DE4009466C2 - Vorrichtung zum Bilden einer dreiseitig begrenzten Ecke eines Blechs - Google Patents
Vorrichtung zum Bilden einer dreiseitig begrenzten Ecke eines BlechsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bilden einer dreiseitig
begrenzten Ecke eines Blechs gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei einem Verfahren zur Herstellung von Schaltschranktüren, Kassetten,
Schubfachelementen usw. in Klein- und Mittelserien ist es bekannt, zunächst
die Seiten, die der zu profilierenden Ecke benachbart sind, auf
konventionelle Art abzukanten und anschließend die offene Kantecke
durch Tiefziehen umzuformen.
Bei dem Tiefziehen dient in diesem Fall als Ziehmatrize
der Werkstückträger, gegen den ein Stempel bzw. Ziehwerkzeug hydraulisch gefahren
wird. Der beim Tiefziehen - ohne vorheriges Beschneiden der Ecke -
zuviel vorhandene Werkstoff steht nach dem Tiefziehen über die Abkanthöhe
der Seiten über und wird durch Schneiden, insbesondere durch
Abscheren gegen einen in dem Werkstückträger vorhandenen Absatz
abgetrennt.
Ein Verfahren und eine eingangs bezeichnete Vorrichtung zum Bilden einer Ecke an einem Blech bzw. Blechzuschnitt ist aus
der DE-OS 1 752 270 bekannt. Der Blechzuschnitt weist als Begrenzungsecke
mindestens an zwei Seiten einen nach innen gebogenen Rand
auf. Zum Bilden einer Ecke mit sehr kleinem Eckradius werden die
deren Begrenzung bildenden Ränder nur bis nahe an den Bereich der zu
bildenden Ecke abgebogen, wobei in diesem Zwischenbereich ohne
Materialaussparung ein in Richtung der Winkelhalbierenden zwischen den
abgebogenen Randteilen nach außen gewölbter Blechzipfel gebildet wird,
welcher anschließend durch eine auf den Rücken des Zipfels und parallel
zu den Ebenen bzw. zu der Ebene der abgebogenen Randteile einwirkende
Kraft zur Ecke eingezogen wird.
Zum Einziehen der Ecke wird bei dem bekannten Verfahren auf die
Außenseite des Zipfels ein der Außenform des Zipfels entsprechender
Stempel als Umformwerkzeug aufgesetzt und die Innenseite des Zipfels durch einen der
Innenform des Zipfels entsprechenden Gegenhalter abgestützt.
Bei dem bekannten Verfahren wird die Ecke also durch Tiefziehen
gegen einen Gegenhalter umgeformt. Beim Tiefziehen greift der Stempel
flächig an dem umzuformenden Blech an. Von daher treten große Kräfte
auf, und die Teilziehvorrichtung muß stark dimensioniert werden. Beim
Tiefziehen ist darüber hinaus die Blechmaterialbeanspruchung größer, so
daß mit den bekannten Vorrichtungen lediglich ein Verhältnis zwischen
Blechdicke und Abformtiefe von 1 : 8 und 1 : 10 erreicht werden konnte.
Das Verhältnis zwischen Radius und Abformtiefe betrug etwa 1 : 6. Weiterhin
hat sich bei dem bekannten Verfahren als nachteilig erwiesen, daß
die Oberflächengüte in Abhängigkeit vom bearbeiteten Material lediglich
befriedigend bis unzureichend ist.
Aus der DE-OS 27 20 825 ist ein Verfahren zur Herstellung von geschlitzten
Bördelflanschen aus ebenen Blechen oder Bändern bekannt. Bei
diesem Verfahren wird ein ebenes Blech zu einem geschlitzten Zylinder
geformt, der in eine um die Zylinderachse drehbare Halterung eingespannt
wird. Als Bearbeitungswerkzeug ist eine stationäre Rolle vorgesehen,
deren seitliche Arbeitsfläche schwach gewölbt ist und die rechtwinklig
und parallel zur Achse des Zylinders bewegbar ist. Der Bördelflansch
wird nun hergestellt, indem das eingespannte Zylinderblech gegen die
Arbeitsfläche der stationären Rolle gedreht wird, wobei während der
Drehung durch Bördelung benachbarte Bereiche des nicht eingespannten
Teils des Zylinders nacheinander umgelegt werden, bis dieser Teil eine
Stellung einnimmt, die im wesentlichen rechtwinklig zur Achse des
zylindrischen Teils verläuft. Die dort erläuterte Rolle ist scheibenförmig.
Die Achse der Rolle liegt dabei zur Umformung etwa parallel zur
Umformrichtung. Der Einsatz einer Rolle zur Umformung von Blechen
macht bei dieser Anordnung nur Sinn, wenn es sich um rotationssymmetrische
Teile handelt, die gegen die seitliche Arbeitsfläche der Rolle
geführt werden.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, eine Vorrichtung
zum Bilden einer dreiseitig begrenzten Ecke eines Bleches anzugeben,
welche eine höhere Qualität der Ecken - bei tieferer Profilierung des Blechs - ermöglicht.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1
vorgeschlagen.
Zweckmäßige Weiterbildungen ergeben sich aus den Ansprüchen 2 und 3.
Der Einsatz einer erfindungsgemäß ausgebildeten Rolle zur Eckenbildung
hat mehrere wesentliche Vorteile:
- 1. Indem das umzuformende Blech bei der Eckenausbildung nicht gezogen wird, sondern durch die sich beim Umformen drehende Rolle eher gebogen wird, ist der Dehnungsfaktor des umzuformenden Materials gegenüber dem Tiefziehen bei gleichbleibender Profiltiefe weit geringer. Dies bedeutet, daß auch sehr viel größere Profiltiefen als beim Tiefziehen erreicht werden können.
- 2. Durch den sehr reibungsarmen Ablauf der Rolle über das umzuformende Material ergeben sich Oberflächen sehr viel höherer Güte als beim Tiefziehen. Hierdurch kann auf eine Schmierung durch Ziehöle oder -fette bei durchschnittlicher Qualitätsforderung weitgehend verzichtet werden, was darüber hinaus den Vorteil hat, daß eine nachfolgende Lackierung des vollendeten Werkstückes ohne vorherige Reinigung vollzogen werden kann.
- 3. Die rotationssymmetrische Rolle kann durch Drehen sehr einfach bei hoher Genauigkeit gefertigt werden und muß nicht gefräst werden wie ein herkömmlicher Ziehstempel.
- 4. Da die gegen eine Lagerung der Rolle auftretenden Querkräfte selbst bei einer pressenden Umformung - unter Materialausgangsstärke - sehr viel geringer sind als beim Tiefziehen, müssen die lagernden Teile nicht so stark dimensioniert werden wie beim Tiefziehen.
- 5. Die Welligkeit der umgeformten Werkstückbereiche ist außerordentlich gering.
Ein Oberflächen- bzw. Einsatzhärten der Rolle
bis zu entsprechender Tiefe (bei einer axialen Rollenlänge von etwa 150 mm
und einem kleinsten Durchmesser von etwa 30 mm hat sich eine Oberflächenhärtung
bis zu 0,8 mm Tiefe als ausreichend erwiesen) gewährleistet eine
optimale Kombination aus zähem Kern und harter Oberfläche. Die Rolle wird
abschließend geschliffen, um gute Oberflächengüten des zu formenden Materials
zu gewährleisten.
Bei entsprechender Ausformung der Rolle sind auch besonders, z. B. dekorative
Kantformen möglich, wobei Eckwinkel generell im Bereich von 0° bis 180°
möglich sind. Die möglichen Umkantwinkel liegen in einem Bereich zwischen
0 und 180 Grad, vorzugsweise jedoch im Bereich von 90 Grad.
Aus dem Folgenden ergibt sich eine
Erläuterung der Erfindung an einem Ausführungsbeispiel an Hand der Zeichnung.
Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer
Vorrichtung, wobei
einige Elemente der Vorrichtung zur funktionalen Verdeutlichung getrennt
gezeigt sind;
Fig. 2 zeigt eine Draufsicht einer Ausführungsform der
Rolle in Anlage an einem
umgeformten Werkstück;
Fig. 3a, 3b, 3c und 3d zeigen den Ablauf der
Eckumformung in den jeweiligen Schnittansichten A-A, B-B,
C-C und D-D aus Fig. 5a bzw. 2;
Fig. 4 zeigt die
umgeformte Ecke vor dem Beschneiden auf eine einheitliche Profiltiefe;
Fig. 5a, 5b und 5c zeigen das
vorgeformte Werkstück in der Draufsicht (5a), in einer
Rückansicht (5b) und in einer Seitenansicht (5c); und
Fig. 6 zeigt die Rolle während der Eckumformung in Angriff an dem Blech.
Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform einer Vorrichtung zur Profilierung von
jeweils zwei Ecken von 90° in einem Arbeitsgang.
Auf einem Rahmen 50 sind eine ortsfeste Einheit 51 und eine verfahrbare
Einheit 52 montiert, wobei die Einheit 52 über einen Motor 54 und
eine Antriebsspindel 53 in Längsrichtung A verfahren werden kann. Jede der
Einheiten 51, 52 ist zur Umformung jeweils einer Ecke ausgelegt, wozu sie
jeweils einen Werkstückträger 31 bzw. 32, einen Niederhalter 4, eine Rolle 1
und ein Messer 55 aufweisen. Die Rollen 1, die Niederhalter 4 und die Messer
55 werden motorisch verfahren, wozu ein flexibles Rohr 56 die Energieversorgungsleitungen
für die Antriebe (nicht gezeigt) aufnimmt.
In Fig. 1 ist weiterhin ein umzuformendes Blech 2 gezeigt, dessen eine Seite bzw. einer Seitenrand
21 in Längsrichtung A bereits vollständig umgekantet ist und dessen Seiten bzw. Seitenränder
22 quer zur Längsrichtung A nur teilweise umgekantet sind, was später
erläutert wird.
Der Betriebsablauf bzw. ein Arbeitsgang mit der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung
gliedert sich in die folgende Schritte:
S1: Auflegen eines umzuformenden Bleches auf die Werkstückträger 31, 32
derart, daß die Seite 21 an den Hinterseiten der Werkstückträger
31, 32 anliegt, wobei die verfahrbare Einheit 52 eingefahren ist, so
daß das Blech 2 in Längsrichtung beweglich ist.
S2: Einspannen des Bleches zwischen den Werkstückträgern 31, 32 durch Ausfahren der verfahrbaren Einheit 52 in Längsrichtung A, wobei die Außenkanten der Werkstückträger in Angriff an die Seiten 22 des Bleches 2 gelangen.
S3: Niederfahren der Niederhalter 4 in Vertikalrichtung B, um das Blech auch in Vertikalrichtung festzulegen.
S4: Niederfahren der Rollen 1 in Vertikalrichtung B zur Umformung der Ecken, wodurch diese den gleichen Profilwinkel erhalten wie die vorgekanteten Seiten 21, 22.
S5: Zurückfahren der Rollen 1 in Ausgangsposition.
S6: Einfahren der Messer 55, um überschüssiges Eckmaterial gegen Absätze 33 (siehe Fig. 3a) abzuscheren.
S7: Zurückfahren der Messer 55 in Ausgangsposition.
S8: Zurückfahren der Niederhalter 4 in Ausgangsposition.
S9: Einfahren der verfahrbaren Einheit 52 zur Entspannung und Freigabe des umgeformten Bleches.
S2: Einspannen des Bleches zwischen den Werkstückträgern 31, 32 durch Ausfahren der verfahrbaren Einheit 52 in Längsrichtung A, wobei die Außenkanten der Werkstückträger in Angriff an die Seiten 22 des Bleches 2 gelangen.
S3: Niederfahren der Niederhalter 4 in Vertikalrichtung B, um das Blech auch in Vertikalrichtung festzulegen.
S4: Niederfahren der Rollen 1 in Vertikalrichtung B zur Umformung der Ecken, wodurch diese den gleichen Profilwinkel erhalten wie die vorgekanteten Seiten 21, 22.
S5: Zurückfahren der Rollen 1 in Ausgangsposition.
S6: Einfahren der Messer 55, um überschüssiges Eckmaterial gegen Absätze 33 (siehe Fig. 3a) abzuscheren.
S7: Zurückfahren der Messer 55 in Ausgangsposition.
S8: Zurückfahren der Niederhalter 4 in Ausgangsposition.
S9: Einfahren der verfahrbaren Einheit 52 zur Entspannung und Freigabe des umgeformten Bleches.
Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform der
zur Anwendung kommenden Rolle 1 in der Draufsicht.
Die Rolle 1 ist rotationssymmetrisch und nach der Art eines Doppelkegels
aufgebaut, wobei die Spitzen der zwei Kegel sanduhrförmig ineinander
übergehen. Durch die Steigung der Kegel wird der Winkel der zu formenden
Ecke bestimmt. Die Rolle 1 kann aus einem Zylinderstück mit einem Durchmesser
14 gedreht werden, wodurch sich Schenkel 11 und ein Zentraldurchmesser
13 ergeben.
In einer bevorzugten Ausführungsform für das Formen von Ecken von 90°
hat die Rolle 1 einen Außendurchmesser 14 von 170 mm, einen Zentraldurchmesser
13 von 30 mm und eine Länge der Schenkel von 100 mm, womit sich
eine axiale Länge der Rolle 1 von 146 mm ergibt. Diese Ausführungsform
wird für Abkanthöhen bzw. Profiltiefen bis 25 mm als Standardausführung
eingesetzt, die für alle gängigen Materialsorten und -dicken verwendet
werden kann. Es können natürlich auch Sonderausführungen der Rolle 1 nach
kundenspezifischen Anforderungen eingesetzt werden.
Fig. 3a bis 3d zeigt den Ablauf der Umformung des Eckbereiches (Schritt S4)
anhand von Querschnitten durch die Schnittlinien bzw. Höhen A-A, B-B, C-C bzw. D-D,
die in Fig. 2 und in Fig. 5a gezeigt sind. Der Ablauf der Umformung
erfolgt in der Reihenfolge der gezeigten Zustände Z1, Z2, Z3, Z4 und Z5.
Mit zunehmender Eintauchtiefe der Rolle 1 in Vertikalrichtung B gehen die
zunächst vorliegenden Zugspannungen in Zug- und Druckspannungen über, die
kontinuierlich ansteigen.
Im Zustand Z1 ist die Rolle 1 auf der Höhe A-A noch nicht im Eingriff mit
dem Werkstück 2, liegt die Rolle 1 bei Höhe B-B gerade an dem Werkstück 2 an
und hat sie bei Höhe C-C, D-D bereits eine Umformung vollzogen. Diese Ungleichmäßigkeit
liegt daran, daß die Abkantung der Seite 22 einen im Bereich des
Angriffs der Rolle 1 nicht gleichmäßig kegelförmigen Verlauf des Anstiegs
der Seite 22 vom abgekanteten Abschnitt bis zur Höhe A-A bewirkt. Diese
Ungleichmäßigkeit wirkt sich auch im Zustand Z2 noch aus, im Zustand Z3
ist die Rolle 1 jedoch über die ganze Länge des Schenkels 11 im Angriff an
die umzuformende Seite 22.
Aus den Ansichten der Zustände Z4 und Z5 wird deutlich, daß insbesondere
im letzten Stadium der Umformung im Eckbereich (Fig. 3a, 3b) starke
Kräfte bzw. große Umformungen auftreten, die jedoch durch den Rollenabschnitt
mit geringem Durchmesser aufgenommen werden. Im äußeren Bereich
(Fig. 3c, 3d) treten geringere Kräfte auf, die von dem Abschnitt der
Rolle mit größerem Durchmesser aufgenommen werden. Hieraus resultiert
eine Momentengleichheit über die Länge der Rolle 1, so daß Verkantungstendenzen
der Rolle vermieden werden.
Während des Umformvorganges muß sich die Rolle 1 immer drehen, da sonst
die vorteilhaften Eigenschaften der neuartigen Umformung verlorengehen
würden. Dies wird erreicht durch eine entsprechende Dimensionierung der
Lagerung und im wesentlichen dadurch, daß die Rolle 1 gegenüber dem
Werkstück 2 derart geführt wird, daß die Senkrechte zu der Tangente durch
den Berührungspunkt zwischen Rolle 1 und Werkstück 2 nicht durch den
Mittelpunkt der Rolle oder sogar darüber hinaus geht. Es darf also kein
"negativer Auftreffwinkel" entstehen. Die einzige Ausnahme hierzu ergibt sich
am Anfang der Umformung, wo das Werkstück 2 im Eckbereich nahezu
waagrecht steht, also ein negatives Moment gegen die Rollbewegung erzeugt
werden könnte, was jedoch durch einen großen Auflage- und Anpreßdruck im
Seitenbereich kompensiert wird, wo kein Moment gegen die Rollbewegung
erzeugt wird.
Die Rolle 1 könnte zwar auch angetrieben werden, braucht in dieser
Ausführungsart des Verfahrens jedoch nicht.
Die Umformung der Seite 21 ist in Fig. 3 nicht gezeigt, jedoch ergibt sich
bei steigendem Druck auf die Seite 22 eine Kraft auf die Seite 21 derart, daß
diese sich nach außen wölbt, so daß auch dort die Rolle 1 zum Angriff
kommt.
In Fig. 3a ist lediglich im Zustand Z1 der Niederhalter 4
angedeutet, der selbstverständlich abgesenkt sein muß, damit sich keine
Wölbung des Werkstücks 2 über die ursprüngliche Materialebene hinaus
ergibt. Es darf angenommen werden, daß der Niederhalter 4 auch in allen
anderen Einzelzuständen der Fig. 3a bis 3d vorhanden und abgesenkt ist.
Weiterhin ist in Fig. 3a bis 3d nicht gezeigt, daß sich das bei der Eckumformung
ergebende, überschüssige Material nach erfolgter Umformung über einen
Absatz 33 der Werkstückträger 3 bzw. 31, 32 nach unten erstreckt, so daß dieses
überschüssige Material bei der gezeigten Ausführungsart des Verfahrens
abzuschneiden ist. Der Absatz 33 der Werkstückträger 3 ist derart ausgebildet,
daß sich Seitenflächen 34 der Werkstückträger 3 bilden, die in ihrer
Höhe der geforderten Abkanthöhe und in ihrem Bezug zur Rolle 1 der
geforderten Blechstärke entsprechen. Demzufolge kann das Abschneiden des
überschüssigen Materials leicht durch Abscheren gegen den Absatz 33 ausgeführt
werden, und zwar durch das z. B. in Fig. 1 gezeigte Messer 55.
Die Vorrichtung ist derart aufgebaut, daß die Rolle 1 in der Regel nicht
gewechselt zu werden braucht, da diese für alle gängigen Materialsorten und
-dicken geeignet ist. Wenn Bleche unterschiedlicher Dicke oder unterschiedlicher
Profiltiefe zu verarbeiten sind, werden unterschiedliche, an die jeweils
zu verarbeitenden Bleche angepaßte Werkstückträger 3 bzw. 31, 32 eingesetzt,
die leicht gewechselt werden können. Somit brauchen auch die Messer 55
nicht gewechselt zu werden.
Fig. 4 zeigt das Werkstück 2 nach erfolger Eckumformung durch die Rolle
1, jedoch vor dem Abscheren des überschüssigen Materials. In einem Versuch
wurden auf dem noch nicht geformten Werkstück 2 aus St 1203 Felder A1 bis
G7 eingezeichnet, um die Verformung der einzelnen Felder und somit das
maximal auftretende Ziehverhältnis bestimmen zu können. In der Tabelle sind
die Ausgangsmaße und die Endmaße nach dem Ziehen der am stärksten beanspruchten
Felder aufgezigt, wobei x₁, y₁ die Diagonallängen der Felder
angeben, Fl die Fläche der Felder und D die Materialstärke des jeweiligen
Feldes. Aus den Spalten x₂/x₁ und y₂/y₁ ergeben sich die jeweiligen
Dehnungs- bzw. Stauchungsverhältnisse der jeweiligen Felder. Es zeigt sich,
daß das maximale Dehnungsverhältnis weit geringer ist als der
sonst übliche Wert von 1,8.
Fig. 5a, 5b und 5c zeigen das für eine Ausführungsart des
Verfahrens vorbereitete Werkstück 2. Die eine zu der umzuformenden
Ecke benachbarte Seite 21 ist vollständig auf die erforderliche Abkanthöhe
abgekantet. Die andere Seite 22 ist nur bis zu einem Bereich
abgekantet, der in etwa dem Angriffsbereich der Rolle 1 entspricht. Hierdurch
ergibt sich bei der Seite 22 ein geschwungener Verlauf von der
rechtwinkligen Abkantung bis zur ursprünglichen Materialebene, so daß die
Abkantung der Seite 21 nicht beeinflußt wird.
Diese Abkantung an beiden Seiten 21, 22, die benachbart sind zu der umzuformenden
Ecke, hat unter anderem den Vorteil, daß die abgekanteten Seiten
einen Anschlag gegen einen Werkstückträger bilden können und somit eine
eindeutig festgelegte Positionierung des Werkstücks auf dem Werkzeugträger
gewährleistet ist. Weiterhin ist von Vorteil, daß durch die durchgängige
Abkantung der Seite 21 bereits ein Teil der Umformarbeit für die Ecke durch
das vergleichsweise wenig materialbeanspruchende Abkanten vollzogen wird.
Wenn beide Seiten 21, 22 nur teilweise - wie oben beschrieben - abgekantet
werden, kann ggf. eine noch höhere Sauberkeit bei weniger Materialüberlappung
erreicht werden, wozu jedoch eine weitere Segmentierung einer Kantbank
notwendig ist. Die Vorteile gegenüber dem zunächst beschriebenen
Verfahren wiegen die Nachteile in den allermeisten Fällen nicht auf.
Die Rolle 1 wird in Vertikalrichtung
B vorzugsweise derart geführt, daß sich eine Pressung unter
Materialausgangsstärke ergibt, was in Fig. 6 gezeigt ist. Bevorzugt ist eine
Pressung von etwa 0,02 mm unter Materialausgangsstärke, wobei dieser Wert
konstruktiv angesetzt ist. Die effektive Einpressung IE wird mit 0,01 mm
angenommen, wobei von einer Materialrückfederung IM von 0,002 mm ausgegangen
wird, da entgegen den konstruktiv angesetzten 0,02 mm mit einer
Abweichung von 0,01 mm bis 0,015 mm aus Führungsspiel zu rechnen ist.
Die Anpressung erfolgt dabei immer linienförmig längs den Seiten 21, 22 des
Bleches 2 und nicht flächig wie bei einem starren Ziehwerkzeug. Dies hat
den vorteilhaften Nebeneffekt, daß bei dem umgeformten
Werkstück eine sehr viel geringere Welligkeit des Profils auftritt als bei
einem starr gezogenen Werkstück. So verbleibt bei Einsatz eines starren
Werkzeugs eine Welligkeit bis zu 0,5 mm trotz einer Überpressung unter
Materialausgangsstärke von 0,03 bis 0,04 mm.
Aus den effektiven 0,01 mm Einpressung
ergibt sich bei einer vorgegebenen Schenkellänge der Schenkel 11 der
Rolle 1 von 100 mm und einer axialen Länge der Rolle 1 von 146 mm (für
einen rechten Winkel) ein konstruktiver Mindestwert für den Zentraldurchmesser
13 der Rolle von 30 mm, wobei als Material für die Rolle 21 MnCr 5
mit einer Zugfestigkeit von 1000 N/mm² und als zu formendes Material V2A
als schwierigstes Material angenommen wird.
In der zuvor erläuterten Ausführungsform
erfolgt eine Eckumformung, wie sie beispielsweise für Schaltschranktüren,
Kassetten, Schubfachblenden usw. eingesetzt wird. Hier ist eine Abkantung
um 90° bei einem Eckwinkel von ebenfalls 90° gefordert, weswegen die
Rolle 1 bei der Umformung senkrecht zur Werkstückträgerauflageebene
verfahren wird.
Es können generell alle möglichen umformbaren Materialien bzw. Werkstücke
umgeformt werden, für die Herstellung von z. B. Schaltschranktüren ist jedoch
St 1203 ein häufig verwendetes Material. Für diesen Fall - aber auch für
andere Anwendungsn - wird die in Fig. 2 gezeigte Rolle 1 aus 21 MnCr 5
hergestellt, z. B. durch Drehen; die Rollenoberfläche wird anschließend
einsatz- bzw. oberflächengehärtet auf 62 HRC. Die gehärtete
Oberfläche wird anschließend auf eine Oberflächengüte von Ra 0,2 µm
gebracht, und zwar vorzugsweise durch Schleifen. Durch die Oberflächenhärtung
erhält die Rolle die optimalen Eigenschaften eines zähen Kerns mit
harter Oberfläche; es wird eine Durchpressung auf das weiche Grundmaterial
vermieden. Die Oberflächenhärtung wird vorzugsweise bis in eine
Tiefe von 0,8 mm ausgeführt. Wie gesagt wird hauptsächlich St 1203 als
umzuformendes Material eingesetzt, es können jedoch auch - mit der gleichen
Rolle - V2A oder Alublech umgeformt werden. Das Material V2A wird vom
Hersteller häufig mit einer Kunststoffolie beschichtet geliefert. Bei der
Umformung mit der Rolle kann die Kunststoffolie auf dem Material V2A
belassen werden, wodurch sich besonders gute Oberflächengüten ergeben.
Bezüglich der erreichbaren Kanthöhen
bzw. Profiltiefen läßt sich als Faustregel "Kanthöhe ≈ 10-20 × Materialstärke"
angeben, wozu folgende Beispiele gegeben werden:
1. Material V2A; 1 mm stark
bis 8 mm Kanthöhe: höchste Umformqualität
8-14 mm: Beginn Faltenbildung mit Auspressung
14-20 mm: starke Faltenbildung durch Auspressung; optisch noch sauber, aber geringer Stabilitätsverlust
über 20 mm: Abrißneigung über Feld C3 (siehe Fig. 4)
bis 8 mm Kanthöhe: höchste Umformqualität
8-14 mm: Beginn Faltenbildung mit Auspressung
14-20 mm: starke Faltenbildung durch Auspressung; optisch noch sauber, aber geringer Stabilitätsverlust
über 20 mm: Abrißneigung über Feld C3 (siehe Fig. 4)
2. Material St 1203; 1,5 mm stark
bis 11 mm Kanthöhe: höchste Umformqualität
11-22 mm: Beginn Faltenbildung mit Auspressung
22-25 mm: starke Faltenbildung durch Auspressung; optisch noch sauber, aber geringer Stabilitätsverlust
über 25 mm: Abrißneigung über Feld C3 (siehe Fig. 4)
bis 11 mm Kanthöhe: höchste Umformqualität
11-22 mm: Beginn Faltenbildung mit Auspressung
22-25 mm: starke Faltenbildung durch Auspressung; optisch noch sauber, aber geringer Stabilitätsverlust
über 25 mm: Abrißneigung über Feld C3 (siehe Fig. 4)
3. Material St 1203; 2,5 mm stark
bis 12 mm Kanthöhe: höchste Umformqualität
12-24 mm: Beginn Faltenbildung mit Auspressung
24-28 mm: starke Faltenbildung durch Auspressung; optisch noch sauber, aber geringer Stabilitätsverlust
über 28 mm: Abrißneigung über Feld C3 (siehe Fig. 4)
4. Material Aluminium; 3 mm stark
bis 11 mm Kanthöhe: höchste Umformqualität
11-25 mm: Beginn Faltenbildung mit Auspressung
25-30 mm: starke Faltenbildung durch Auspressung; optisch noch sauber, aber geringer Stabilitätsverlust
über 30 mm: Abrißneigung über Feld C3 (siehe Fig. 4).
bis 12 mm Kanthöhe: höchste Umformqualität
12-24 mm: Beginn Faltenbildung mit Auspressung
24-28 mm: starke Faltenbildung durch Auspressung; optisch noch sauber, aber geringer Stabilitätsverlust
über 28 mm: Abrißneigung über Feld C3 (siehe Fig. 4)
4. Material Aluminium; 3 mm stark
bis 11 mm Kanthöhe: höchste Umformqualität
11-25 mm: Beginn Faltenbildung mit Auspressung
25-30 mm: starke Faltenbildung durch Auspressung; optisch noch sauber, aber geringer Stabilitätsverlust
über 30 mm: Abrißneigung über Feld C3 (siehe Fig. 4).
Claims (3)
1. Vorrichtung zum Bilden einer dreiseitig begrenzten Ecke eines
Blechs, dessen der Ecke benachbarte Seitenränder zumindest teilweise
abgebogen sind, mit einem ebenen Werkstückträger, dessen
Seitenflächen einen Anschlag für die Seitenränder des Blechs bilden,
mit einem Niederhalter für das Blech sowie mit einem Umformwerkzeug,,
das entlang der zu bildenden Ecke quer zur Ebene des Werkstückträgers
verfahrbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Umformwerkzeug
eine drehbar gelagerte, sanduhrförmige Rolle (1) ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rolle
(1) aus oberflächengehärtetem 21MnCr5 besteht.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Sanduhrform der Rolle (1) darin besteht, daß die Spitzen zweier
Kegel ineinander übergehen, so daß die Rolle einen zentralen
Durchmesser (13) und an ihren axialen Enden Durchmesser (14)
aufweist, die größer als der zentrale Durchmesser sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4009466A DE4009466C2 (de) | 1990-03-23 | 1990-03-23 | Vorrichtung zum Bilden einer dreiseitig begrenzten Ecke eines Blechs |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4009466A DE4009466C2 (de) | 1990-03-23 | 1990-03-23 | Vorrichtung zum Bilden einer dreiseitig begrenzten Ecke eines Blechs |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4009466A1 DE4009466A1 (de) | 1991-09-26 |
DE4009466C2 true DE4009466C2 (de) | 1994-07-14 |
Family
ID=6402960
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4009466A Expired - Lifetime DE4009466C2 (de) | 1990-03-23 | 1990-03-23 | Vorrichtung zum Bilden einer dreiseitig begrenzten Ecke eines Blechs |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4009466C2 (de) |
Cited By (1)
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---|---|---|---|---|
AT410289B (de) * | 2000-01-26 | 2003-03-25 | Acf Engineering & Automation G | Verfahren und vorrichtung zur bildung einer dreiseitig begrenzten ecke aus einem ebenflächigen, plattenförmigen material |
Families Citing this family (9)
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