DE1074369B - - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Metallverformung und insbesondere auf ein Gesenk zur Verformung verhältnismäßig duktiler Metallteile, das eine Mehrzahl gegliederter Segmente aufweist, wobei das Metall in Druckberührung mit dem Gesenk gebracht wird und das Metallstück dadurch Form oder Umriß des Gesenks annimmt.

Einer der, Hauptkostenpunkte bei der Verformung von Metallteilen liegt in der Herstellung des Gesenks, hauptsächlich wenn die Stelle oder Kante des Teiles, die in Druckberührung mit dem Gesenk gepreßt wird, eine ungewöhnliche Form bzw. Umriß hat, da dieser Umriß in Matrizenform in die Oberfläche des Gesenks eingearbeitet werden muß. Ersichtlicherweise muß das Gesenk in derartigen Fällen mit großer Genauigkeit und Sorgfalt bearbeitet werden, damit die Teile nach der Verformung die verlangte Gestalt, Abmessung usw. aufweisen. Diese Gesenkkosten vervielfältigen sich natürlich, wenn die Ausbildung verschiedener Krümmungen an mehreren Teilen des gleichen Ausgangsmaterials erforderlich ist. Solche Teile bilden beispielsweise die Kappenstreifen für die Hochkantrippen eines verjüngten Flügels, Längsversteifungen für Motorkappen, Rumpfversteifungen usw. Hier muß in jedem Fall für jeden der unterschiedlich gekrümmten Teile ein besonderes Gesenk hergestellt werden.

Aus einer Mehrzahl gegliederter Segmente bestehende biegbare Gesenke, denen durch Verbiegen verschiedene Biegungen, Bögen oder Krümmungen erteilt werden können, sind bereits in großem Umfang verwendet worden. Bisher wurden die einzelnen Segmente jedoch immer durch Maßnahmen in ihrer die gewünschte Konfiguration ergebenden Stellung gehalten, die den auf die Gesenkfläche einwirkenden Kräften nicht den nötigen Halt und nicht die erforderliche Widerstandskraft verleihen und die darüber hinaus vom Standpunkt der modernen Massenproduktion her ungeeignet waren. So weist beispielsweise eine bekannte Gesenksegmenthalterung eine Anzahl ineinanderschiebbarer Elemente bzw. Stelzen auf, die nicht mit der gleichen unmittelbaren Kraft auf alle Segmente einwirken. Diese teleskopartigen Elemente müssen von Zeit zu Zeit nachgestellt und beim Anpassen der gegliederten Segmente an verschiedene Formen oder Konturen einzeln eingestellt und genau ausgenommen werden. Weiterhin werden bei einer anderen bekannten Einrichtung zur Halterung des Gesenks in einer bestimmten Konfiguration teleskopartig ineinandergesetzte Elemente zusammen mit biegbaren Schablonenelementen verwendet, wodurch ebenfalls nicht die gesamte Gesenkoberfläche dauernd und un^ mittelbar gestützt wird. Auch in diesem Fall müssen die Haltemittel dauernd nachgestellt werden, was Biegbares Gesenk

Anmelder:

Fairchild Engine and Airplane Corporation, Hagerstown, Md. (V. St. A.)

Vertreter: Dr. phil. G. Henkel, Patentanwalt,
Berlüi-Sdunargendorf, Auguste-Viktoria-Str. 63

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 22. Oktober 1954

Everett Eugene Jones, Hagerstown, Md. (V. St. A.),
ist als Erfinder genannt worden

Schwierigkeiten in sich birgt und für moderne Massenherstellungsmethoden ungeeignet ist.

Nach der Erfindung wird dem biegbaren Gesenk die gewünschte Krümmung durch eine flache Schablone erteilt, die mindestens an einer Kante die am Formteil gewünschte Krümmung aufweist. Durch Wirkkontakt mit der Schablone nimmt das Gesenk deren Form an, wobei die Schablone dazu dient, das biegbare Gesenk während des Formprozesses in der angenommenen Form festzuhalten. Soll anschließend ein ähnlicher Teil mit anderer Biegung oder Krümmung hergestellt werden, so braucht man selbstverständlich nur die Schablone durch eine andere zu ersetzen, die eine entsprechend dem neuen Formteil gebogene Kante besitzt.

Demgemäß schafft die Erfindung ein Gesenk zum Verformen duktiler Teile, das eine Mehrzahl gegliederter Segmente aufweist, so daß es unterschiedliche Krümmungen annehmen, auf eine mit einer Führungskante versehene Schablone ausgerichtet und mit ihr lösbar verriegelt werden kann, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die gegliederten Gesenksegmente zur Kr^ftverteilung parallel zur Krümmungsebene des Gesenks an der Schablonenkante abgestützt sind.

Die Erfindung hat einen weiten Anwendungszweck

sowohl bei der Streck- als auch bei der Preßverfor-

' mung. Zum vollen Verständnis der Erfindung sollen

90i 727/294

die nachfolgende, ins einzelne gehende Beschreibung und die Zeichnungen dienen. Es zeigt

Fig. 1 eine bildliche Aufsicht von oben, welche die Anwendung der Erfindung bei der Streckverformung zeigt,

Fig. 2 eine Seitenansicht des in Fig. 1 dargestellten biegbaren Gesenks in teilweisem Schnitt,

Fig. 3 eine schaubildliche Ansicht des biegbaren Gesenks in auseinandergezogenem Zustand,

Fig. 4 bis 8 Ansichten im Querschnitt, die zeigen, wie die Erfindung bei der Streckverformung von Teilen mit unterschiedlichem Querschnitt benutzt werden kann,

Fig. 9 einen Aufriß im Querschnitt, der die Anwendung der Erfindung bei der Preßverformung zeigt,

Fig. 10 eine Ansicht des unteren biegbaren Gesenks gemäß Fig. 9, im gleichen Maßstabe,

Fig. 11 eine Ansicht des oberen biegbaren Gesenks gemäß Fig. 9, im gleichen Maßstabe,

Fig. 12 und 13 Ansichten einer abgewandelten Ausführungsform eines unteren Gesenks für die in Fig. 9 gezeigte Presse in gleichem Maßstab, jedoch auseinandergezogen.

Die in Fig. 3 dargestellte Ausführungsform des biegbaren Gesenks weist eine Mehrzahl durch eine biegsame Verbindung, z. B. die Gelenkkette 25, miteinander verbundener Segmente 24 auf. Die Stirnflächen 26 der Segmente 24 sind auf den Umriß des zu verformenden Teils abgestimmt. Die in den Fig. 2 und 3 dargestellte Ausführungsart des Gesenks ist für die Verformung von Teilen mit V-förmigem Querschnitt, z. B. des in Fig. 2 dargestellten Teils A₁ verwendbar. Auf den Segmenten 24 sind Klauen 21 befestigt.

Das Gesenk ist an einer Schablone 22 abgestützt, deren Schmalkante 22 a der Krümmung des Formteils entspricht. Um das Gesenk in der Krümmungslage festzuhalten, werden die Endklauen an der Schablone 22 durch Bolzen oder Schrauben 23 verankert, die durch Löcher 21 α (Fig. 2) in den Klauen hindurchgesteckt und in die in der Schablonenkante 22a angebrachten Löcher 22 b hineingeschraubt werden.

In Fig. 1 und 2 ist die Anwendung des Gesenks nach der Erfindung bei der Streckverformung dargestellt. Dabei wird die Gesenk- und Schablonenanordnung durch die auf den lotrechten Führungen 17 lotrecht bewegbaren Klammern 15 auf der Grundplatte F (Fig. 2) verankert. Der Metallteil A wird daraufhin an beiden Enden durch Spannfutter B erfaßt, die ihn gegen die Matrizenfläche 26 des Gesenks streckziehen.

Fig. 4 bis 8 veranschaulichen Gesenke zum Verformen von Teilen mit unterschiedlicher Querschnittsgestalt. In Fig. 4 ist ein U-förmiges Werkstück H gezeigt, das gegen ein biegbares Gesenk unter Zuhilfenähme eines biegbaren Füllkörpers / stegparallel verformt wird. Der Füllkörper / setzt sich aus in das Werkstück H eingebrachten Einzelsegmenten zusammen. In Fig. S ist gezeigt, wie ein U-förmiges Werkstück G schenkelparallel mit Hilfe eines biegbaren Füllkörpers /' um den Steg verformt wird. Fig. 6 zeigt das schenkelparallele Biegen eines U-förmigen Werkstücks / in entgegengesetzter Richtung um die Schenkelenden. Einlegeplatten 27 zwischen den oberen Flächen der Gesenksegmente 24 und den Klauen 21 und entsprechende Einlegeplatten 28 unter den Segmenten 24 gestatten dabei das Einführen zwischen die Schenkel des Teils.

Fig. 7 zeigt eine Anordnung, bei der gegeneinander versetzt angeordnete, durch eine Einlageplatte 29 getrennte obere und untere Gesenksegmente 24 zum Verformen eines Teils T mit T-förmigem Querschnitt verwendet werden. Eine weitere Einlegeplatte 29' kann verwendet werden, um die untere Schablone oberhalb der Grundplatte F zu halten und dadurch Aufnahmeraum für die unteren Klauen 21 zu schaffen.

Fig. 8 stellt die Verwendung des biegbaren Gesenks bei der Verformung von Teilen E mit L-förmigem Querschnitt dar. In diesem Fall wird die Schablone 22 oberhalb der Grundplatte F mittels Schrauben 83 an der Oberseite von Blöcken 80 befestigt, wobei die Schrauben gleichzeitig die Blöcke 80 an der Grundplatte F befestigen. Eine Einlegeplatte w wird zwecks Raumschaffung für den unteren, waagerechten Schenkel des Teils unterhalb des Gesenks angeordnet.

In den Fig. 9 bis 13 ist die Anwendung des Gesenks nach der Erfindung beim Preßverformen von Teilen mit T-förmigem Querschnitt dargestellt.

Die Patrize weist gemäß Fig. 9 und 11 einen an der Oberplatte 91 der Presse zu befestigenden Rahmen 90, zwei abwärts gerichtete und im Abstand voneinander angeordnete Schablonen 92 und ein biegbares Gesenk 93 auf. Zwei senkrecht angeordnete Seitenwände 94 sind außen an den Schablonen 92 und parallel zu ihnen angeordnet und werden von den Schablonen 92 durch Abstandglieder 99 getrennt.

Das Gesenk 93 weist eine Mehrzahl von Einzelsegmenten 96 auf, die durch beiderseits angeordnete Gelenkketten 97 biegsam zusammengehalten werden. Die Gelenkglieder sind untereinander und mit den Segmenten 96 durch Bolzen 97a verbunden. Die Klauen 98 zum Erfassen der, gebogenen Kanten der Schablonen 92 sind an gegenüberliegenden Seiten jedes Segments 96 befestigt, damit das biegsame Gesenk fest zwischen den beiden räumlich voneinander getrennten Schablonen 92 gehalten werden kann.

Wie aus Fig. 9 und 10 ersichtlich 1st, weist die Matrize 100 einen Rahmen 101 auf, der auf der Grundplatte 102 der Presse gehalten werden kann, sowie zwei parallele, vom Rahmen 101 hochragende Seitenwände 103, zwei innerhalb und neben den Seiten wänden 103 angeordnete und von ihnen durch Abstandglieder 105 getrennte Schablonen 104 und eine Mehrzahl biegbar miteinander verbundener Segmente 106 auf, die zwecks Aufnahme des lotrecht angeordneten Abschnitts des Formteils K mit T-förmigem Querschnitt mit Schlitzen 108 versehen sind. Die Segmente 106 sind durch Gelenkglieder 107, die längs der Seitenflächen der Segmente angeordnet sind und dort durch Bolzen 107 ß festgehalten werden, biegbar miteinander verbunden.

Die unteren Segmente 106 tragen an ihren gegenüberliegenden Seiten an den Schablonen 104 abgestütztere Klauen 109, die jedoch im Gegensatz zu den Klauen 98 des oberen Gesenks 93 nicht an den gebogenen Kanten 104a der Schablonen 104 verankert sind, sondern normalerweise durch Federn 110 waagerecht gehalten werden. Die Federn 110 können z. B. durch Luft- oder, Flüssigkeitszylinder oder andere Mittel ersetzt werden, die eine genügende Spannung auf das Gesenk 100 ausüben, es straff halten und am Durchhängen hindern.

Der Steg des Werkstücks K kann leicht in seiner gesamten Länge in den Längsschlitz 108 der Matrize 100 eingeführt werden, wenn diese unter, der Spannung der Federn 110 straff gehalten wird. Wenn sich die Oberplatte 91 senkt, bewegt sich die Patrize 93 nach unten gegen die Oberseite des Teils K und biegt allmählich sowohl den Teil K als auch die untere Matrize 100 der haltenden Kraft der Federn entgegen

nach außen. Die Schablonen 104 führen das biegsame Gesenk 100 bei seiner allmählichen A^erformung, und ihre oberen Formkanten 104 a bestimmen die Endform des unteren Gesenks 100.

Die Seitenplatten 94 des oberen Gesenks und die Seitenplatten 103 des unter.en Gesenks dienen, wie aus Fig. 9 zu erkennen ist, als Führungen und sorgen dafür, daß sich die Gesenkteile ausgerichtet treffen.

Fig. 12 und 13 stellen ein unteres Gesenk dar, das zum entgegengesetzten Krümmen des Mittelteils eines T-förmigen Versteifungsstückes K' bei fluchtend bleibenden, geraden Enden verwendet werden kann, wie dies häufig bei Ver.steifungsteilen verlangt wird. Normalerweise wird beim Formen eines solchen Versteifungsteils ein besonderes Gesenk für das Rückbiegen der Enden benötigt. Mit dem biegbaren Gesenk 115 kann der Teil in einem einzigen Arbeitsgang geformt werden. Das Gesenk 115 weist Einzelsegmente 116 auf, die durch längs der beiden Seitenwände der Segmente 116 miteinander verbundene Gelenkglieder 117 biegbar zusammengehalten sind. Die Endsegmente 116 sind in axialer Richtung einstellbar angeordnet. Die mit Ansätzen 119 versehenen Klauen

118 greifen in Schlitze 120 in den Kanten der Schablonen 121 ein. Um die für den Eingriff der, Ansätze

119 in die entsprechenden Schlitze 120 der Schablonen 121 erforderliche axiale Einstellung zu ermöglichen, sind die Gelenke 117 a der Endsegmente mit Langlöchern 117 & versehen. Diese begrenzte Freiheit ermöglicht auch die Verwendung des Gesenks in Verbindung mit Schablonen unterschiedlicher Krümmung und etwas abweichender Entfernung der Schlitze 120 voneinander. Die obere Gesenkanordnung kann den gleichen Aufbau aufweisen.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Gesenk zum Verformen duktiler Teile, das eine Mehrzahl gegliederter, Segmente aufweist, so daß es unterschiedliche Krümmungen annehmen, auf eine mit einer Führungskante versehene Schablone ausgerichtet und mit ihr lösbar verriegelt werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß die gegliederten Gesenksegmente zur, Kraftverteilung parallel zur Krümmungsebene des Gesenks an der Schablonenkante abgestützt sind.

2. Gesenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausrichtung mit Hilfe hakenförmiger, an die Schablonenkante anlegbarer Glieder erfolgt.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschriften Nr. 833 998, 675 704,
551689, 522 626, 401 173;

französische Patentschriften Nr. 1 075 790,
656;

britische Patentschriften Nr. 329 247, 160 629;

USA.-Patentschriften Nr. 2 575 827, 2 569 266,
412 731, 1741840.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

© 909 727/294 1.60