DE19523226A1

DE19523226A1 - System for bending sheet metal

Info

Publication number: DE19523226A1
Application number: DE1995123226
Authority: DE
Inventors: Joachim Linde
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-06-27
Filing date: 1995-06-27
Publication date: 1995-12-14

Abstract

The sheet is clamped between bottom and top jaws (1,2) and its protruding section (6) is bent through a predetermined angle by a bending jaw (3) which carries a bending tool (4) and is pivotable about a pivot axis (18). During bending the axis is displaced along a definite, specifiable plane trajectory (17). The trajectory of the pivot axis is generated by a two-axis electrohydraulic converter unit controlled in a rectangular coordinate system. The bending tool (4) is provided with an angularly symmetrical bending edge (1). The angle of the bending edge is an obtuse angle, in particular, an angle of 120 deg.C.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Biegen von Blechen, mit den Merkmalen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a method for bending sheet metal, with the Features according to the preamble of claim 1.

Zum insbesondere präzisen Biegen von Blechen ist es erforderlich, daß der Biegewinkel, die Biegekrümmung und die jeweilige Schenkellänge ei nes zu biegenden Blechteils vorbestimmbar ist, sondern auch daß die Blechoberflächenbelastung gering und die Biegewinkelkonstanz über die gesamte Biegelänge hoch ist. Dabei soll sichergestellt sein, daß eine, diese vorgenannten Erfordernisse gewährleistende, Vorrichtung einen einfachen Aufbau des Ganzen besitzt, ein Auf- und Abwärtsbiegen ermög licht und eine einfache Werkzeuggestaltung gewährleistet.For particularly precise bending of sheet metal, it is necessary that the bending angle, the bending curvature and the respective leg length ei Nes to be bent sheet metal part is predetermined, but also that Sheet metal surface load is low and the bending angle is constant over the overall bending length is high. It should be ensured that a this device ensures the aforementioned requirements has a simple structure of the whole, allows upward and downward bending light and simple tool design guaranteed.

Es ist ein sogenanntes flexibles Schwenkbiegeverfahren bekannt, bei dem, bei einer Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens, die Schwenkwange während des Biegens verstellbar ist. Das Blech wird dort direkt um die Oberwangenkante herum gebogen und somit die aus vorgegebener Werkzeuganordnung sich ergebende Biegekrümmung erzeugt. Es wird dort davon ausgegangen, daß durch dieses Verfahren kleinere Biegekräfte erforderlich sind, und daß dadurch die Maschinenverfor mung vermindert und der Biegewinkelverlauf über die Blechbreite gleichmäßiger sei (Zeitschrift: Bänder Bleche Rohre 9-1992, S.38-41).A so-called flexible pivot bending method is known for that, in an apparatus for performing this method, the Swivel cheek is adjustable during bending. The sheet will there directly bent around the upper cheek edge and thus the out given tool arrangement produces the resulting bending curvature. It is assumed there that smaller processes are used by this method Bending forces are required, and that thereby the machine verfor reduced and the bending angle course across the sheet width be more uniform (magazine: Bänder Bleche Rohr 9-1992, p.38-41).

Bei diesem Verfahren ist davon auszugehen, daß die Belastung der Biegewange erheblich ist. Damit steigt auch der Leistungsbedarf des Biegeantriebs bzw. das Drehmoment des Schwenkantriebs. Insbesondere ist dort die Einhaltung von Biegewinkel nicht vorhersehbar.With this method it can be assumed that the load on the Bending beam is significant. This also increases the power requirement of the Bending drive or the torque of the swivel drive. Especially compliance with the bending angle cannot be predicted there.

Aus der DE-OS 39 35 658 ist ein Verfahren zum gegenläufigen Biegen ei nes Bleches mit einer Schwenkbiegemaschine bekannt, das durch die fol genden Schritte gekennzeichnet ist: a) man legt die Biegewange an eine erste Seite des vorstehenden Blechabschnitts an und biegt diesen um einen vorgegebenen Winkel durch Verschwenken der Biegewange in einer ersten Drehbewegung (B) ab; b) man zieht hierauf die Biegewange in einer ersten Verstellrichtung (C) senkrecht zu ihrer Schwenkachse (S) vom abgebogenen Blechabschnitt zurück und verschwenkt sie in der er sten Drehrichtung weiter, bis sie nach einer Verschwenkung um insge samt 180° der zweiten Seite des Bleches zugekehrt ist, welche der er sten Blechseite gegenüberliegt; man verstellt nunmehr die Biegewange in einer zweiten Verstellrichtung (E), die im wesentlichen senkrecht zu der die erste Verstellrichtung (C) und die Schwenkachse (S) enthal tenen Ebene verläuft, derart, daß die Biegewange durch Verstellen in der ersten Verstellrichtung an die zweite Stelle des Bleches anlegbar ist; man legt schließlich nach entsprechender Verschiebung des abge bogenen Bleches zwischen Unter- und Oberwange die Biegewange durch Verstellen (C₁) in der ersten Verstellrichtung an die zweite Seite des vorstehenden Blechabschnitts an und biegt diesen um einen vorgegebenen Winkel durch Verschwenken der Biegewange in einer zur ersten Drehrich tung entgegengesetzten zweiten Drehrichtung (F) ab.From DE-OS 39 35 658 is a method for opposing bending egg nes sheet with a folding machine known by the fol following steps is marked: a) the bending beam is placed against one first side of the protruding sheet metal section and bends it a predetermined angle by pivoting the bending beam in one first rotary motion (B); b) the bending beam is then pulled in a first adjustment direction (C) perpendicular to its swivel axis (S) back from the bent sheet metal section and pivots it in the most direction of rotation until it is rotated by a total of together with 180 ° facing the second side of the sheet, which of the he most sheet side is opposite; the bending beam is now adjusted in a second adjustment direction (E), which is essentially vertical to which the first adjustment direction (C) and the swivel axis (S) contain ten level runs such that the bending beam by adjusting in the first direction of adjustment can be applied to the second position of the sheet is; one finally places after a corresponding shift of the abge bent sheet metal between the lower and upper cheek through the bending cheek Adjust (C₁) in the first direction of adjustment to the second side of the protruding sheet metal section and bends this by a predetermined Angle by swiveling the bending beam in one to the first turning direction direction opposite second direction of rotation (F).

Auch bei diesem Verfahren wird das Blech direkt um die Ober- bzw. Un terwangenkante herum gebogen und somit die aus der gegebenen Werkzeug anordnung sich ergebende Biegekrümmung erzeugt. Die Belastungen des Biegewerkzeuges und der Biegewangen ist auch bei diesem Biegeverfahren erheblich groß.With this method, too, the sheet is directly around the top or bottom terwangenkante bent around and thus from the given tool arrangement resulting bending curvature generated. The burdens of Bending tool and the bending beam is also in this bending process considerably large.

Außerdem ist aus der DE-OS 39 35 659 eine Verfahren und eine Vorrich tung, in Form einer Schwenkbiegemaschine, zum Biegen eines Bleches be kannt, bei dem das Blech zwischen einer Unter- und einer Oberwange eingespannt ist, und die Biegewange während ihrer Verschwenkung gleichzeitig in einer ersten Verstellrichtung senkrecht zur Schwenk achse verstellt und hierdurch die Biegewange an einer vorgegebenen Biegekontur entlangsteuert.In addition, from DE-OS 39 35 659 a method and a Vorrich tion, in the form of a swivel bending machine, for bending a sheet knows, in which the sheet between a lower and an upper cheek is clamped, and the bending beam during its pivoting simultaneously in a first adjustment direction perpendicular to the swivel axis adjusted and thereby the bending beam at a predetermined Controlled bending contour.

Auch bei diesem Verfahren tritt eine hohe Momentenbelastung der Biege wange auf die Biegekrümmung ist nicht vorhersehbar.With this method, too, there is a high moment load on the bending cheek on the bending curve is unpredictable.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Blechbiegeverfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens zu schaffen, das die Nachteile der bekannten Blechschwenkbiegemaschinen vermeidet und das nicht nur vorbestimmbare Biegewinkel, Biegekrümmungen und Blech schenkellängen hoher Präzision ermöglicht, sondern das auch einen ein fachen und wirtschaftlichen Aufbau sogenannter Biegezentren mit hoher Biegepräzision erlaubt.The invention has for its object a sheet metal bending process and to provide an apparatus for performing this method, the avoids the disadvantages of the known sheet metal folding machines and the not only predeterminable bending angle, bending curvatures and sheet metal allows leg lengths of high precision, but also one fold and economical construction of so-called bending centers with high Bending precision allowed.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen im kennzeichnenden Teil des Pa tentanspruchs 1 gelöst und in den Unteransprüchen sind weitere Einzel heiten beansprucht.This task is performed with the features in the characterizing part of Pa Tent claims 1 solved and in the subclaims are further individual units claimed.

Vorteilhaft bei diesem neuen sogenannten Bahnbiege-Verfahren ist nicht nur, daß beim Biegen eines Bleches die Schwenkachse der Biegewange auf einer vorbestimmbaren ebenen Bahnkurve verläuft, sondern auch, daß das Biegewerkzeug mit einer insbesondere winkelsymmetrischen Ausbildung zu einer zu biegenden Blechoberfläche versehen ist. Insbesondere wird die Bahnkurve von einem programmierbaren, zweckmäßigerweise einem ebenen ebenen oder kartesischen, elektrisch- bzw. elektronisch gesteuerten Koordinatenantrieb erzeugt.This new so-called web bending process is not advantageous only that when bending a sheet the pivot axis of the bending beam a predeterminable flat trajectory, but also that the Bending tool with a particularly angularly symmetrical design a sheet metal surface to be bent is provided. In particular, the Path curve from a programmable, expediently a flat one flat or Cartesian, electrically or electronically controlled Coordinate drive generated.

Mit diesem neuen Verfahren ist es damit möglich, hinreichend gleitfrei zu biegen, indem der Berührpunkt der Biegewange auf einem zu biegenden Blech über die gesamte Biegung konstant bleibt. Vorteilhaft ist fer ner, daß das Biegewerkzeug und die Biegewange nur in der Hauptachse belastet sind. Dadurch ist mit der hohen Steifigkeit des Biegewerkzeu ges eine hohe Biegegenauigkeit erzielbar.With this new method it is possible to have sufficient sliding to bend by bending the point of contact of the bending beam on one Sheet remains constant over the entire bend. Fer is advantageous ner that the bending tool and the bending beam only in the main axis are burdened. This is due to the high rigidity of the bending tool high bending accuracy can be achieved.

Durch die Übereinstimmung des Berührpunktes mit dem Schwenkpunkt kann der Schwenkantrieb klein dimensioniert werden, wobei der vorgesehene 2-achsige Koordinatenantrieb die Kräfte im wesentlichen aufnimmt.By matching the point of contact with the pivot point the rotary actuator can be dimensioned small, the intended 2-axis coordinate drive essentially absorbs the forces.

Von Vorteil ist ferner, daß die nach diesem Verfahren mögliche freie Wahl des Berührpunktes der Biegekante des Biegewerkzeuges auf einem zu biegenden Blech, die Biegekrümmung hinreichend präzise berechenbar ist und je nach gestellten Anforderungen auf eine gewünschte kleine oder große Biegekrümmung oder beispielsweise auf geringe Biegekräfte auslegbar ist. Another advantage is that the free according to this method Selection of the contact point of the bending edge of the bending tool on a to bend sheet metal, the bending curvature can be calculated with sufficient precision and depending on the requirements placed on a desired small or large bending curvature or, for example, to low bending forces can be interpreted.

Dieses neue Verfahren ermöglicht sowohl Aufwärts-, als auch Abwärts biegungen. Die Kontur des Biegewerkzeuges kann außerdem für verschie dene Vorbiegungen ausgeformt sein und ist damit in zweckmäßiger Weise für automatisierbare Maschinen und/oder in sogenannten Biegezentren wirtschaftlich einsetzbar.This new method enables both upwards and downwards bends. The contour of the bending tool can also for various whose pre-bends are formed and is therefore useful for automatable machines and / or in so-called bending centers economically applicable.

Einige Ausführungsbeispiele von Vorrichtungen, die nach dem neuen Ver fahren arbeiten, sind neben einigen prinzipiellen Ausführungen in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigen.Some embodiments of devices that according to the new Ver driving, are in addition to some basic designs in the Drawings are shown and are explained in more detail below. It demonstrate.

Fig. 1 eine prinzipielle schaubildliche Ansicht einer Schwenkbiege vorrichtung nach dem neuen Bahnbiegeverfahren, Fig. 1 shows a schematic perspective view of a folding device for the new web bending process,

Fig. 2 eine Seitenansicht auf die Schwenkbiegevorrichtung nach Fig. 1, in der Ausgangslage der Biegewange zum Aufbiegen eines Bleches, Fig. 2 is a side view of the folding apparatus of FIG. 1, in the starting position of the bending cheek for bending a metal sheet,

Fig. 3 eine Seitenansicht auf die Schwenkbiegevorrichtung nach Fig. 1, in einer Wirklage der Biegewange zum Aufbiegen eines Bleches, Fig. 3 is a side view of the folding apparatus of FIG. 1, in an operative position of the bending cheek for bending a metal sheet,

Fig. 4 eine Seitenansicht auf die Schwenkbiegevorrichtung nach Fig. 1, in einer Wirklage der Biegewange entsprechend der aufgebogenen Blechendlage, Fig. 4 is a side view of the folding apparatus of FIG. 1, in an operative position of the bending cheek in accordance with the bent Blechendlage,

Fig. 5 eine schaubildliche Ansicht einer Schwenkbiegemaschine mit ei ner maschinellen Steuerungseinrichtung der Biegewange, zur Durchführung des neuen Bahnbiegeverfahrens, Fig. 5 is a perspective view of a folding machine with egg ner automatic control device of the bending beam, to carry out the new rail bending process,

Fig. 6 eine Seitenansicht auf die hydraulische Steuereinrichtung der Vorrichtung nach Fig. 5, Biegewange in der Ausgangslage, Fig. 6 is a side view of the hydraulic control device of the apparatus according to Fig. 5, the bending beam in the initial position,

Fig. 7 eine Seitenansicht auf die hydraulische Steuereinrichtung der Vorrichtung nach Fig. 5, Biegewange in der Blechbiegeendlage, Fig. 7 is a side view of the hydraulic control device of the apparatus according to Fig. 5, in the bending cheek Blechbiegeendlage,

Fig. 8 eine schaubildliche Seitenansicht einer Schwenkbiegevorrich tung mit einer speziellen Ausbildung der Biegewange zum Auf biegen eines Bleches, Fig. 8 is a diagrammatic side view of a Schwenkbiegevorrich tung with a special design of the bending cheek for bending on a metal sheet,

Fig. 9 eine schaubildliche Seitenansicht auf die Schwenkbiegevorrich tung nach Fig. 7, in der Ausgangslage zum Abbiegen eines Ble ches. Fig. 9 is a perspective side view of the Schwenkbiegevorrich device according to FIG. 7, in the starting position for turning a sheet metal.

Die, in der Fig. 1 bis 4 dargestellte, Schwenkbiegevorrichtung besteht im wesentlichen aus einer Unterwange 1, einer Oberwange 2 und einer Biegewange 3 mit einem Biegewerkzeug 4. 18 zeigt die Schwenkachse der Biegewange 3. 5 bedeutet ein zu biegendes Blech im Ausgangszustand des Biegeverfahrens. 6 kennzeichnet einen Blechabschnitt, der durch Ver schwenken der Biegewange 3 in Pfeilrichtung 7 über die punktiert ge zeichnete Biegelage 8, nach Fig. 3, in die Biegeendlage 9, nach Fig. 4, gebogen wird. 17 bezeichnet die Bahnkurve der Schwenkachse 18 der Bie gewange 3.The pivot bending device shown in FIGS . 1 to 4 essentially consists of a lower beam 1 , an upper beam 2 and a bending beam 3 with a bending tool 4 . 18 shows the pivot axis of the bending beam 3 . 5 means a sheet to be bent in the initial state of the bending process. 6 denotes a sheet metal section which is pivoted by pivoting the bending cheek 3 in the direction of arrow 7 over the dotted bending layer 8 , according to FIG. 3, into the bending end position 9 , according to FIG. 4. 17 denotes the trajectory of the pivot axis 18 of the bending cheek 3 .

Wie aus den Figuren ersichtlich, ist das Biegewerkzeug 4, im Gegensatz zu den bekannten sogenannten breiten, mit einer Biegefläche ausgestat teten, Biegewerkzeugen, mit einer, insbesondere winkelsymmetrischen, Biegekante 10 versehen, die linienförmig und winkelsymmetrisch auf der Blechoberfläche 11 aufliegt bzw. diese berührt. Zweckmäßigerweise ist diese Biegekante 10 stumpfwinklig ausgebildet und besitzt einen Winkel von ca. 120°.As can be seen from the figures, the bending tool 4 , in contrast to the known so-called wide, equipped with a bending surface, bending tools, is provided with a, in particular angularly symmetrical, bending edge 10 which rests in a linear and angularly symmetrical manner on the sheet metal surface 11 or touches it . This bending edge 10 is expediently formed at an obtuse angle and has an angle of approximately 120 °.

Dadurch ist es neuerungsgemäß vorgesehen, die Biegekante 10 des Biege werkzeuges 4 und damit auch die Biegewange 3, in vorteilhafter Weiter bildung einer derartigen Schwenkbiegevorrichtung, in jeder beliebigen Bahnkurve 17, gemäß einer Biegesimulation, frei zu bewegen.As a result, it is provided in accordance with the innovation that the bending edge 10 of the bending tool 4 and thus also the bending cheek 3 , in an advantageous further development of such a swivel bending device, in any path curve 17 , according to a bending simulation, move freely.

Die Fig. 5 zeigt eine Schwenkbiegevorrichtung mit einer Biegewange 3, die mit einem koordinatengesteuerten, elektromechanischen oder elektro hydraulischen Schwenkantrieb 12 versehen ist, der insbesondere aus dem horizontalen Antrieb 13 und dem vertikalen Antrieb 14 gebildet ist, die zweckmäßigerweise auf einem Maschinengestell 15 der Vorrichtung ange ordnet sind. 16 bezeichnet die Antriebswelle für die Biegewange 3, 4 kennzeichnet das Biegewerkzeug mit der dort vorgesehenen symmetrischen Biegekante 10. 5 zeigt das zu biegende Blech, das zwischen der Unter wange 1 und der Oberwange 2 kraftschlüssig lösbar eingespannt ist. Fig. 5 shows a swivel bending device with a bending cheek 3 , which is provided with a coordinate-controlled, electromechanical or electro-hydraulic swivel drive 12 , which is formed in particular from the horizontal drive 13 and the vertical drive 14 , which is expediently on a machine frame 15 of the device are arranged. 16 denotes the drive shaft for the bending beam 3 , 4 denotes the bending tool with the symmetrical bending edge 10 provided there. 5 shows the sheet to be bent, which is clamped between the lower cheek 1 and the upper cheek 2 in a non-positively releasable manner.

Mit dieser Einrichtung ist es möglich, die Bahnkurve 17 der Biegekante 10, insbesondere aus einer rechnergestützten Modellbildung, jeden be liebigen bzw. erforderlichen Verlauf zu geben, mit dem vorteilhaften Ergebnis, daß dadurch der Biegewinkel, die Biegepräzision, die Biege krümmung und die Schenkellänge eines Bleches 5 mit hoher Präzision pro duzierbar und reproduzierbar sind.With this device, it is possible to give the trajectory 17 of the bending edge 10 , in particular from a computer-aided modeling, any desired or required course, with the advantageous result that the bending angle, the bending precision, the bending curvature and the length of a leg thereby Sheet 5 can be produced and reproduced with high precision.

Aus den Fig. 6 und 7 ist ersichtlich, daß mittels des, insbesondere ko ordinatengesteuerten Schwenkantriebs, mit dem horizontalen Antrieb 13 und dem vertikalen Antrieb 14 eine gleitfreie Verschwenkung der Biege kante 10 des Biegewerkzeuges 4 auf der Biegewange 3 erzielbar ist. 17 zeichnet die Bahnkurve der Biegekante 10 und 18 zeigt die Schwenkachse der Biegewange 3.From Fig. 6 and 7 it can be seen that by means of the, in particular ko ordinates-controlled swivel drive, with the horizontal drive 13 and the vertical drive 14 a smooth pivoting of the bending edge 10 of the bending tool 4 on the bending beam 3 can be achieved. 17 shows the path curve of the bending edge 10 and 18 shows the pivot axis of the bending beam 3 .

Die Fig. 8 und 9 zeigen eine besondere Ausbildung der Biegewange 3 mit dem dort einstückig vorgesehenen Biegewerkzeug 4 mit der winkelsymme trischen Biegekante 10. 1 bezeichnet dort die Unterwange, 2 die Ober wange und 5 das zwischen den Wangen 1 und 2 eingespannte Blech. Die beiden Fig. 8 und 9 zeigen auch schematisch das Wirkprinzip des nach diesem Verfahren rationell und wirtschaftlich möglichen Aufbiegen, nach Fig. 8, bzw. Abbiegens, nach Fig. 9, eines Blechs 5. 17 bezeichnet hier wieder den biegespezifisch vorwählbaren Biegekurvenverlauf der Biege kante 10 des Biegewerkzeuges 4. FIGS. 8 and 9 show a particular configuration of the bending beam 3 with the there provided integrally with the bending die 4 winkelsymme trical bending edge 10. 1 there denotes the lower cheek, 2 the upper cheek and 5 the sheet clamped between the cheeks 1 and 2 . The two FIGS. 8 and 9 also show schematically the operating principle of the bending-up of a sheet metal 5, which is rationally and economically possible according to this method, according to FIG. 8, or bending, according to FIG. 9. 17 here again designates the bend-specific preselectable bend curve profile of the bend edge 10 of the bending tool 4 .

Claims

1. Method and device for bending sheet metal with a swivel bending device by clamping a sheet ( 5 ) between a lower cheek ( 1 ) and an upper cheek ( 2 ) and bending a sheet metal section ( 6 ) projecting over these cheeks by a predetermined bending angle with the help one on the sheet metal section ( 6 ) engaging about a pivot axis ( 18 ) pivotable bending beam ( 3 ) with a bending tool ( 4 ), characterized in that when bending a sheet ( 6 ), the pivot axis ( 18 ) of the bending beam ( 3 ) on a determinable flat trajectory ( 17 ) is moved.

2. Device with a machine frame ( 15 ), lower cheek ( 1 ), upper cheek ( 2 ) and bending cheek ( 3 ) for performing the method according to claim 1, characterized in that the trajectory ( 17 ) of the pivot axis ( 18 ) Bending beam ( 3 ) by, in particular controlled by a rectangular coordinate system, two-axis electrohydraulic converter can be generated.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that a swivel drive ( 12 ) with a horizontal hy draulically operated drive ( 13 ) and a vertical hydraulic drive ( 14 ) arranged at right angles to the carriage ( 13 ) is provided as the electro-hydraulic converter .

4. Apparatus according to claim 2 and 3, characterized in that the bending tool ( 4 ) on the bending cheek ( 3 ) with a parallel to the pivot axis ( 18 ) extending, in particular angularly symmetrical, bending edge ( 10 ) is provided.

5. Apparatus according to claim 2 to 4, characterized in that the bending edge ( 10 ) is obtuse, in particular at an angle of 120 °.

6. The device according to claim 2 to 5, characterized in that the bending edge ( 10 ) rests angularly symmetrically on the sheet surface ( 11 ) of a sheet ( 6 ) to be bent.

7. The device according to claim 1 to 6, characterized in that the bending edge ( 10 ) and the pivot axis ( 18 ) are spatially identical to each other.