevonden dat het voordelig 25 is als het felsgereedschap erdoor is gekenmerkt dat de hoek a tussen de raaklijn aan het eerste gedeelte nabij het aansluitpunt en de raaklijn aan het tweede gedeelte nabij het aansluitpunt groter is dan 10°.In other words, it has been found to be advantageous if the crimping tool is characterized in that the angle α between the tangent to the first portion near the terminal and the tangent to the second portion near the terminal is greater than 10 °.

Voorkeursrangs zijn in volgorde van toenemende voorkeur die 30 waarbij hoek α groter is dan 10°, 20°, ligt tussen 30° en 40°, ongeveer 34° is.Preferred rankings are, in order of increasing preference, that 30 where angle α is greater than 10 °, 20 ° is between 30 ° and 40 °, is about 34 °.

De uitvinding zal nu nader worden toegelicht aan de hand van de tekening waarin:The invention will now be explained in more detail with reference to the drawing, in which:

Figuur 1 schematisch een eerste buigbewerking ten behoeve van 35 het felsen genaamd "flens omzetten" of "flens afkanten" toont.Figure 1 schematically shows a first bending operation for seaming called "flange flange" or "flange chamfer".

Figuur 2 schematisch een tweede buigbewerking ten behoeve van het felsen genaamd voorfelsen of 45° felsen toont.Figure 2 schematically shows a second seam bending operation called pre-seaming or 45 ° seaming.

Figuur 3 schematisch een derde buigbewerking ten behoeve van het felsen genaamd nafelsen of 90° felsen toont.Figure 3 schematically shows a third bending operation for seaming called nafelsen or 90 ° seaming.

40 Figuur 4 schematisch een voorgefelste plaatrand en het felsge- 1001786 - 3 - reedschap in de toestand direkt na het voorfelsen toont.Figure 4 schematically shows a pre-seamed sheet edge and the seaming tool 1001786-3 in the condition immediately after pre-seaming.

Figuur 5 schematisch een felsverbinding in omgezette en in nagefelste toestand toont.Figure 5 schematically shows a folded seam in converted and in seamed condition.

Figuur 6 schematisch de kracht toont die op de randstrook wordt 5 uitgeoefend bij voorfelsen.Figure 6 schematically shows the force exerted on the edge strip during pre-seaming.

Figuur 7 de indeuking toont die aan de van de felsnaad afgekeerde zijde van de plaat kan ontstaan.Figure 7 shows the indentation that can occur on the side of the plate facing away from the standing seam.

Figuur 8 de ligging van twee kromtemiddelpunten van een gedeelte van het werkzame oppervlak ten opzichte van een denkbeeldig vlak 10 toont.Figure 8 shows the location of two centers of curvature of a part of the active surface with respect to an imaginary plane 10.

Figuur 9 schematisch hoek α is aangegeven.Figure 9 schematically shows angle α.

In de figuren gebruikte overeenkomstige verwijzingscijfers duiden overeenkomstige onderdelen aan.Corresponding reference numerals used in the figures indicate corresponding parts.

In de figuren is 1 een metalen plaat die door te felsen te 15 verbinden is met een randgedeelte van een plaatdeel 2.In the figures 1 is a metal plate which can be joined by flaring to an edge part of a plate part 2.

Hiertoe wordt als getoond in Figuur 1 allereerst - meestal haaks - omgezet met behulp van gereedschappen 3. Vervolgens wordt als getoond in Figuur 2 de omgezette randstrook door beweging van felsgereedschap doorgevouwen tot deze zich in de met stippellijnen 20 aangegeven toestand bevindt.To this end, as shown in Figure 1, first of all - usually at right angles - is converted with the aid of tools 3. Then, as shown in Figure 2, the converted edge strip is folded by moving flaring tools until it is in the state indicated by dotted lines.

Daarna wordt als getoond in Figuur 3 de eigenlijke felsverbinding tot stand gebracht door de voorgefelste strook tegen plaatdeel 2 te persen met behulp van felsgereedschap 5.Then, as shown in Figure 3, the actual flare joint is accomplished by pressing the pre-flared strip against plate part 2 using flaring tool 5.

In Figuur 4 is te zien hoe bij het voorfelsen de randstrook aan 25 zijn kopse eind 9 als het ware langs de contour van het felsgereedschap 4 loopt.Figure 4 shows how during the pre-seaming the edge strip at its head end 9 runs, as it were, along the contour of the seaming tool 4.

De afgekante of omgezette randstrook heeft een breedte h als aangegeven in Figuur 5. Door het felsen kan de positie van de omzetlijn of vouw over een afstand q veranderen. Het eerste gedeelte 30 7 van het felsgereedschap 4 dient om een verplaatsen naar de rand van de plaat ten gevolge van het vouwen tegen te gaan.The chamfered or folded edge strip has a width h as shown in Figure 5. By folding, the position of the turnover line or fold can change by a distance q. The first section 30 of the crimping tool 4 serves to prevent displacement to the edge of the plate as a result of the folding.

Het felsgereedschap 4 oefent een kracht F uit op de randstrook aan zijn kopse eind 9 als getoond in Figuur 6.The crimping tool 4 exerts a force F on the edge strip at its head end 9 as shown in Figure 6.

Bij het felsen moet het ontstaan van een indeuking 10 als 35 getoond in Figuur 7 worden voorkomen.When crimping, the appearance of a dimple 10 as shown in Figure 7 must be prevented.

Het felsen geschiedt nu met optimale resultaten indien de breedte van de omgezette randstrook h in Figuur 5 zich volgens de uitvinding in zijn werkwijze aspect verhoudt tot de kromtestraal R als 1 : 2 tot 1:5.The flaring now takes place with optimal results if the width of the converted edge strip h in Figure 5 according to the invention in its method aspect relates to the radius of curvature R as 1: 2 to 1: 5.

40 Voor wat betreft het voorfelsgereedschap dient volgens de 1001786 - 4 - uitvinding het eerste gedeelte 7 van het felsgereedschap te gebruiken bij het voorfelsen met een knik 6 aan te sluiten op het tweede gedeelte 8.As for the pre-seaming tools, according to the 1001786-4 invention, the first part 7 of the seaming tools should be used when pre-seaming with a kink 6 to connect to the second part 8.

Hierbij dient het kromtemiddelpunt M zich als aangegeven in 5 Figuur 8 onder hulpvlak 9 te bevinden.The center of curvature M must be located below auxiliary surface 9 as shown in Figure 8.

In een aspect als getoond in Figuur 9 wordt de knik beschreven als hoek α tussen de raaklijnen aan gedeelten 7 en 8 aan weerszijden van het aansluitpunt 6 tussen gedeelten 7 en 8.In an aspect as shown in Figure 9, the kink is described as angle α between the tangents on sections 7 and 8 on either side of the junction 6 between sections 7 and 8.

10 100178610 1001786

Claims

1. Method for bending an edge strip of a metal plate, for example to connect it by flaring to an edge part of a plate part, comprising perpendicularly converting the edge strip to strip width h, pre-requirements with a pre-flanging tool provided with a tread along which during the pre-seaming the edge strip moves at its front end, which tread has a radius of curvature R or not, characterized in that the ratio R: h is chosen in the range 2: 1 to 5: 1.

Method according to claim 1, characterized in that the ratio R: h is about 2.5: 1. 15

3. Crimping tool for pre-seaming a metal strip edge strip converted along a conversion line, comprising an active surface, a first concave curved portion of which is adapted to contact the edge strip to the surface by relative movement from the edge strip to the working surface. surface, in a direction essentially parallel to the edge strip and perpendicular to the turnover line, to further fold the edge strip and of which a second part connecting to the first part is suitable for moving the turnover line to the edge of the plate when folding counter, characterized in that the active surface at the connection point where the first and the second part connect to each other has a kink.

Crimping tool according to claim 3, characterized in that defined in a cross-section by the crimping tool perpendicular to the fold to be made, the center of the radius of curvature of the first section near the connection point is away from an imaginary plane through the connection point perpendicular to 35 the second part and lies in the imaginary space bounded by said plane and the second part of the active surface.

Crimping tool according to claim 4, characterized in that the removal is more than 2 mm. 1001786 - 6 -

Crimping tool according to claim 4 or 5, characterized in that the removal is more than 3 mm.

Crimping tool according to claim 3, characterized in that the angle α between the tangent to the first part near the connection point and the tangent to the second part near the connection point is greater than 10 °.

Crimping tool according to claim 7, characterized in that the angle α is greater than 20 °.

Crimping tool according to claim 7 or 8, characterized in that the angle α is between 30 ° and 40 °.

Crimping tool according to any one of claims 7-9, characterized in that the angle α is approximately 34 °. 1001786