DE3148744A1

DE3148744A1 - Biegepresse

Info

Publication number: DE3148744A1
Application number: DE19813148744
Authority: DE
Inventors: Naoaki Itano; Tsuneo Hatano Kanagawa Kogure; Shigenari Tokyo Kojima; Katsumi Hiratsuka Kanagawa Koyama; Yoshihiko Machida Tokyo Ohashi
Original assignee: Amada Co Ltd
Current assignee: Amada Co Ltd
Priority date: 1980-12-09
Filing date: 1981-12-09
Publication date: 1982-09-09
Anticipated expiration: 2001-12-10
Also published as: SE8107349L; US4486841A; SE8800009L; SE465710B; GB2091604A; SE463701B; FR2495505A1; IT8149870A0; CH656813A5; GB2091604B; SE8800009D0; FR2495505B1; CA1181673A; IT1172141B; DE3148744C2

Description

PATENTANWÄLTE

DlPL.-ING. BUSCHHOFF

DlPL.-ING. HENNICKE

Dl PL.- I NG. VOLLBACH

KAI¹; EK W I I H Γ I M RINf. ?·Ι

5000 KÖLN 1

Aklenz.:

Ret). N..

Aa 271 bitte angeben

Köln, den 08.12.1981 He/Br

Anm.: Amada Company Limited, 200 lshida, isehara-shi

Kanagawa-ken / Japan

Titel: Biegepresse

Die Erfindung betrifft Biegepressen, die im allgemeinen auch Abkantpressen genannt werden und zum Biegen von flächenförmigen Werkstücken wie Blechen od.dgl. verwendet werden· Mehr im einzelnen bezieht sich die Erfindung auf Verfahren und Vorrichtungen zum genauen und leichten Biegen von ebenflächigen Werkstücken in verschiedene Formen, unter anderem auch in solche mit tunnelartigem und halbkreisförmigem Querschnitt.

Die bekannten Biegepreseen oder Abkantpressen zum Biegen von ebenflächigen Werkstücken wie Blechen od. dgl. sind mit einem langgestreckten, balkenartigen oberen Werkzeug und mit einem gleichartigen unteren Werkzeug versehen, die horizontal angeordnet sind und in vertikaler Richtung miteinander fluchten. Das obere Werkzeug trägt an seinem unteren Ende einen sich in horizontaler Richtung erstreckenden Biegeteil, der im allgemeinen einen V-förmigen Querschnitt hat, aber oft auch anders geformt ist. Das untere Werkzeug hat an seiner Oberfläche eine horizontale Nute, die im allgemeinen einen V-förmigen Querschnitt hat, oft aber auch anders gestaltet ist· Das eine der beiden oberen und unteren Werkzeuge ist in horizontaler Lage an einem feststehenden Balken befestigt, während das andere der beiden Werkzeuge in horizontaler Lage von einem beweglichen, langgestreckten Stempel getragen wird, der von

einem geeigneten Antrieb, wie beispielsweise von einem hydraulischen Motor in vertikaler Richtung bewegt wird. Der Biegeteil des oberen Werkzeuges und die Nute des unteren Werkzeuges liegen in vertikaler Richtung miteinander in einer Flucht, so daß sie miteinander in Eingriff gebracht und auseinander gefahren werden können, wenn der Pressenstempel in vertikaler Richtung bewegt wird, im Betrieb wird das zu biegende Werkstück auf dem unteren Werkzeug horizontal in Stellung gebracht und dann der Pressenstempel durch Kraftantrieb bewegt, um den Biegeteil des oberen Werkzeuges in BerUhrungskontakt mit dem Werkstück kommen zu lassen und dann das Werkstück in die Nute des unteren Werkstückes zu drücken.

Bei dieser oben beschriebenen Anordnung wird das Werkstück in die Form der Nute des unteren Werkzeuges gebogen, wenn es vom Biegeteil des oberen Werkzeuges, das ähnlich geformt ist wie die Nute des unteren Werkzeuges, vollständig in die Nute hineingedrückt wird. Jedoch kann das Werkstück bei Verwendung eines V-förmigen oberen Werkzeuges bei dem sogenannten "Luftbiegen" (air-bending) auch in verschiedenen Winkeln gebogen werden, die von der Tiefe abhängen, mit der der Biegeteil des oberen Werkzeuges in die Nute des unteren Werkzeuges gedrückt wurde. Mit anderen Worten; Das Werkstück kann beim Luftbiegen ohne Veränderung des oberen und unteren Werkzeuges durch Einstellen der Hublänge des Pressenstempels zu jedem Winkel gebogen werden, wobei die Eindringtiefe des Biegeteiles des oberen Werkzeuges in die Nute des unteren Werkzeuges und damit der Druck des oberen Werkzeuges auf das Werkstück angepaßt wird. Hierbei kann das Werkstück natürlich beim Luftbiegen auch mehrmals gebogen werden, um es in verschiedene Formen mit mehreren Abkantungen oder Faltungen von verschiedenen Winkeln zu bringen, wobei der Pressenstempel mit angepaßter Hublänge wiederholt arbeitet. Beim Luftbiegen war es auch möglich, das Werkstück dadurch in eine halbzylindrische Form zu bringen, daß der Pressenstempel seinen Hub mit angepaßter Hublänge wiederholt und gleichzeitig das Werkstück nach jedem ttub des Pressenstempels um einen sehr kleinen, gleichbleibenden Abstand vorgeschoben wird.

Bei Biegepressen 1st es sehr wichtig, die Hüblänge des Pressenstempels genau anzupassen und einzustellen, um das Werkstück genau in die gewünschten Winkel zu biegen, wie dies weiter oben erläutert wurde, da schon ein geringfügiger Irrtum beim Einstellen der Hüblänge des Pressenstempels zu einer schlechten Biegung führt· Außerdem ist es sehr notwendig, die Hüblänge des Pressenstempels nicht nur auf den am Werkstück zu erzeugenden Biegewinkel, sondern auch auf andere Verhältnisse, wie beispielsweise die Breite und Gestalt der Nute im unteren Werkzeug, auf die Dii.-νέ, die Breite und die Biegefestigkeit des zu biegenden Werkstückes einzustellen. Darüber hinaus ist es beim Anpassen und Einstellen der Hüblänge des Stempels gleichermaßen notwendig, den Durchbiegungen des Pressenstempels Rechnung zu tragen, die bei den Biegevorgängen infolge der Biegekraft unweigerlich eintreten und auf die Hublänge des Pressenstempels einen Einfluß haben.

Bisher gab es jedoch weder ein Verfahren noch eine Vorrichtung zum genauen Anpassen und Einstellen der Hüblänge des Pressenstempels bei Biegepressen. Vor allem war es bisher nahezu unmöglich, genau die Dicke und die Biegefestigkeit der zu biegenden Werkstücke herauszufinden oder zu messen, da diese Werkstücke in Ihrer Dicke und Biegefestigkeit alle voneinander abweichen, auch wenn sie zusammen hergestellt wurden und aus dem gleichen Stapel stammen. Auch gab es bisher keine Vorrichtung, mit der die Durchbiegungen der Biegepressen wirksam festgestellt und die Änderung der Länge des Pressenstempels infolge dieser Durchbiegungen ausgeglichen werden konnte. Es war deshalb bisher üblich, die Hublänge des Stempels empirisch durch Biegeversuche anzupassen und solange einzustellen,, bis eine annehmbare Biegung erreicht wurde. Demgemäß war viel Erfahrung erforderlich, um die Biegelänge des Pressenstempels anzupassen und einzustellen und es gab eine große Anzahl von schrottreifen Werkstücken, bevor eine annehmbare Hüblänge erreicht war. Gleichwohl war es in jedem Falle unmöglich, durch Anpasset, und Einstellen der Hüblänge des Pressenstempels In der üblichen Weise eine wirklich genaue Biegung durchzuführen, da

die Werkstücke in ihrer Dicke und in ihrer Biegefestigkeit unterschiedlich sind, was zu einer Änderung in der Biegekraft führt.

Ein anderer großer Nachteil bestand bei Biegepressen darin, daß es unmöglich war, leicht und genau Werkstücke mit einem einzigen Paar von oberen und unteren Werkzeugen in zylindrische Formen zu biegen, die einen halbkreisförmigen Querschnitt haben. Um ein Werkstück mit einem einzigen Werkzeugpaar in eine zylindrische Form zu biegen, ist es notwendig, daß der Pressenstempel aufeinanderfolgende Hübe ausführt, wobei die Hublänge bei jedem Hub angepaßt und das Werkstück nach jedem Hüb ein sehr kleines, gleiches Stück vorgeschoben werden muß. Es war jedah theoretisch unmöglich, die Hublänge des Pressenstempels in der vorher beschriebenen Weise genau anzupassen und einzustellen, und es war weiterhin unmöglich, die Strecke oder den Abstand genau einzustellen, um den ein zu biegendes Werkstück nach jedem Hub des Pressenstempels vorgeschoben werden sollte, um zu einer halbzylindrischen Form zu kommen.

Aufgabe der Erfindung ist es, Verfahren und Vorrichtungen anzugeben, mit denen flächenförmige Werkstücke unter Verwendung eines einzigen Paares von oberen und unteren Werkzeugen auf Biegepressen genau und leicht in verschiedene Formen mit verschiedenen Winkeln einschließlich von halbzylindrischen Formen gebogen werden können. Diese Aufgabe wird mit den in den Ansprüchen und in der folgenden Beschreibung angegebenen Merkmalen gelöst·

Die Erfindung hat den Vorteil, daß die Hublänge des Pressenstempels mit dem das obere Werkzeug in die Nute des unteren Werkzeuges gebracht werden kann, automatisch angepaßt und eingestellt werden kann, so daß das Werkstück sehr genau mit einer oder mehreren Biegungen versehen werden kann. Ferner hat die Erfindung den vorteil, daß die von der Biegekraft während des Biegevorganges in einer Biegepresse er-

zeugte Durchbiegung erfaßt und die Hublänge des Pressenstempels auf diese Durchbiegungen angepaßt wird.

Ferner 1st es mit der Erfindung möglich, den Abstand automatisch einzustellen, alt dem ein zu biegendes Werkstück nach jedem Hub des Pressenstempels in Biegepressen vorwärts geschoben -werden muß, um es in eine halbzylindrische Form mit halbkreisförmigem Querschnitt zu bringen.

Mach der Erfindung wird die Hublänge des Pressenstempels automatisch auf die Biegebedingungen, wie den an den Werkstücken zu erzeugenden Biegewinkel, die Breite und Gestalt der Mute im unteren Werkzeug, die Dicke, Breite und Biegefestigkeit der zu biegenden Werkstücke eingestellt. Hierbei ist es besonders zweckmäßig, wenn die Biegepresse nach der Erfindung mit einem Klngangsbauteil versehen ist, In das die Biegebedingungen eingegeben werden, wenn sie einen Rechner zum Berechnen der Hublänge des Pressenstempels auf der Basis der in den .Eingangsbauteil eingegebenen Biegebedingungen ausrechnet und wenn Einstellmittel vorgesehen sind, mit denen die Hublänge des Pressenstempels unter der Kontrolle des Rechners automatisch eingestellt wird. Ferner ist zweckmäßig an den Rechner eine Füllvorrichtung zum Erfassen der In einer Biegepresse auftretenden Durchbiegungen angeschlossen, uadLe tiublänge des Pressensteapels an die erfaßten Durchbiegungen anzupassen. Auf diese Weise werden auch Unterschiede In der Dicke und Biegefestigkeit der Werkstücke, die Auswirkungen auf die Biegekraft haben, welche die Durchbiegungen der Biegepresse hervorruft, in der Hublänge des Pressenstempels kompensiert. Außerdem wird gleichzeitig der Abstand, mit dem die Werkstücke vorgeschoben werden, wenn sie in zylindrische Formen gebogen werden sollen, auf der Basis von den in den Bingangsbauteil eingegebenen Biegebedingungen eingestellt.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen, in denen

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bevorzugte AusfUhrungsformen der Erfindung an Beispielen näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine Biegepresse oder hydraulische Abkantpresse nach der Erfindung in einer Vorderansicht,

Fig. 2 die Biegepresse nach Fig. 1 in einer Stirnansicht von rechts,

Fig. 3 einen Teil der Biegepresse nach den Fig. 1 und 2 in einem Schnitt nach linie Ill-ill der Fig. 2 in vergrößertem Maßstab,

Fig. 4 den gleichen Teil wie Flg. 3 in einer

Seitenansicht der Fig. 3 von rechts gesehen,

Fig. 5 die isometrische Darstellung einer Meßvorrichtung der Biegepresse nach den Fig. 1 und 2 mit Blickrichtung von hinten auf die Biegepresse,

Fig. 6 eine teils schematische, perspektivische Darstellung einer Vorrichtung zum Einstellen der Hüblänge des Stempels bei der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Biegepresse mit Blickrichtung von hinten auf die Biegepresse,

Fig. 7 ein Flußdiagramm, welches einen Eingangsbauteil der vorliegenden Erfindung in einer Ansicht darstellt,

Fig« 8 eine schematische Darstellung der Schalt-

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— yr -40,

tafel für die Vorrichtung nach der Erfindung,

Fig. 9 und 10 schematische Darstellungen, die den Ablauf eines Biegevorganges zeigen,

Fig. 11 eine Darstellung, die das Biegen eines

Werkstückes in eine halbzylindrische Form zeigt,

Fig. 12 (A) bis (D) Darstellungen, die den Arbeitsablauf beim Biegen eines Werkstückes in eine h?lbzylindrische Form zeigen und

Flg. 13 eine Querschnittsabwicklung eines teilzylindrisch gebogenen Werkstückes.

In den Fig. 1 und 2 ist eine Biegepresse 1 dargestellt, die oft auch Abkantpresse bezeichnet wird und in erster Linie dazu dient, ebenflächige Werkstücke, wie beispielsweise Bleche, in winkelförmige oder kanalförmige Formen zu biegen. Die Biegepresse 1 hat zwei C-förmige, aufrecht stehende Seitenplatten 3 und 5, die parallel zueinander vertikal enge ordnet und an ihren unteren Enden miteinander durch eine Bodenplatte 7 einstückig verbunden sind. Die Biegepresse 1 ist außerdem mit einem horizontal angeordneten Kopfbalken 9 versehen^ der die oberen Enden der Seitenplatten 3 und 5 einstückig miteinander verbindet und ein balken- oder stangenförmiges ©b©res Werkzeug 11 trägt. Außerdem gehört zu der Biegepresse ein balkenartiger Pressenstenspel 13, der ein stangenförmiges unteres Werkzeug 15 trägt, auf dem ein zu biegendes Werkstück W in horizontaler Lage in Stellung gebracht wird«, Das obere Werkzeug 11 ist am unteren Ende des Kopfbalkens 9 in horizontaler Lage lösbar befestigt und an seinen unteren Rand mit einem horizontal verlaufenden, langgestreckten Biegeteil 11 B versehen, der einen im allgemeinen

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V-förmigen Querschnitt hat. In ähnlicher Weise ist auch das untere Werkzeug 15 am oberen Rand des Pressenstempels 13 in horizontaler Lage lösbar befestigt und an seinem unteren Rand mit einer horizontal verlaufenden Nute 15 B versehen, die4.nmim wesentlichen V-förmigen Querschnitt hat·

Wie am besten aus Fig. 2 hervorgeht, ist der Pressensteapel 13, der das untere Werkzeug 15 trägt, mit dem Kopfbalken 9 fluchtend derart in vertikaler Richtung beweglich angeordnet, daß die Nute 15 B des unteren Werkzeuges 15 mit dem Biegeteil 11 B des oberen Werkzeuges in Eingriff gebracht werden kann, wenn der Stempel 13 gehoben wird. Mehr im einzelnen kann der Pressenstempel 13 vertikal in Richtung auf den Kopfbalken 9 und von diesem fort von einem oder mehreren Hydraulikmotoren 17 bewegt werden, dessen Kolbenstange 17 P zwischen einer Vorderplatte 19 und einer Rückplatte 21 angeordnet ist, die sich vertikal unter dem Kopfbalken 9 befinden. Die Vorder- und Rückplatten 19 und 21 sind parallel zueinander vor und hinter dem Pressenstempel 13 fest montiert und verbinden die unteren Teile der Seitenplatten 3 und 5 miteinander. Sie sind mit Vertikalführungen für den Pressenstempel 13 versehen.

Wenn bei dieser Ausführung der Fressenstempel 13 von dem Hydraulikmotor 17 oder von mehreren Hydraulikmotoren angehoben wird, wird das untere Werkzeug 15 vom Pressenstempel 13 derart in Eingriff mit dem oberen Werkzeug 11 gebracht, daß der Biegeteil 11 B des oberen Werkzeuges 11 in die Nute 15 B des unteren Werkzeuges 15 hineinfährt. Wenn der Pressenstempel 13 mit dem auf dem unteren Werkzeug 15 plazierten Werkstück W angehoben wird, drückt das untere Werkzeug 15 das Werkstück W gegen das obere Werkzeug 11, so daß das Werkstück W von dem Biegeteil 11 B des oberen Werkzeuges 11 in die Nute 15 B des unteren Werkzeuges 15 gedrückt und hierdurch in eine Form gebogen wird.

Bel der oben beschriebenen Anordnung wird das Werkstück W in dl® Form der Mute 15 B des unteren Werkzeuges 15 gebogen, wenn es von dem Biegeteil 11 3 des oberen Werkzeuges 11, welches ähnlich geformt ist, wie die Nute 15 B des unteren Werkzeuges 15, vollständig in dl© Nute 15 B des unteren Werkzeuges 15 gedrückt wird.

Wenn das obere Werkzeug 11 V-förmig gestaltet ist, kann das Werkstück W j©d©eh durch "LuTtbiegUBg" in beliebige Winkel oder Formen gebogen werden, wenn die Hublange des Pressenstempals 13 an dl® erforderliche Eindringtiefe des Biegeteiles 11 B des oberen Werkzeuges 11 in die Nute 15 B des unteren Werkzeuges 15 angepaßt wird« Das Werkstück W kann im Luftbiegeverfahren auch mehrmals gebogen imd hierdurch in verschiedene Formern mit mehreren Falten oder Biegelinien alt verschiedenen Wiakaln gebracht werden, wenn es vorwärtsbewegt oder vorgeschoben wird und der Preesenstempel 13 mit angepaßter Hublänge mehrmals einen Hub ausführt. Darüber hinaus kann das Werkstück W in eine halb zylindrische Form gebogen werden, die einen halbkreisförmigen Querschnitt hat, wenn der Pressensteiipel 13 wiederholt Hübe mit angepaßter Bubltage ausführt und das Werkstück W gleichzeitig mit einem gsringstmögliehe» gleichen Abstand nach jedem Hub des Pressenstempels 13 vorgeschoben wird.

Im diesem Zusammenhang ist darauf hinzuweisen, daß die Erfindung nicht auf die Verwendung der in den Flg. 1 oder 2 dargestelltes Biegepresse beschränkt ist, bei der das untere Werkzeug 15 ¥©ej Pressensteispel 13 gehalten und gegen das ober©, feststehende Werkzeug 11 gedrückt und von diesem abgesenkt wird. Yieliaehr ist festzustellen, daß die Erfindung auch bei einer Biegepresse anwendbar 1st, bei der das untere Werkzeug feststeht und ein ©bores Werkzeug von einem Pressensteapel gegen das untere W_@rkseug gedrückt und von diesem abgehoben wird«

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Bei der oben beschriebenen Biegepresse 1 ist der Kopfbalken 9 infolge der während der Biegevorgänge wirksamen Biegekraft einer nach oben gerichteten Durchbiegung unterworfen, da die Reaktion auf die Biegekraft ein Biegemoaent auf die C-förmigen Seitenplatten 3 und 5 ausübt, das bestrebt ist, den Zwischenraum oder die Maulöffnung der C-förmigen Seitenplatten zu erweitern bzw. den oberen Schenkel des C nach oben zu drücken. Da die Biegekraft in Abhängigkeit von den Biegebedingungen, wie beispielsweise der Dicke, Breite und Biegefestigkeit der zu biegenden Werkstücke sich ändert, ändert sich auch die Durchbiegung des Kopfbalkens 9 in Abhängigkeit von diesen Biegebedingungen. Es ist deshalb notwendig, die Durchbiegungen des Kopfbalkens zu erfassen und diese festgestellten Durchbiegungen mit der Hublänge des Pressenstempels 13 zu kompensieren, um genaue Biegungen durchzuführen, da die Durchbiegungen des Kopfbalkens 9 die Hublänge des Pressenstempels 13 beeinflussen·

Man erkennt am besten <t.us Fig. 2, daß zum Erfassen der Durchbiegungen des Kopfbalkens 9 an der Außenseite der aufrechtstehenden Seltenplatte 3 eine längliche, vertikal verlaufende FUhlplatte 23 angeordnet ist. Die FUhlplatte 23 ist mit einem Schwenkzapfen 25 am vorderen, oberen Ende aa der Außenseite der Seitenplatte 3 derart schwenkbar gelagert, daß sie bis zum unteren Teil der Seitenplatte 3 an deren Außenseite herabhangt· Hierdurch . wird die Fühlplatte 23 an der Außenseite der Seitenplatte 3 an ihrem Lagerzapfen 25 hängend auf- und abbewegt, wenn das vordere, obere Ende der Seitenplatte 3 von dem Kopfbalken 9 in Abhängigkeit von der Biegekraft aufwärts gebogen wird und dann in seine ursprüngliche Stellung zurückkehrt. Außerdem wird der untere Teil der FUhlplatte 23 von einer Führungsrolle 27 und einem Anschlagblock 29 daran gehindert, um den Zapfen 25 eine Schwenkbewegung auszuführen. Sie kann sich deshalb zwischen der Rolle 27 und dem Anschlag 29 nur auf- und abbewegen.

Wie aus den Fig. 2, 3 und 4 hervorgeht, ist auf der Fühlplatte 23 ein Durchbiegedetektor 31, beispielsweise ein Meßgerät mit Ziffernblatt, ein Druckwächter oder Dehnungsmeßstreifen vorgesehen, der mit einem aufwärtsgedruckten Fühlglied 31 D versehen ist. Der Durchbiegedetektor 31 ist ait einem Knopf 33 an einer PUhrungsstange 35 vertikal verstellbar gelagert, die von einem am unteren Bnde der Fühlplatte 23 befestigten Träger in vertikaler Lage gehalten wird· Der Durchbiegedetektor 31 ist am unteren Ende der Fühlplatte 23 derart montiert, daß das aufwärtsgedruckte FUhlglied 31 D im vertikaler Lage die Unterseite des Anschlagblockes 29 berührt* Hierdurch ist der Durchbiegedetektor 31 so ausgebildet, daß er die Durchbiegung des Kopfbalkens feststellt, wenn das FUhlglied 31 D von dem Anschlagblock 29 niedergedrückt wird.

Bei dieser beschriebenen Einrichtung wird das FUhlglied 31 D des Durchbiegedetektors 31 niedergedrückt, wenn das vordere, obere Ende der Seitenplatte 3 von dem Kopfbalken 9 infolge der Biegekraft ausgebogen wird und die Fühlplatte 23 mit dem Schwenkzapfen 25 anhebt, hieraus erkennt man, daß die Durchbiegung des Kopfbalkens 9 durch den Durchbiegedetektor 31 über die Fühlplatte 23 erfaßt werden kann, wenn die aufrecht stehende Seitenplatte 3 nach oben ausgebogen wird und di© Fühlplatte 23 anhebt.

Der Durchbiegedetektor 31 ist an einen Rechner angeschlossen, der die Hublänge des Preeeenstempels nach den Durchbiegungen des Kopfbalkens 9 ausgleicht, wie dies im folgenden noch näher beschrieben werden wird. Ein Fachmann erkennt in diesem Zusammenhang leicht, daß die Fühlplatte 23 und der Durchbiegedetektor 31 auf einer oder auf beiden der aufrechten Seitenplatten 3 und 5 angeordnet sein kann.

Inffig, 5 ist eine Meßvorrichtung 39 dargestellt, die hinter dem Pressenstempel 13 angeordnet ist und dazu dient, das Werkstück W auf dem unteren Werkzeug 15 so zu positionieren,

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daB die gewünschten Teile des Werkstückes V von den oberen und unteren Werkzeugen 11 und 15 gebogen werden können _o Die Meß- und Vorschubvorrichtung 39 hat zwei langgestreckte Träger 41 a und 41 b, die in horizontaler Lage an der Rückseite des Pressenstempels 13 und rechtwinklig zu diesem parallel zueinander befestigt sind und an ihren Oberseiten Führungsschienen 43 a und 43 b tragen· Die HaS- und Vorschubeinrichtung 39 hat ferner einen langgestreckten Wagen 45» der von zwei Führungszapfen 47a und 47 b in horizontaler Lage auf zwei Längsschlitten 49a und 49 b gehalten wird, die auf den Schienen 43 a und 43 b gleitend montiert sind« Der Wagen 45 ist an seiner Rückseite mit einem Handrad 51 versehen und so ausgebildet, daß er durch Drehen des Handrades 51 längs der Führungszapfen 47 a und 47 b vertikal verstellt werden kann·

Der Wagen 45 der MeBvorrichtung 39 ist an seiner des Pressenstempel 13 zugewandten Vorderseite mit mehreren, verschiebbaren Trägern 53 - und 53 b versehen, die jeweils einen Einstellanschlag 55a bzw· 55 b tragen, an denen das Ende des zu biegenden Werkstückes W derart angelegt wird, daS es auf dem unteren Werkzeug 15 positioniert werden kann. Die Träger 53a und 53 b werden normalerweise am Wagen 45 festgelegt, können aber auch in dessen Längsrichtung aufeinander zu und voneinander weg verschoben werden, um den Abstand zwischen dem Einstellanschlägen 55a und 55 b auf die Breite des zu biegenden Werkstückes W einzustellen· Ferner können die Einstelianscfalage 55a und 55 b durch pneumatische Motoren 57 a und 57 b gleichzeitig entsprechend der Höhe des unteren Werkzeuges 15 in ihrer Höhe verstellt werden.

Ferner sind die Längeschlitten 49 a und 49 b, von denen der Wagen 45 mit den horizontalen Einstellanschlägen 55 a und 55 b getragen wird, so ausgebildet, daß sie gleichzeitig auf den Führungsschienen 43 a und 43 b in horizontaler Richtung durch zwei Schraubenspindeln 59 a und 59 b gegen den Pressenstem-

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pel 13 vorgeschoben und von diesem zurückgefahren verden können. Hierdurch können die Einstellanschläge 55 a und 55 b gleichzeitig horizontal gegen den Pressenstempel 13 vorgeschoben und von diesem zurückgezogen werden, indem die Schraübenspindeln 59 a und 59 b gleichzeitig gedreht werden.

die Einstellanschläge 55a und 55 b gleichzeitig bewegen zu können, sind die Schraubenspindeln 59 a und 59 b an ihren hinteren Enden mit Zahnrädern 61 a und 61 b versehen, die sich mit Zahnrädern 63 a und 63 b in Eingriff befinden, die auf einer Verbindungswelle 65 angeordnet sind, welche rechtwinklig zu den Schraubenspindeln 59 a und 59 b in horizontaler Lage angeordnet ist. Die Verbindungswelle 65 ist im hinteren Teil der Meßvorrichtung 39 in geeigneter Weise drehbar gelagert und an ihrem Ende mit einem Zahnrad 67 versehen, das mit einem Zahnrad 69 kämmt, das auf einer vertikalen Welle 71 befestigt ist, die im hinteren !feil der Meßvorrichtung in vertikaler Lage drehbar gelagert ist. Die Welle 71 greift mit Kerbverzahnung axial in die Abtriebswelle 73 eines Servomotors 75 ein, so daß sie sich zusammen mit der Meßvorrichtung 39 vertikal gegenüber dem Servomotor 75 bewegen kann, jedoch hierbei nicht außer Eingriff mit deren Welle 73 gerät. Der Servomotor 75 ist an einem Teil der Biegepresse, beispielsweise an der Seitenplatte 5 mit einem geeigneten Halter 77 montiert und an einen Antriebsmotor und an eine Fühleinrichtung angeschlossen, wie dies welter unten noch beschrie· ben werden wird«

Am hinteren Ende von einer der beiden Schraubenspindeln 59 a und 59 b ist außerdem ein Impuls-Codierer 79 befestigt, der auch an die Erkennungsvorrichtung angeschlossen ist, mit der der Servomotor 75 verbunden 1st, wie dies weiter unten noch beschrieben werden wird.

Die Schraubenspindeln 59 a und 59 b werden vom Servomotor 75 über die Vertikalwelle 71 und die Verbindungswelle $5 gleichzeitig gedreht, so daß die Schlitten 49 a und 49 b die Meß-

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oder Einstellanschläge 33a und 55 b gegen den Pressenstempel 13 vorschieben und von diesem zurückziehen können·

In Fig. 6 ist der Hydraulikmotor 17 schematisch dargestellt, der den Pressenstempel 13 hebt und unterhalb des Stempels 13 befestigt ist. Der Hydraulikmotor 17 ist durch eine Leitung 79* an einem Hydraulikbehälter 89 angeschlossen und seine Kolbenstange 17 P ist mit dem Pressensteapel 13 verbunden· Bei dieser Anordnung hebt der Hydraulikmotor 17 den Stempel -13, um das untere Werkzeug 13 mit dem oberen Werkzeug 11 in Eingriff zu bringen, wenn dem Hydraulikmotor vom Hydraulikbehälter 89 aus Hydraulikflüssigkeit zugeführt wird. Außerdem ermöglicht der Hydraulikmotor dem Pressenstempel, sich unter seinem Eigengewicht abzusenken, wenn die Hydraulikflüssigkeit aus dem Hydraulikmotor abgelassen wird· Außerdem kann der Stempel 13 in angehobener Lage an einer Absenkbewegung dadurch gehindert werden, daß der hydraulische Druck in der Kammer 81 des Hydraulikmotors 17 mit dem Gewicht des Pressenstempels 13 "Jnd der Biegekraft im Gleichgewicht gehalten wird, mit der das Werkstück W gebogen werden kann. Man erkennt außerdem, daß die Hublänge des Pressenstempels 13 durch Steuern des Hydraulischen Druckes des Hydraulikmotors 17 angepaßt werden kann»

Um den hydraulischen Druck des Hydraulikmotors 17 anzupassen oder einzustellen, ist die Leitung 79'durch eine Leitung 83 an ein Einstellventil 87 angeschlossen, das bei der bevorzugten Ausführungsform auf der Hinterseite der Rückplatte 21 angeordnet ist und ein federnd nachgiebiges Spulen- oder Betätigungselement 87 S aufweist, das aus dem Ventil 87 herausragt. Durch das Einstellventil kann die Hydraulikflüssigkeit in den Hydraulikbehälter 89 zurücklaufen, wenn das Betätigungselement 87 S niedergedrückt wird. Hierdurch kann der hydraulische Druck im Hydraulikmotor 17 durch Niederdrücken des Ventilschiebers 87 S an die Biegekraft des Pressenstempels 13 angepaßt wenden.

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Auf der Hinterseite der Rückplatt· 21 ist ein Federelement 91, beispielsweise eine Blattfeder angeordnet, die auf das Betätigungsglied 87 S des Sinstellventiles 87 drückt. Sine Feder 91 wird durch einen ander Rückplatte 21 befestigten drehbaren Zapfen daran gehindert, das Betätigungselement 87 S infolge ihres Eigengewichtes niederzudrücken· An der Oberseite des Federelementes 91 liegt ein Gelenkhebel 93 an, der mit einem Schwenkzapfen 99 an einem dreieckigen Winkelhebel 97 schwenkbar gelagert ist, welcher seinerseits mit einem Zapfen 95 oberhalb des oberen Teils des Betätigungselementes 87 S an der Hinterseite der Rückplatte 21 schwenkbar gelagert ist. Der Gelenkhebel 93 ist so angeordnet, daß er von einem vertikalen Anschlag 101 berührt wird, der an der Rückseite des Stempels 13 befestigt ist und durch ein vertikales Langloch in der Rückplatte 21 über deren Rückseite vorsteht. Wenn der Pressenstempel 13 vom Hydraulikmotor 17 gehoben wird, wird der Gelenkhebel 93 an dem Anschlag 101 nach oben gedrückt und dreht sich im Uhrzeigersinn um den am Winkelhebel 97 befestigten Gelenkzapfen 99, wodurch das Betätigungselement 87 S des Einstellventiles 87 entgegen der Wirkung der Feder 91 nach unten gedrückt wird. Hierdurch wird die Aufwärtsbewegung des Pressenstempels 13 abgestoppt, da ein Teil der von der Hydraulikpumpe geförderten Hydraulikflüssigkeit durch das Anpaßventil 87 in den Behälter 89 zurückfließt.

Wenn bei der oben beschriebenen Anordnung der Winkelhebel um den Gelenkzapfen 99 im Uhrzeigersinne schwenkt, wenn der Gelenkhebel 93 von dem Anschlag 101 nach oben gedrückt wird, wird der Gelenkhebel 93 von der Oberfläche., des Anschlages 101 abgehoben, so daß der Fressenstempel 13 wieder angehoben werden kann, da das Betätigungselement 87 S des Anpaßventiles 87 nach oben heraussteht und die Hydraulikflüssigkeit daran hindert, durch das Ventil hindurch in den Hydraulikbehälter 89 zurückzulaufen. Der Pressenstempel 13 wird jedoch bei seiner Hubbewegung wieder angehalten, sobald der Anschlag

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wieder gegen den Gelenkhebel 93 stößt und diesem die Möglichkeit gibt, den Ventilschieber 87 S des Einstellventils 87 niederzudrücken· Auf diese Weise kann die Hublänge des Pressenstempels 13 durch Verstellen des Gelenkhebels 93 eingestellt werden, um das Werkstück W in gewünschte Winkel zu biegen.

Zum Einstellen der Hublänge des Pressensterapels 13 ißt eine längliche Verbindungsstange 103 am Winkelhebel 97 mit einem Zapfen 105 gelenkig befestigt und mit ihrem anderen Ende mit einem Zapfen 107 an eine Spindelmutter 109 angeschlossen. Die Spindelmutter 109 läuft auf einer Schraubenspindel 113, die in horizontaler Lage in einem Gehäuse 111 drehbar gelagert ist, das an der Außenseite der aufrechten Seitenplatte 5 angeordnet ist. Hierdurch kann der Winkelhebel 97 durch Drehen der Schraubenspindel 113 verstellt werden. Die Schraubenspindel 113 trägt eine Riemenscheibe 115 und ein hülsenförmiges Innenzahnrad 117, welches auf seiner Innenseite eine Kerbverzahnung aufweist. Im Gehäuse 111 ist ferner eine mit einem Handrad 121 versehene Welle 123 drehbar gelagert, die ein Lagergehäuse 119 aufweist und mit der Schraubenspindel 113 axial fluchtet. Auf der Welle 123 ist ein mit einer äußeren Kerbverzahnung versehenes Zahnrad 125 horizontal verschieblich gelagert, das mit dem Zahnrad 117 mit innerer Kerbverzahnung in Eingriff und außer Eingriff gebracht werden kann. Das äußere Zahnrad 125 ist so angeordnet, daß es mit dem inneren Zahnrad 117 in Eingriff und außer Eingriff gebracht wird, wenn ein aus dem Gehäuse 111 horizontal vorstehender Hebel 127 gedrückt oder gezogen wird.

Auf diese Weise kann der Winkelhebel 97 eingestellt werden, indem das äußere Zahnrad 125 mit dem inneren Zahnrad 117 in Eingriff gebracht und die Schraubenspindel 113 mit dem Handrad 121 gedreht wird.

Die Riemenscheibe 115 ist über einen endlosen Riemen 129, beispielsweise ein Bistellriemen, mit einer Riemenscheibe

3U87U

135 verbunden, die auf einer drehbaren Welle 133 sitzt, die «it einem Lagergehäuse I3I im Gehäuse 111 drehbar gelagert ist. Die Welle 133 trägt eine zweite Riemenscheibe 137 und 1st an die Welle eines Impuls-Codierers 139 angeschlossen, der im Gehäuse 111 untergebracht ist. Die zweite Riemenscheibe 137 1st über einen endlosen Treibriemen 141, beispielsweise einem Einstellriemen, an eine Riemenscheibe 145 angeschlossen, die auf der Abtriebswelle einer Kupplung 143 beispielsweise einer Magnetkupplung sitzt, die im Gehäuse 111 entergebracht ist. Die Kupplung 143 ist mit einem Servomotor 147 verbunden, der an der Außenseite des Gehäuses 111 sitzt und mit einem Außentachometer-Generator 149 versehen ist.

Hierdurch kann die Drehung der Schraubenspindel 113 durch Drehen des Servomotors 147 am Handrad 121 angepaßt und der Winkelhebel 97 kann durch Drehen der Schraubenspindel 113 über die Spindelmutter 109 drehbar eingestellt werden. Außerdem kann die Drehlage oder Winkelstellung des Winkelhebels 97 von dem Impuls-Codierer 139 festgestellt und hierdurch manuell oder automatisch angepaßt werden. Hierdurch kann die Hublänge des Pressenstempels 13 und das Werkstück W angepaßt werden und das Werkstück W kann leicht und genau durch Steuern mit dem Handrad 121 oder mit dem Servomotor 147 in jeden Winkel gebogen werden.

In der zuvor beschriebenen Einrichtung können die Einstellanschläge 55a und 55 b der Meßvorrichtung 39 durch Steuern des Servomotors 75 genau gegen das untere Werkzeug 15 vorgeschoben und von diesem fortbewegt werden. Sie können durch Ansteuern der Pneumatikmotoren 57 a und 57 b in vertikaler Lage eingestellt werden. Aueh die Hublänge des Pressenstempels 13 kann durch Ansteuern des Servomotors 147 genau gesteuert und kontrolliert werden, um das Werkstück W in beliebige Winkel zu biegen.

Aa 271

In Pig, 7 ist ein Plußdiagramm der Steuervorrichtung 151 zum Steuern der Servomotoren 75 und 147 dargestellt. Die Stmiervorrichtung 151 hat einen Handeingabeteil 153 und einen automatischen Eingabeteil 155. Der Handeingabebauteil 153, der in Fig. 8 als einheitlicher Bauteil dargestellt ist, liefert Programme, die auf den von Hand eingegebenen Daten, wie beispielsweise der Breite der Biegenute des unteren Werkzeuges 11, der Dicke des Werkstückes W, des Biegewinkels und der Breite des Werkstückes W beruhen» Der automatische Eingangsteil 155 liefert ein Programm, das auf den obigen Daten basiert, die von einem Eingabeträger, beispielsweise einem Magnetband, einer Karte, einer Kassette, einer Schale oder anderen Formen der Dateneingabe stammen· Die Daten vcn dem manuellen Eingangsteil 153 werden unmittelbar in ein arithmetisches Bauelement 157 eingespeist und die Voreinstellungswerte des automatischen Eingangsteiles 155 werden durch den Speicher 159dim arithmetischen Bauteil 157 zugeführt. Die von dem arithmetischen Bauteil 157 gespeicherten Daten können von einer Aufzeichnungsvorrichtung, beispielsweise von einem Band durch eine Speichereinheit 159 und einem Datenausgang 161 aufgezeichnet werden. Die arithmetische Baueinheit (arithmetic unit) 157 kontrolliert genau die eingegebenen Daten, die ihr von dem Eingangsbauteil 153 und 155 zugeführt wurden und leitet die Daten zu einem Wandler 163 weiter. Auch der Wandler 163 kontrolliert die aufgegebenen Daten, die ihm von der arithmetischen Baueinheit 157 zugeführt werden und steuert eine Treibereinheit (driving unit) 167* die an die Servomotoren 75 und 147 durch eine Motorantriebseinheit I65 angeschlossen ist. Die Bewegung der Treibereinheit 167 wird abgefragt und auf den Treibereingang mit einer Detektoreinheit (detecting unit) 169 zurückgeführt, der an die Impulscodierer 77 und 139 angeschlossen ist. Hierdurch werden die Stellungen der Einstellanschläge 55 a und 55 b ßer Meßvorrichtung 39 und die Hüblänge des Presseribempels 13 unter der Kontrolle des Wandlers 163 gehalten, der auf der Grundlage der in die Eingangsbauteile 153 und 155 eingegebenen Daten arbeitet.

314

Wie aus Fig. 8 hervorgeht, ist der manuelle Eingangsteil mit einer Reihe von Schaltern versehen, nämlich einem Hauptschalter 171 für die Stromzufuhr, einem drehbaren Betriebsartenschalter mit acht Stellungen (eight position-rotatable mode switch) 173» mehreren Geschwindigkeits-Wählschaltern 175 zum Wählen von Geschwindigkeit und Vorschubrichtung der Meßvorrichtung 39 und der Vorrichtungen zum Einstellen der Hublänge des Preseenstempels 13, mehrere Funktionstasten zum Auswählen verschiedener Funktionen wie Daten einstellen und viele Eingangsdatentasten 179 zum Eingeben vieler Daten. In besonderer Weise sind die Geschwindigkeitswahlschalter 175 so ausgebildet, daß sie Geschwindigkeit und Vorschubrichtung der Meßvorrichtung 39 und die Mittel zum Einstellen der Hublänge des Pressenstempels 13 auswählen, wenn der drehbare Betriebsartenschalter 173 so geschaltet ist, daß die Einstellanschläge 55a und 55 b in der Meßvorrichtung 39 bewegt werden oder die Hublänge des Pressenstempels 13 durch manuellen Vorschub eingestellt wird.

Bei der bevorzugten AusfUhrungsform können die Eingangsdaten durch die Anzeigevorrichtung 181 des manuellen Eingangsbauteiles 153 angezeigt werden, wie dies in Fig. 8 dargestellt ist.

Die Funktionstasten 177 des manuellen Eingangsteiles 153 bestehen aus den folgenden Eingabetastent Prozeßeingabetaste 177 a für einen Biegeprozeß mit einem Parametereingang, der notwendig ist, um eine Wirkung des Prozesses zu bestimmen; Datenanzeigetaste 177 b, die den oben eingegangenen Wert auf die Anzeige 181 leitet; Dateneingabetaste 177 c, die den an dem zu biegenden Werkstück auszuführenden Arbeitsgang festlegt; Datenprogrammier-Modultaste (modular programming data put key) 177 d zum Eingeben der zweiten Funktionsparameter und des Korrekturwertes für die oben genannte Prozeßeinstellung; eine Werkstück-Ruf taste 177 e, die eine Reihe eingegebener Daten auswählt, die von der Dateneingabetaste 177 c eingegeben worden sind und die Daten-Programmier-Modul-

Aa 271

Eingangstaste (modular programming data input key) 177 d zua automatischen Betätigen der Meßvorrichtung 39 und zum BInstellen der Hüblänge des Pressenstempels 13; eine Anzeigetaste 177 f, die die gegenwärtige Stellung und Geschwindigkeit der Einstellanschläge 55 a und 55 b anzeigt, die für die Meßvorrichtung 39 und den Stempel 13 bestimmt sind; eine Parameter-Eingabetaste 177 g, die verschiedene Parameter einstellt; eine Aufzeichnungsstarttaste 177 h, die den Locher startet, um die benötigten Daten in dem Papierband aufzuzeichnen; eine Selbstprüftaste 177 i, die die Fehlerwerte in die Anzeigevorrichtung 181 gibt, wenn in der Schervorrichtung 151 ein Fehler auftritt.

In der oben beschriebenen Einrichtung können die verschiedenen Daten für die Biegebedingungen in die Steuervorrichtung 151 durch Betätigen und Drücken der Dateneingangstasten des manuellen Eingangsteiles 153 so eingegeben werden, daß sie von der Anzeigevorrichtung 181 angezeigt werden. Dann kann das Werkstück W leicht und genau in die gewünschtea Formen gebogen werden, wobei die Vorschub- und Rückzugbewegung der Einstellanschläge 55 a und 55 b der Meßvorrichtung 39 und die obere Hubgrenze des Pressenstempels 13 durch die manuelle Eingabevorrichtung 153 gesteuert wird.

Wie aus Fig. 9 hervorgeht, wird das auf dem unteren Werkzeug 15 in Stellung gebrachte Werkstück W gebogen, wenn das untere Werkzeug 15 von dem Pressenstempel 13 aufwärtsbewegt und mit dem oberen Werkzeug 11 in Eingriff gebracht wird, so daß dessen Biegeteil 11 B in die Nute 15 B des unteren Werkzeuges 15 eindringen kann. Der an dem zu biegenden Werkstück W herzustellende Biegewinkel A kann dann durch Einstellen der Biegetiefe Z zwischen der Oberfläche des unteren Werkzeuges 15 und dem unteren Ende des oberen Werkzeuges 11 hergestellt werden, das in die Biegenute 15 BeLndringt. Da jedoch die Biegetiefe, nämlich der Abstand zwischen der Oberfläche des unteren Werkzeuges 15 und dem un-

teren Ende des oberen Werkzeuges 11 von den Orlginal-MeB-punkt bestirnt wird, wo das untere Werkzeug 15 und das obere Werkzeug 11 vollständig in Eingriff miteinander sind, ist es notwendig, den vertikalen Abstand D¹ zwischen dem Original-Medpunkt und dem unteren Ende 11B des oberen Werkzeuges 11 zu bestimmen· Der Abstand D¹ sollte auch so bestimmt werden, daß der sehr kleine Abstand zwischen dem unteren Ende der Biegenute 15B und dem unteren Ende des oberen Werkzeuges 11 in Betracht gezogen wird, da das untere Ende 11B des oberen Werkzeuges 11 im Querschnitt leicht halbkreisförmig (Radius Rp) ausgebildet ist« Außerdem ist es notwendig, den Radius Rd der Schulterkanten der Biegenute 15B des unteren Werkzeuges 15 zu berücksichtigen, der ebenfalls im Querschnitt leicht kreisförmig 1st.

Um im folgenden die Grundsätze der vorliegenden Erfindung mathematisch zu beschreiben, ist in den Fig. 9 und 10 mit T die Dicke des zu biegenden Werkstückes W bezeichnet. Ri stellt den inneren Radius des Biegewinkels A des zu biegenden Werkstückes W dar, V ist die Breite der Biegenute 15B des unteren Werkzeuges 15 und θ bedeutet den öffnungswinkel der Biegenute 15B des unteren _ Werkzeuges 15· Verschiedene Strecken der Zeichnung sind mit den Buchstaben I, J, K, L, H und N bezeichnet.

Ri kann beschrieben werden als Ri « ^ _β

Der Buchstabe Q kann als Funktion der Breite V der Biegenute 15B des unteren Werkzeuges 15, der Dicke T des zu biegenden Werkstückes W, des Blegewlnkels A des Werkstückes, der Biegefestigkeit £ des Werkstückes W und des Koeffizienten K₁ ausgedrückt werden, der in Abhängigkeit von der Beschaffenheit der Schneidkante des Werkstückes W bestimmt wird« Q ist dann:

f (V, T, A, d , K₁)

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Der Wert Q hat einen großen Einfluß auf die Dicke T, die Biegefestigkeit C und den Koeffizienten K₁ aod wird ale Konstante bestirnt, wenn die obigen Bedingungen nicht variabel sind·

Unter Bezugnahme auf die Fig« 9 und 10 ist dann 1) Z + (I - g) + J + K * ξ tan (90 - |)

2) I

3) "J

sln|

sin

4) K = I · tan (90 - §) -M-N

E\ τ cos 4 4.__ 180 - Θ cos

6) M « I 1 ——— J · Rd

cos —_w

Aus den Ausdruck (5) kann der Wert N wie folgt erhalten werden:

cos A + Θ

7) N » j % - - tan · Rd tan (90-^)

cos

Durch Einsetzen der Ausdrücke (6) und (7) Ib Ausdruck (4) kann der Wert K wie folgt erhalten werden:

8) K - \ tan (90 - §) - (1 -

,in

Α+Θ

cos

V 7~

COS

a - e

-tan ISU.

Rd

tan (90 - |)

Andererseits kann der Wert X wie folgt ausgedrückt werden:

9) X - / - β- -1 I Rp

Uos (90 -Ä) /

Der Wert D· kann dann wie folgt ausgedrückt werden t

tan (90 - |) - Z - X.

Mit den Ausdrücken (2), (3) und (8) Im Ausdruck (1) und alt den Ausdrücken (9) kann der Abstand D¹ wie folgt erhalten werden:

10) D« - X tan (90 - §) - I + ( X ♦ T )

sin

A + θ

Rd -

cos

V 7

cos

A - θ

- tan

tan

180 - ²

cos (90 - ξ

Hieraus kann der Abstand D¹ wie folgt als Punktion formuliert werden:

11) D« = f (T, A, Rd, Rp, V).

Hieraus kann der Abstand D¹ von der Steuereinrichtung auf

Aa 271

der Grundlage der obigen Ausdrücke durch Einsetzen der Werte, wie der Dicke T des Werkstückes W, des Biegewinkels A₉ des Radius Rp, der Schulterkanten in den Biegenuten 15B des unteren Werkzeuges 15, der Breite V der Biegenute 15B und des Radius Rp as unteren Rand 11B des oberen Werkzeuges 11 bestirnt werden.

Ba der obige Ausdruck (11) nicht als Hauptfaktor betrachtet werden kann, der beim Biegen des Werkstückes W auftritt, ist es notwendig, ihn durch den Hauptfaktor zu ersetzen« Hierzu ist es notwendig, die folgenden Ersatzgrößen zu betrachten:

: die Ersatzgröße für die Durchbiegung, die von der Biegekraft des Werkstückes W hervorgerufen wird, welche dazu führt, daß die öffnung oder die Kehle der C-fÖrmigen, aufrechtstehenden Seitenplatte sich erweitert, und Ersatzgröße für den Hauptfaktor des hydraulischen Wertes und der Durchbiegung, die von der Biegekraft des Werkstückes in dem Teil hervorgerufen wird, wo der Hydraulikmotor aontiert ist, von dem der Fressenstempel 13 gehoben wird.

«: diese Ersatzgröße ist der Betrag^mit dem das Werkstück W in die Unterkante des Biegeteiles 11B des oberen Werkzeuges 11 gedrückt wird.

,ι die Ersatzgröße der aufwärts und abwärts gerichteten Durohbiegungen^die an allen horizontalen Teilen, wie beispielsweise denn Balken 11 und dem Pressenstempel 15 durch die von dem Werkstück übertragene Biegekraft auftreten·

O,: die Ersatzgröße in dem Betrag der Dehnungsänderung die durch Wegnahme der Biegekraft hervorgerufen wird.

Die oben aufgeführten Ersatzgrößen O₁, O₂, O und O^ wer-

den zu der Biegekraft in Beziehung gesetzt, die notwendig ist, um das Werkstück W zu biegen· Die theoretisch notwendige Biegekraft BF zum Biegen des Werkstückes W kann dann wie folgt ausgedrückt werden:

BF -

In dem Ausdruck (12) bedeuten C eine Konstante und B die Biegelänge des zu biegenden Werkstückes. Die Konstante C kann als Funktion der Breite V der Biegenute 15B, der Dicke T des Werkzeuges W, des Radius Rd₉ der Schulterkanten und des RelbungskoeffizlentenyU der Schulterkante wie folgt ausgedrückt werden:

C m f (V, T, Rd,U,).

Im Fall einer Biegung des Werkstückes W zu 90° ist es bekannt, daß das Werkstück W auf dem unteren Werkzeug 15 nicht gebogen wird, bevor die Biegekraft einen bestimmten Wert erreicht, nachdem das Werkstück W auf dem unteren Werkzeug 15 mit dem oberen Werkzeug 11 in Eingriff gekommen ist und die Biegekraft graduell ansteigt, naohdem die Biegebewegung zum Biegen des Werkstückes W begonnen hat und der Biegedruck absinkt, sobald der Biegewinkel des Werkstückes W schärfer wird und auf den Bereich zwischen 130° und 120° absinkt und der Biegedruck wieder anwächst, wenn der Biegewinkel des Werkstückes in den Bereich zwischen 95° und 93° kommt und der Biegedruck rasch anwächst, wenn der Biegewinkel 90° erreicht« Anders ausgedrückt: Die tatsächliche Biegekraft zum Biegen des Werkstückes W differiert in Abhängigkeit vom Biegewinkel, aber die tatsächliche Biegekraft BF* kann als Funktion der Breite V der Biegenute 15B, der Dicke T des Werkstückes W und des Biegewinkela A wie folgt ausgedrückt werden:

Aa 271

(13) BF¹ » f (V, T, A) · BF

Wie welter oben erläutert, kann die tatsächliche Biegekraft BF¹ durch den oben genannten Ausdruck (13) oder durch eine Berechnung erhalten werden, die auf der Aufwärtsbiegung des Pressenstempels 13 beruht, die von dem Durchbiegedetektor 31 erfaSt wird. Die Tatsächliche Biegekraft BF¹, die durch den Ausdruck (13) erhalten wird, wird dann gebraucht, wenn die aufwärtsgerichtete Durchbiegung des Kopfbalkens 9 zu klein 1st, um von dem Durchbiegedetektor 31 erfaßt zu werden«

Die Ersatzgrößen Q 1» 2' 3 ^⁰¹* 4 ^{köBnen auf der} Grundlage der tatsächlichen Biegekraft BF' erhalten werden. Die Ersatzgröße ο ^ kann als Funktion der tatsächlichen Biegekraft BF¹ wie folgt ausgedrückt werdent

(14) O₁ - f (BF*).

Die Ersatzgröße M, kann als Funktion der tatsächlichen Biegekraft BF¹, der Biegelänge B des Werkstückes W und dessen Biegefestigkeit <q wie folgt ausgedrückt werden:

(15) °₂ ^{β f (BFt}» ^B» & )·

Die Ersatzgröße O- kann ausgedrückt werden als Funktion der tatsächlichen Biegekraft BF¹, der Biegelänge B des Werkstückes W und des mechanischen Hauptfaktors K₂ der Pressen, der durch die Konstruktion des Kopfbalkens 9 und des Pressen-Stempels 13 bestimmt wird:

(16) &₃ m f 03F«, B, K₂).

t
Die Ersatzgröße O^ kann ausgedrückt werden als Funktion des Biegewinkels A, der Dicke T des Werkstückes W, der Breite V der Biegenute 15B des unteren Werkzeuges 15, des Radius Rp

Aq 271

Boi
Xl

i/ί.

ο -f (TA T

e> ^Λ ο

Rosa 11B dos des Werkstückes D¹ zwischen den

11 und dem Meß-Aus-Werdens

) + f (BP', B, GT ) + £ f (V, T, A, Rd, Rp)-

, B,

£ (A₀ T₀ ¥

(18)

₀ Ep, werden?

£ (J₉ T_P Δ K, k_t T, V, K₂).

jefiera Winkel gelsogen twesdiger Daten zum

die arithmetische Kontrolle ,die

werdeaj, die mehrere versehieiogeliagea fealem -mid es ksiia auch

Bieg®dat®3a automatisch gebogen

das Ä^sgaagsraate^ial imefeea ist.

Formen,

ist, wird das Werk-Eand an den Einstell-39 anliegend ge-

Aa 271

bogen und dann naoh Jede» Hub des Pressensteapels 13 üb einen kleinstaögliehen gleichen Abstand vorwärtsgeschoben, wobei die Hublänge des Pressenstempels 13 bei jedem Hub angepaßt wird. Beim Biegen des Werkstückes W in eine halbzylindrische Form mit Radius R und Biegewinkel A kann die abgewickelte Länge 1 des halbzylindrisch gebogenen Werkstückes W als Funktion des Radius R, des Biegewinkels A und des Koeffizienten K₁ wie folgt ausgedrückt werden:

1 - f (A, R, K₁).

Auch die Anzahl der Biegevorgänge oder Hübe des Pressenstempels kann wie folgt ausgedrückt werden:

η a f (A, R),

Ferner kann der Abstand P oder die Strecke, um welche das Werkstück W nach jedem Hub des Pressensteapels 13 vorgeschoben wird, wie folgt ausgedrückt werden:

P-I "

Der Abstand P kann durch Eingeben der Eingangsdaten des Biegewinkels A₃des Radius R und der Anzahl η an Biegevorgängen erhalten werden. Im Gegensatz hierzu kann die Anzahl η der Biegevorgänge durch Eingeben der Eingangsdaten des Abstandes P, des Biegewinkels A und des Radius R erhalten werden,, Der Abstand P kann auch durch Speicherung der Kontrollvorrichtung 151 mit einer endlichen Zahl von Biegeoperationen, beispielsweise zwanzigmal und durch Eingeben nur der Daten des Biegewinkels A und des Radius R erhalten werden.

Bezugnehmend auf Fig. 12 (A) drückt die Biegetiefe D₁, in welche das vom unteren Werkzeug 15 gehaltene Werkstück zuerst gebogen wird, den Abstand zwischen dem unteren Ende 11B des oberen Werkzeuges 11 und dem Original-Meßpunkt aus,

J ί k

OCOareiät eLie an® Pig_o 12 (B) ersichtliche Biegetief· D₂, in

rter®n Werkzeug 15 gehaltene Werkzeug beim gebracht wird,, wie folgt ausgedrückt

Ba Figo 12 (B) geigt di® strichpunktierte Linie, das mit der QFBtsa Biegiiai v©r®©M©ii@ «ad zwr nächsten Biegung vorgeacho- "bene tf©s>kstßek W₉ wihr©nd die ausgezogene Linie das Werkstück W iaaelä ctoa siw@it©n Bieg®Torgang in der in strichpunktierten Lisaloa äapg@st@llteaTorgesoh©b®a@n Stellung wiedergibt. Die die naefe m°«iBÄligem Biegen erreicht wird, kann w±m aias FIg₀ 12 (D) arsiehtlich^wie folgt ausgedrückt

Zeit Q cLadusreh feestiiEEBt werdeia, d&B man den Abstand D Zeit s eraittelt vmä die Biegetiefe kann zu jeder Biege-

wie folgt ausgedrückt Werdens

b a £ (V₁, A₉ a)

o 11 tmm. $@a®r Winkel ^_B, / m' Zelt a w&A die Strecke b_m wie folgt ausge-

Aa 271

m « f (A, m, n)
/3m a f (A, a, n)

. f (b, P, b_n, V, OC _m)

0m

180° -

Vie aus Fig. 10 hervorgeht, 1st beim halbzylindrischen Biegen des Werkstückes V der Abstand V₁ zwischen den Schaltern C₁ der Biegenute 15B, mit der sich das Werkstück W in Eingriff befindet, breiter als der Abstand V zwischen den imaginären Punkten C, wo sich die Biegenute 15B in Berührung mit der Oberfläche des oberen Werkzeuges 15 befindet, da der obere Teil der Biegenute 15B zu einem Halbkreis mit dem Radius R_d im Querschnitt geformt ist. Demgemäß kann die tatsächliche Eingriffsbreite V₁ wie folgt ausgedrückt werden:

V₁ « f (V₁, R_d, Θ)
Hieraus ergibt sich der Abstand C^wie folgt:

und die Biegetiefe D_n zur Zeit m kann wie folgt erhalten werden:

^Dm - ^D1 - ^Cm·

Die erste Bieget—iefe D₁ kann dann wie folgt erhalten werden:

D₁ = f (A, n, V₁, T, (ο , B).
Gemäß Fig. 13 kann der Maßabstand H₁ zwischen dem Biegepunkt

3 1 A 8 ^ 4

Werkstfiekes ¥ und den Einstellansehlägen 55a und 55b der Errichtung 39 ait den Abmessungen H₂, H-, H^ und b^ folgt ausgedrückt werdens

H^ kann als Funktion der Dicke T, des Biege-A und des mechanischen Hauptfaktors K₂ wie folgt werden?

H₂ « f (T, A, K₂).

Die Me®strecke L₂ zwischen dem ersten Biegepunkt und den liastellanschlägen 55a und 55b ist von der abgewickelten GtQBq kTn des Werkstückes W abhängig und kann wie folgt ausgedrückt werden«

L₂ « H₃ + ή P(n - 1) - kTnV

- H₁- b_n+1 - f (T, A, K₂) + P (n - 1) - kTn.

L-P (m-1)- kTm,

abgewiegelte Länge D des Werkstückes W vor Beginn des

D « H₁ + H₂ - f (A* R, T) - P (n - 1) 1 kTn·

smäB kaum die Biegetiefe D_m und der Meßabstand L_n zur m durch Singeben verschiedener Daten in die Steuervorig 151 und durch Betätigen der arithmetischen Kontr©llv©rrichtung mit den obigen Ausdrücken und dem Werkstück W testiost werden_e Hi@rta*eh kann das Werkstück W genau und

Aa 271

leicht durch Steuern der Hublänge des Pressenstempels 13 und des Meßabstandes der Meßvorrichtung 39 mit den oben erhaltenen Daten in Jede zylindrische Form gebogen werden. Mit anderen Worten heißt dies, daß das Werkstück W durch Einstellen der Lage, in der das obere Werkzeug mit dem Werkstück in Eingriff kommt, in alle halbzylindrischen Formen gebogen werden kann.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern es sind mehrere Änderungen und Ergänzungen möglich, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen«,

Claims

Patentansprüche

ί 1.JBiegepresse mit einem Pressenstempel, einem oberen Werkzeug und einem unteren Werkzeug und einem Antrieb zum Heben und Senken des Pressenstempels, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zum Einstellen der Hublänge des Pressenstempels (13), die eine Kontrollvorrichtung zum Überwachen der Stelle zum Anhalten des Pressenstempels (13) und eine Steuervorrichtung aufweist, welche die Hublänge des Pressenstempels berechnet und die Einstellung der Hublänge des Pressenstempels nach dem auf der Basis des nach den folgenden eingegebenen Daten berechneten Wertes mit einer arithmetischen Kontrollvorrichtung überwacht:

die Breite (V) der Biegenute (15 B) des unteren Werkzeuges (15); die Dicke (T) des Werkstückes (W); die Biegelänge (B); die Biegefestigkeit (CT); den Biegewinkel (A); den Radius (R^) des Schulterteiles des unteren Werkzeuges (15); den Radius (Rp) des unteren Endes des oberen Werkzeuges (11); eine vorbestimmte Konstante (K).
2. Biegepresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Überwachungsvorrichtung vorgesehen ist, welche die Durchbiegung von Pressenteilen (9,3,5) beim Biegen des Werkstückes (W) ermittelt und daß ein Rechner vorgesehen ist, der die Hublänge des Pressenstempels unter Berücksichtigung der Durchbiegung der Pressenteile und verschiedener anderer Daten berechnet und daß eine Kontrollvorrichtung vorgesehen ist, welche die Einrichtungen zum Einstellen der Hüblänge des Pressenstempels kontrolliert.
3. Biegepresse, insbesondere nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuervorrichtung zum Berechnen der Hublänge des Pressenstempels bei jedem VerformungsVorgang auf der Basis von Daten, wie der Breite (V),der Biegenute (15 B), der Dicke (T) des Werkstücks (W), des Biegewinkels (A), des Radius (R) eines halbzylindrischen Biegeteiles, der Anzahl (n) der Verformungsvorgänge und einem Abstand (P) für jeden VerformungsVorgang und zum Steuern der Vorrichtungen zum Einstellen der Hublänge des Pressenstempels bei jedem Verformungs Vorgang nach dem berechneten Wert vorgesehen ist.
4. Biegepresse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuervorrichtung zum Berechnen des Abstandes der Verformungslinie des Werkstückes (W) von Anschlägen (55a und 55b) einer Meßvorrichtung (39) auf der Basis von verschiedenen Werten vorgesehen ist, und daß eine Kontrollvorrichtung vorgesehen ist, welche die tatsächliche Stellung der Anschläge (55a und 55b) der Meßvorrichtung (39) mit dem berechneten Wert vergleicht.
5. Verfahren zum Herstellen von V-förmigen Biegungen an einem Werkstück (W) in einer Biegepresse, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

a) Berechnen des Abstandes (D¹) zwischen einem Original-Meßpunkt in einer Biegenute (15 B) im unteren Werkzeug (15) und dem unteren Ende (11 B) eines oberen Werkzeuges (11) als Punktion der Dicke (T) und des Biegewinkels (A) des Werkstückes (W), des Radius (R_d)

des ausgerundeten Schulterbereichs der Biegenuten, des Radius (Rp) der Abrundung am unteren Ende des oberen Werkzeuges (11) und der Breite (V) der Biegenute (15 B);

b) Berechnen der Ersatzgrößen (h ^₉ ί %* Q 3 ^^z^» ^die sich beim Biegevorgang aus dem erhaltenen Abstand (D') ergeben,

c) Berechnen des Abstandes (D¹) zwischen dem Original-Meßpunkt der Biegenute (15 B) und dem unteren Ende des oberen Werkzeuges (11);

d) Kontrollieren der Hublänge des Pressenstempels auf der Basis des erhaltenen Abstandes (D'), wo sich das untere Werkzeug (15) in Eingriff mit dem oberen Werkzeug (11) befindet,
6· Verfahren zum Biegen eines Werkstückes in eine halbzylindrische Form, insbesondere nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Pressenstempel (13) mit angepaßter Hublänge wiederholt bewegt und das Werkstück (W) mit kleinstmöglichem Abstand nach jedem Hub des Pressenstempels vorwärtsbewegt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Biegetiefe (D ) zur Zeit (m) auf der Basis von η-Biegungen, einem kleinstmSglichen gleichen Abstand (P), einem Biegewinkel (A) zum Biegen einer halbzylindrischen Form, der Dicke (T) des Werkstückes, der Biegefestigkeit (<a ) des Werkstückes (W),einer Biegelänge (B), einem Ab-

'-fr

stand (b) zwischen einem ersten Biegepunkt und der Schulter einer Biegenute, einem Abstand (b_m) zur Zeit (m), der Breite (V) der Biegenute, des Radius (R^) des Schulterteiles der Biegenute und eines Winkels (Θ) der Biegenute berechnet wird und daß jede Hublänge des Pressenstempels bei jedem Biegevorgang auf der Basis der ermittelten Biegetiefe(D ) berechnet und das Werkstück (W) in eine halbzylindrisehe Form gebogen wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Biegelänge(L ) zwischen einem Biegepunkt zur Zeit (m) und Einstellanschlägen (55 a und 55 b) einer Meßvorrichtung auf der Basis der Biegelänge (Lp) zwischen einem ersten Biegepunkt und den Einstellanschlägen, der Abmessungen (kTm) des Werkstückes (W) zur Zeit (m) und eines kleinstmöglichen, gleichen Abstandes (P) berechnet und das Werkstück (W) in eine halb zylindris ehe Form gebogen wird, wobei jede Biegelänge, die auf der berechneten Biegelänge (L_nJ basiert, kontrolliert wird und daß der Hub des Pressenstempels mit angepaßter Hublänge wiederholt wird.