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Hintergrund der Erfindung:
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<Technisches Gebiet>
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein inkrementelles Verformungsverfahren
zur graduellen Verarbeitung einer Platte und eignet sich insbesondere
für ein
inkrementelles Verformungsverfahren für ein Gießerzeugnis mit einem Flansch
an einem Endabschnitt einer Platte. Die Erfindung bezieht sich ebenfalls
auf eine inkrementelle Verformungsvorrichtung zum Ausführen des
Verfahrens.
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<Stand der Technik>
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Herkömmlicherweise
wird ein Gießerzeugnis mit
einem Flansch an einem Endabschnitt einer Platte hergestellt, indem
die Platte zwischen eine Matrize und eine Patrize eingefügt und gepresst
wird. Da die Matrize und die Patrize erforderlich sind, entstehen hohe
Kosten.
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Als
Mittel zur Verringerung von Gießformen wird
ein inkrementelles Verformungsverfahren vorgeschlagen, das in den 18 bis 20 in
der Japanischen Offenlegungsschrift Hei 11-310371 gezeigt wird.
Dieses Verfahren besteht darin, einen Außenumfang eines Materials an
einer Matrize zu befestigen, das Material mit einem stabförmigen Werkzeug zu
pressen, es entlang einer inneren Umfangsseite der Matrize zu bewegen,
und dann wird eine inkrementelle Schwimmerstummelverarbeitung der
Platte ausgeführt.
Auf der anderen Seite wird in der Japanischen Offenlegungsschrift
Hei 10-76321 die Verformung einer Platte mittels einer ziehenden
Verarbeitung ausgeführt.
Die Platte ist zwischen einer Patrize und einem Werkzeugelement
angeordnet, das um den Umfang der Patrize herum zum inkremen tellen Verformen
der Platte bewegt wird. Der Umfang der Platte wird durch Klemmen
gehalten, die relativ zur Patrize in einer Ziehrichtung bewegbar
sind.
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Das
inkrementelle Verformungsverfahren verwendet lediglich eine Gießform, sodass
es nicht teuer ist. Wenn jedoch an einem Endabschnitt der Platte
ein Flansch geformt wird, wird die Platte auf eine in der oben erwähnten Japanischen
Offenlegungsschrift Hei 11-310371 gezeigten Weise an einem äußeren Endabschnitt
des Flansches gelassen. Wenn diese Platte unnötig ist, ist es notwendig,
den äußeren Umfangsabschnitt
des Flansches abzuschneiden und zu entfernen. Wenn der Flansch gemäß dieser
Verarbeitungsweise geformt wird, wird ferner ein von dem Flansch
und einer unteren Platte gebildeter Winkel nicht als rechtwinkliger
Winkel gebildet. Wenn zum Beispiel ein Zylinder mit dem Flansch
in Überlappung
gebracht und verbunden wird, ist es schwierig, eine Überlappungsschweißung auszuführen, wenn
der Flansch nicht in einer rechtwinkligen Form gebildet wird. Ferner
ist es schwierig, einen Flansch mit einer großen Höhe zu formen.
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Auf
der anderen Seite tritt leicht eine Falte an einem Eckenabschnitt
des Flansches auf, wenn der Flansch gemäß der in der Japanischen Offenlegungsschrift
Hei 10-76321 gezeigten Weise geformt wird.
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Zusammenfassung der Erfindung:
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein inkrementelles
Verformungsverfahren zum leichten Verformen einer Platte in einer
vorgegebenen Form zur Verfügung
zu stellen.
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Die
oben erwähnte
Aufgabe kann durch ein inkrementelles Verformungsverfahren gelöst werden, bei
dem in einem Zustand, in dem ein Material an einem auf einer Innenseite
einer Matrize angeordneten Sitz befestigt wird, das Material zwischen
der Matrize und einem Werkzeugelement sowie zwischen dem Sitz und
dem Werkzeugelement angeordnet wird, und in einem Zustand, in dem
ein äußerer Endabschnitt
des Materials sich in einer Ziehrichtung bewegen kann, der Sitz
und das Werkzeugelement in der Matrize entsprechend einer Ziehrichtung
relativ bewegt werden und das Werkzeugelement entlang einer inneren
Umfangsfläche
der Matrize relativ bewegt wird. Eine inkrementelle Verformungsvorrichtung
gemäß der Erfindung
wird in Anspruch 20 definiert.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen:
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1 ist
eine Querschnittsansicht in Längsrichtung
des wesentlichen Bereichs einer Verformungsvorrichtung eines Ausführungsbeispiels
gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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2 ist
eine Perspektivansicht, die die Beziehungen zwischen einer Gießform während des Verformens,
einer Matrize, eines stabförmigen
Werkzeugs und eines zu verarbeitenden Gegenstandes zeigt;
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3 ist
eine Planansicht, die den Verarbeitungszustand des in 1 gezeigten
kreisförmigen Bogenabschnittes
zeigt;
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4 ist
eine Perspektivansicht, die ein Gießerzeugnis zeigt;
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5 ist
eine Planansicht, die ein Material zeigt;
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6 ist
eine Planansicht, die den kreisförmigen
Bogenabschnitt des Gießerzeugnisses
zeigt;
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7 ist
eine VII-VII-Querschnittsansicht von 6;
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8 ist
eine VIII-VIII-Querschnittsansicht von 6;
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9 ist eine erklärende Ansicht einer Ziehverarbeitung
eines anderen Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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10 ist
eine Querschnittsansicht in Längsrichtung
des wesentlichen Bereichs eines anderen Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung;
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11 ist
eine Querschnittsansicht in Längsrichtung
des wesentlichen Bereichs noch eines anderen Ausführungsbeispiels
gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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12 ist
eine Querschnittsansicht in Längsrichtung
des wesentlichen Bereichs einer Verformungsvorrichtung eines anderen
Ausführungsbeispiels
gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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13 ist
eine Querschnittsansicht in Längsrichtung
des wesentlichen Bereichs einer Verformungsvorrichtung noch eines
anderen Ausführungsbeispiels
gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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14 ist
eine Querschnittsansicht in Längsrichtung
des wesentlichen Bereichs eines weiteren Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung;
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15 ist
eine Querschnittsansicht in Längsrichtung
des wesentlichen Bereichs noch eines weiteren Ausführungsbeispiels
gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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16 ist
eine Planansicht des wesentlichen Bereichs eines weiteren Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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17 ist
eine Seitenansicht des Materials nach der in 16 gezeigten
Verformung;
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18 ist
eine Perspektivansicht des Gießerzeugnisses
eines anderen Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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19 ist eine erklärende Ansicht, die einen Herstellungsvorgang
des Gießerzeugnisses
aus 18 zeigt;
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20 ist
eine Perspektivansicht des Gießerzeugnisses
eines weiteren Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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21 ist eine erklärende Ansicht, die einen Herstellungsvorgang
des Gießerzeugnisses
aus 20 zeigt; und
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22 ist
eine Perspektivansicht des Gießerzeugnisses
eines weiteren Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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Beschreibung der Erfindung:
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Ein
erstes Ausführungsbeispiel
eines inkrementellen Verformungsverfahrens und einer Vorrichtung
dafür gemäß der vorliegenden
Erfindung werden unter Bezugnahme auf 1 bis 5 erklärt werden. 1 zeigt
im Wesentlichen nur den linken Endabschnitt einer Vorrichtung die
rechts und links symmetrisch ist. 2 zeigt
einen Zustand während der
Verformung.
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Ein
Gießerzeugnis 10 hat
einen Boden 11 und einen Flansch 12 auf einem äußeren Umfangsabschnitt.
Das Gießerzeugnis 10 setzt
sich aus vier Seiten, die gerade sind, und einem Eckenabschnitt 12a zusammen,
an dem die zwei angrenzenden Seiten in einer kreisförmigen Bogenform
miteinander verbunden sind. Die Fläche des Bodens 11 und
die Fläche
des Flansches 12 sind fast senkrecht aufeinander. Das Gießerzeugnis 10 kann
alleine verwendet werden, darüber
hinaus wird es zu einer Bedeckung eines Endabschnittes des zylindrischen
Elements. Wenn der Flansch 10 und der Endabschnitt des
zylindrischen Elements einander überlappen
und befestigt sind, ist es erwünscht,
den Flansch 12 und den Boden 11 orthogonal zu
formen.
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Eine
Gießform 20 ist
eine Matrize (eine äußere Gießform).
Die Matrize 20 wird waagerecht angeordnet. An einer oberen
Fläche
der Matrize 20 wird eine Platte 10b des Materials
befestigt. Ein stabförmiges
Werkzeug 30 wird in einen Innenabschnitt der Matrize 20 eingefügt. Das
Werkzeug 30 bewegt sich entlang einer senkrechten Fläche der
Matrize 20 nach unten und bewegt sich dann entlang der
inneren Umfangsfläche
der Matrize 20. Die Form der inneren Umfangsfläche der
Matrize 20 ist im Wesentlichen die gleiche wie die einer
Außenfläche des
Gießerzeugnisses 10.
Wenn das Werkzeug 30 eine Umdrehung macht, wiederholt das
Werkzeug 30 den oben beschriebenen Arbeitsschritt. Dabei
wird an einer flachen Platte 10b des Materials die Ziehverarbeitung
ausgeführt.
Das Bewegen des Werkzeugs 30 wird als Bewegen in der Ziehrichtung
bezeichnet. Praktisch besteht dies darin, das Werkzeug 30 in
einer axialen Richtung zu bewegen und es in einer Richtung einer
Tiefe des Gießerzeugnisses 10 zu
bewegen.
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Die
Spitze des Werkzeugs 30 ist flach. Ein Eckenabschnitt von
der Spitze hin zu einer Seitenfläche
hat eine kreisförmige
Bogenform. Der kreisförmige
Bogen ist ein durch den Boden 11 des Gießerzeugnisses 10 und
den Flansch 12 geformter kreisförmiger Bogen. Das Werkzeug 30 wird
von einem oberen mobilen Körper
(nicht in der Zeichnung gezeigt) gehalten, um so frei zu rotieren.
Das Werkzeug 30 bewegt sich entlang der inneren Umfangsfläche der
Matrize 20 (entsprechend einem Abschnitt des Flansches 12).
Das Werkzeug 30 bewegt sich in Kontakt mit dem Material 10b,
sodass das Werkzeug 30 auf einer Folgegrundlage (eine tägliche Rotation)
rotiert. Indem es dies tut, berührt
das Werkzeug 30 das Material 10b an keinem Punkt,
sodass Steckenbleiben vermieden werden kann. Ferner wird an der
oberen Fläche
des Materials 10b das Schmieröl aufgebracht.
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Mehrere
Zapfen (Führungen) 23 zum
Positionieren des Materials 10b sind auf einer oberen Fläche der
Matrize 20 angeordnet. Wenn die flache Platte des Materials 10b auf
das obere Ende der Matrize 20 aufgesetzt wird, befinden
sich die Zapfen 23 in Kontakt mit dem äußeren Umfangsabschnitt des
Materials 10b. Das Material wird dadurch positioniert. Das
obere Ende der Matrize 20 auf der inneren Umfangsseite
ist von einer kreisförmigen
Bogenform. Dieser kreisförmige
Bogen wird entlang dem gesamten Umfang der Matrize 20 vorgesehen.
Durch diesen kreisförmigen
Bogen bewegt sich der äußere Umfangsabschnitt
des Materials 10b glatt auf der inneren Umfangsseite der
Matrize 20.
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In
einem inneren Abschnitt der Matrize 20 befindet sich kein
Boden. Dort befindet sich ein Sitz 40 zum Befestigen des
Materials 10b innerhalb der Matrize 20. Der Sitz 40 wird
durch ein Gerät 50 zum Steuern
der Höhe
und der Position des Sitzes 40 gehalten. Ein anderer Sitz 40 befindet
sich ebenfalls in einem der Spitze (dem unteren Ende) des Werkzeugs 30 gegenüberliegenden
Abschnitt. Der Sitz 40 wird an dem Abschnitt installiert,
der dem Bewegungsweg des Werkzeugs 30 in der Umfangsrichtung
entspricht. Das Material 10b wird insbesondere durch die
Spitze des Werkzeugs 30 und den Sitz 40 festgeklemmt.
Ferner gibt es noch einen anderen Sitz 40 ebenfalls in
der Mitte der Matrize 20. Daher kann der mittlere Abschnitt
des Materials 10b befestigt werden.
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Der
Sitz 40 trägt
(lädt)
und befestigt das Material 10b. Diese Befestigung wird
durch die Magnetkraft eines im Sitz 40 installierten Elektromagneten realisiert.
Oder ein Vakuumansaugkissen wird oben am Sitz 40 installiert
und die Befestigung wird durch eine Vakuumansaugung realisiert.
Die Befestigungsposition ist der mittlere Abschnitt usw. des Sitzes 40. Das
Material 10b ist eine Gruppe von Eisen, von rostfreiem
Stahl oder von einer Aluminiumlegierung.
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Das
Gerät 50 zum
Bewegen des Sitzes 40 nach oben und nach unten wird im
Folgenden erklärt. Das
Gerät 50 setzt
sich aus mehreren Schraubmechanismen 51 zusammen. Ein Paar
von Schraubmechanismen wird in 1 gezeigt.
Ein Sitz 45 am unteren Ende des Sitzes 40 wird
durch einen Schraubriegel 52 des Schraubmechanismus 51 gehalten.
Der Sitz 45 weist eine Mutter auf, die frei rotieren kann.
Wenn ein Antriebsgerät 55 rotiert,
rotiert der Schraubriegel 52 und der Sitz 40 bewegt
sich nach oben. Zwischen dem Sitz 40 oder dem Sitz 45 und
der Basis werden mehrere Führungen
(in der Zeichnung nicht gezeigt) für den Sitz 40 zum
senkrechten Bewegen nach oben installiert. Das Gerät 50 und
die Matrize 20 werden auf der Basis (Fundament) installiert.
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Das
inkrementelle Verformungsverfahren wird im Folgenden beschrieben.
Zuerst wird das auf der Grundlage der Form nach dem Verformen entwickelte
flache Plattenmaterial (roh) 10b vorbereitet. Da das Gießerzeugnis 10 eine
vierseitige Form hat und ein kreisförmiges Bogenteil auf einem
Eckenabschnitt wie in 5 gezeigt hat, ist eine Planansicht des
Materials 10b im Wesentlichen von vierseitiger Form und
der Eckenabschnitt weist eine kreisförmige Bogenform auf. Die Größe und die
Form des Materials 10b und die Form des kreisförmigen Bogens
des Eckabschnittes werden dadurch bestimmt, dass die Form des Gießerzeugnisses 10 berücksichtigt
wird. Bei der oben beschriebenen Entwicklung werden die Entwicklungsabmessungen
auf der Grundlage des Oberflächeninhalts
und des Volumens des Gießerzeugnisses
in derselben Weise wie beim Verformen durch rechteckige Zylinderziehverarbeitung
berechnet. Auf der Basis dieser Entwicklungsabmessungen wird eine
Platte durch eine Revolverpresse abgeschnitten.
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Als
Nächstes
wird das Material 10b auf die Spitze der Matrize 20 gesetzt.
In diesem Moment wird das Material 10b ebenfalls auf den
sich nach oben bewegenden Sitz 40 gesetzt. Das Material 10b wird
durch die Zapfen 23 positioniert.
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Als
Nächstes
wird das Material 10b am Sitz 40 befestigt. Die
Befestigungsposition und die Mittel dazu sind so wie zuvor beschrieben.
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Als
Nächstes
wird der Sitz 40 nach unten bewegt und dann wird das Werkzeug 30 nach
unten bewegt. Die untere Position des Werkzeugs 30 ist
die Position, in der das Material 10b zwischen der Seitenfläche des
Werkzeugs 30 und der vertikalen Fläche (der inneren Umfangsfläche, der
gerade Abschnitt) der Matrize 20 positioniert werden kann.
Insbesondere wird das Material 10b zwischen der inneren
Umfangsfläche
der Matrize 20 und der Seitenfläche des Werkzeugs 30 eingeklemmt.
In diesem Zustand wird das Werkzeug 30 abgesenkt, wie im
letzten Abschnitt beschrieben wird das Werkzeug in der Umfangsrichtung
entlang der inneren Umfangsfläche der
Matrize bewegt. Das Ausmaß der
Absenkung des Werkzeugs 30 geht bis zu einer Position,
in der die Spitze des Werkzeugs 30 das abgesenkte Material 10b berührt. Bevor
zum Beispiel der Sitz 40 abgesenkt ist, haben, wenn die
obere Fläche
des Sitzes 40 an der selben Position wie die obere Fläche (die Position,
an der der Endabschnitt des Materials 10b befestigt ist)
der Matrize 20 positioniert ist und wenn die Spitze des
Werkzeugs 30 die obere Fläche des Materials 10b berührt, die
Absenkungen des Sitzes 40 und des Werkzeugs 30 das
gleiche Ausmaß.
Der Sitz und das Werkzeug können
zur gleichen Zeit abgesenkt werden.
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Wenn
die Bodenplatte 11 weit und die Plattendicke dünn ist und
der mittlere Abschnitt der Bodenplatte 11 wie in diesem
Ausführungsbeispiel
gezeigt befestigt ist, ist es nicht notwendig, den äußeren Umfangsabschnitt
mittels der Matrize 20 zu biegen, da sich nur die Bodenplatte 11 biegt.
Daher gibt es die Möglichkeit,
dass das Material 10b schräg liegt. Wenn das Werkzeug 30 in
der Umfangsrichtung bewegt wird, besteht wie später beschrieben die Möglichkeit,
dass das Material 10b rotieren kann. Daher ist das Material 10b am
Sitz 40 befestigt.
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Die
abgesenkte Position des Werkzeugs 30 ist die Position,
in der der Flansch 12 zwischen der Seitenfläche des
Werkzeugs 40 und der inneren Umfangsfläche der Matrize 20 positioniert
werden kann. Die senkrechte Lage (die Winkellage) des Flansches 12 wird
berücksichtigt.
Wenn die senkrechte Lage des Flansches 12 berücksichtigt
wird, wird das Werkzeug 30 so positioniert, dass es das
Material 10b zwischen der Seitenfläche des Werkzeugs 30 und
der inneren Umfangsfläche
der Matrize 20 festklemmt.
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Als
Nächstes
wird das Werkzeug 30 entlang der inneren Umfangsfläche der
Matrize 20 bewegt. Das Werkzeug 30 rotiert auf
einer folgenden Grundlage. Das Material 10b wird durch
die Bewegung des Werkzeugs 30 inkrementell verformt.
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Als
Nächstes
wird, jedesmal wenn das Werkzeug 30 wie oben beschrieben
eine Runde macht, der Sitz 40 nach unten bewegt und das
Werkzeug 30 wird nach unten bewegt. Die Absenkentfernungen der
beiden und die Absenkungsposition des Werkzeugs 30 sind
wie oben ausgeführt.
Als Nächstes wird
das Werkzeug 30 in der Umfangsrichtung entlang der inneren
Umfangsfläche
der Matrize bewegt.
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Danach
werden die Absenkungen des Sitzes 40 und des Werkzeugs 30 sowie
die Bewegung des Werkzeugs 30 in der Umfangsrichtung wiederholt. Durch
die Wiederholung der oben beschriebenen Schritte bewegt sich der äußere Umfangsabschnitt des
Materials 10b zur inneren Umfangsfläche der Matrize 20.
Demgemäß wird die
Ziehverarbeitung ausgeführt.
Eine axiale Richtung des Werkzeugs 30 ist die Ziehrichtung.
Die Bewegungsrichtung des Werkzeugs 30 entlang der inneren
Umfangsfläche der
Matrize 20 ist eine radiale Richtung des Werkzeugs 30.
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Indem
dies getan wird, wird das Material 10b in einem engen Abschnitt
zwischen der Matrize 20 und dem Werkzeug 30 verformt
und lediglich eine kleine und gleichmäßige Verzerrung findet inkrementell
statt, sodass die Flachheit der Bodenplatte 11 zufriedenstellend
erhalten bleibt.
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Über das
oben Beschriebene hinaus kann, da das Gießerzeugnis durch die Beschränkung des Flansches 12 über den
gesamten Umfang durch die Matrize 20 geformt wird, das
Gießerzeugnis,
bei dem der Flansch nicht nach außen ragt und die senkrechte
Lage zwischen dem flachen Plattenabschnitt und dem Flanschabschnitt
heraussteht, erzeugt werden. Obwohl der Flansch 12a an
der Ecke wie in 3 gezeigt dazu neigt, durch
die Verformung nach außen zu
ragen, wird der Flansch 12a insbesondere von außen durch
die Matrize 20 beschränkt,
sodass der Flansch 12a senkrecht liegend wird. Über den
gesamten Ablauf vom ersten Schritt bis zum letzten Schritt der Ziehverarbeitung
kann, da der Flansch 12 an der inneren Umfangsfläche der
Matrize 20 und der Seitenfläche des Werkzeugs 30 festgeklemmt
ist, die Ziehverarbeitung nämlich
durch die Beschränkung des
Flansches 12 von der Innen- und von der Außenseite
ausgeführt
werden. Im Ergebnis kann die Verarbeitung mit einer guten senkrechten
Lage usw. ausgeführt
werden. Wenn der Flansch 12 mit dem Endabschnitt des Zylinders
in Überlappung
gebracht und verschweißt
wird, können
sie leicht verschweißt werden.
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Wie
oben beschrieben wird beim inkrementellen Verformen mittels der
Matrize 20 der Sitz 40 auf der inneren Umfangsseite
der Matrize 20 installiert und das Material 10b wird
am Sitz 40 befestigt, sodass das Material 10b befestigt
werden kann und die vorgegebene Verformung ausgeführt werden
kann. Dasselbe kann für
den Fall eines Verformungsvorganges gesagt werden, bei dem der Flansch 12 auf der
senkrecht liegenden Fläche
der Matrize 20 positioniert wird. Ferner wird der Endabschnitt
des Materials 10b in die innere Umfangsfläche der
Matrize 20 zeigend bewegt und die Ziehverarbeitung wird
ausgeführt,
und ferner wird der Endabschnitt des Materials 10b zur
inneren Umfangsfläche
der Matrize 20 positioniert und die Ziehverarbeitung wird
ausgeführt. Im
Ergebnis kann die durch den Flansch 12 und die Bodenfläche 11 geformte
senkrechte Lage akkurat geformt werden. Ferner kann die Höhe des Flansches 11 groß gemacht
werden. Ferner kann die Verringerung der Plattendicke des Flansches 12 beschränkt werden.
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Da
ferner der Endabschnitt des Materials 10b in die Matrize 20 bewegt
wird und die Ziehverarbeitung ausgeführt wird, ist es, wenn das
Material 10b bezüglich
der Form der Verformung berücksichtigt
wird, nach dem Verformen unnötig,
den Endabschnitt des Flansches 12 abzuschneiden. Ferner ist
der Flansch durch den Sitz 40 befestigt, dessen Positionierung
mittels der Führung
durch die Zapfen 23 usw. ausgeführt werden kann.
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Da
eine hohe Last wie eine Pressverformung nicht notwendig ist, kann
die Matrize 20 aus einem einfachen Material wie einem allgemeinen
Stahlmaterial hergestellt werden und eine Wärmebehandlung wie Härtung und
eine genaue Oberflächenverarbeitung
wie eine Pressform sind nicht notwendig.
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Eine
Verarbeitungsmaschine zur Ausführung der
inkrementellen Verformung ist eine numerisch gesteuerte Verarbeitungsmaschine,
zum Beispiel eine NC-Fräsmaschine
oder ein Bearbeitungszentrum. In der Hauptwelle (die Spindel) der
numerisch gesteuerten Verarbeitungsmaschine wird das Werkzeug 30 installiert.
Die Hauptwelle wird entlang der inneren Fläche der Matrize 20 und
in der vertikalen Richtung durch die numerische Steuerung bewegt. Die
in 1 gezeigte numerisch gesteuerte Verarbeitungsmaschine
ist eine längliche.
Die Hauptwelle mit dem Werkzeug 30 kann in der vertikalen
Richtung und einer der waagerechten Richtungen bewegt werden. Die
Matrize 20 und der Sitz 40 werden auf dem Tisch
(die Basis) befestigt. Der Tisch kann in der waagerechten Richtung
der zur Bewegungsrichtung der waagerechten Richtung der Hauptwelle
senkrechten Richtung bewegt werden. Entsprechend dieser zwei Bewegungen
kann das Werkzeug 30 entlang der inneren Umfangsfläche der
Matrize 20 bewegt werden. Die Aufstiegs- und Absenkungsvorrichtung 50 wird auf
dem Tisch befestigt. Anstelle der Bewegung des Werkzeugs 30 in
vertikaler Richtung kann der Tisch nach oben und unten bewegt werden.
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Im
Folgenden wird ein Beispiel erklärt.
Der Durchmesser des Werkzeugs 30 ist 25 mm, und die Plattendicke
des Materials 10b ist ungefähr 0,5 mm bis 4 mm, und die
Entfernung von der inneren Umfangsfläche der Matrize 20 zur
Seitenfläche
des Werkzeugs 30 beträgt
ungefähr
das 0,8- bis 2-fache der Plattendicke, und die erzwungene Tiefe
des Werkzeugs 30 pro Mal (die Absenkungsentfernung des
Sitzes 40 pro Mal) beträgt
das 0,5- bis 2-fache der Plattendicke des Materials 10b,
und die Höhe
des Flansches 12 beträgt
ungefähr
das 5- bis 20-fache der Plattendicke des Materials 10b.
Ferner ist die Höhe
des Flansches 12 20 mm, der Radius des kreisförmigen Bogenabschnittes
(der Schulterabschnitt) der Matrize 20 ist 5,5 bis 13,5
mm, der Durchmesser des Werkzeugs 33 ist 25 mm, der Radius
der Spitze des Werkzeugs 30 ist 5,5 bis 10 mm und der Radius des
kreisförmigen
Bogenabschnittes 12a ist 100 mm.
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Nun
wird die Größe des Materials 10b erläutert. Wie
in 1 gezeigt hat der Endabschnitt des Materials 10b solch
eine Größe, dass
er am oberen Abschnitt des kreisförmigen Bogens R des Schulterabschnittes
der Matrize 20 oder an der Mittelseite der Matrize vom
oberen Abschnitt der oben beschriebenen Mitte positioniert ist.
Wenn die Größe größer als oben
beschrieben im kreisförmigen
Bogenabschnitt 12a des Flansches ist, können leicht Risse im Verbindungsabschnitt
des Flansches 12 und der Bodenplatte 11 auftreten.
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Wie
in 6 gezeigt tritt im obigen Ausführungsbeispiel am Verbindungsabschnitt
des geraden Abschnittes 12b und des kreisförmigen Bogenabschnittes 12a des
Flansches 12 die Falte 12c leicht auf. Wenn die
Höhe des
Flansches 12 proportional groß wird, tritt die Falte 12c leicht
auf. In 6 ist die Falte zum leichteren
Verständnis übertrieben
dargestellt. Wie in 7 gezeigt ist der gerade Abschnitt des
Flansches 12 von der Bodenplatte 11 gerade geneigt.
Wie in 8 gezeigt verläuft
der kreisförmige Bogenabschnitt 12b des
Flansches 12 entlang des kreisförmigen Bogens des Schulterabschnittes
der Matrize 20. Wenn daher die Falte 12c beim
Fortschreiten der Ziehverarbeitung aufzutreten beginnt, wird die
Ziehverarbeitung zum Stoppen gebracht und der Vorgang zum Zurückdrängen der
Falte und zum Glätten
des Flansches 12 wird am kreisförmigen Bogenabschnitt der Matrize 20 ausgeführt. Im
Folgenden wird dieser Vorgang unter Bezugnahme auf 9A bis 9C erklärt.
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Wenn
er den Moment erreicht, zu dem die Falte 12c auftritt,
wird der in 9A (insbesondere 1)
gezeigte Ziehvorgang zum Stoppen gebracht und dann wird das Absenken
des Sitzes 40 gestoppt. Und wie in 9B gezeigt
wird das Werkzeug 30 leicht nach oben bewegt, und ferner
wird das Werkzeug leicht zum Äußeren der
Matrize 20 bewegt. Insbesondere ist das Werkzeug 30 unter
der Bedingung, dass das Material 10b am kreisförmigen Bogenabschnitt
des Schulterabschnittes der Matrize 20 festgeklemmt ist,
herumgegangen. Je nach Bedürfnis wird
das Werkzeug 30 leicht nach oben bewegt, und ferner wird
das Werkzeug leicht ins Äußere der
Matrize 20 bewegt, und unter der Bedingung, dass das Material 10b am
kreisförmigen
Bogenabschnitt des Schulterabschnittes der Matrize 20 festgeklemmt
ist, ist das Werkzeug 30 herumgegangen. Dieser Arbeitsvorgang
wird notwendigerweise einige Male ausgeführt. Als Nächstes wird das Werkzeug 30 wie in 9C gezeigt
dazu gebracht, zur Position von 9A (insbesondere 1)
zurückzugehen,
und der Ziehvorgang aus 9A (insbesondere 1) wird
von Neuem gestartet. Insbesondere werden der Sitz 40 und
das Werkzeug 30 nach unten bewegt und das Werkzeug 30 ist
herumgegangen. Nach dem erneuten Start des Ziehvorgangs wird dann
der oben beschriebene Vorgang zum Zurückdrängen der Falte, wenn die Falte 12 aufzutreten
beginnt, von Neuem gestartet.
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Zu
welchem Zeitpunkt im Ziehvorgang die Falte auftritt, ist notwendigerweise
aus Experimenten zu verstehen; in der Mitte des Ziehvorgangs kann
der Vorgang zum Zurückdrängen der
Falte im Voraus aufgebaut werden. Fasst man das Absenken des Sitzes 40 und
des Werkzeugs 30 und die eine Runde des Werkzeugs 30 in
der Umfangsrichtung der Matrize 20 zusammen, so kommt man
zu einem einmaligen Ziehvorgang.
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Nachdem
sich im oben beschriebenen Ausführungsbeispiel
der Sitz nach unten bewegt hat, wird das Werkzeug 30 nach
unten bewegt. Diese können jedoch
auch gleichzeitig nach unten bewegt werden. Ferner muss es nicht
notwendig sein, die Spitze des Werkzeugs abzuflachen, und es muss
ebenfalls nicht notwendig sein, das Werkzeug 30 zu rotieren.
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Beim
oben beschriebenen Ausführungsbeispiel
ist der Durchmesser des Werkzeugs gleichmäßig. Daher ist der Spitzenabschnitt
des Flansches 12 bis unmittelbar vor der Beendigung der
Verformung in Kontakt mit der Seite des Werkzeugs 30. Der
Spitzenabschnitt des Flansches 12 tritt mit der Seite des Werkzeugs 30 bei
jeder Umdrehung des Werkzeugs 30 in Kontakt. Wenn dabei
ein Fehler auftritt, verringert sich der Durchmesser des Werkzeugs 30 an
der Position, die dem Spitzenabschnitt des Flansches 12 gegenüberliegt.
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Beim
oben beschriebenen Ausführungsbeispiel
wird das inkrementelle Verformen in einem Zustand ausgeführt, in
dem das Werkzeug 30 und der Sitz 40 das Material
festklemmen. Allerdings findet die inkrementelle Verformung nicht
notwendigerweise im festgeklemmten Zustand statt. Zu einem gewünschten
Zeitpunkt wird die Absenkungsentfernung des Sitzes 40 daher
länger
als die Absenkungsentfernung des Werkzeugs 30 gemacht.
Dort besteht ein größerer Zwischenraum
als die Plattendicke des Materials 10b zwischen diesen.
Danach werden die beiden unter Beibehaltung des Zwischenraums nach unten
bewegt. Im letzten Schritt der Ziehverarbeitung werden das Werkzeug 30 und
der Sitz 40 nach unten bewegt, um so die Bodenplatte 11 durch
den Spitzenabschnitt des Werkzeugs 30 und den Sitz 40 festzuklemmen.
Im festgeklemmten Zustand wird das Werkzeug 30 in der Umfangsrichtung
bewegt.
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Dementsprechend
wird während
des inkrementellen Verformens der Außenumfang der Bodenplatte 11 nicht
durch den Sitz 40 und die Spitze des Werkzeugs 30 festgeklemmt.
Daher wird die Platte nicht teilweise dünner gemacht. Die Bodenplatte 11 wird
am Sitz 40 in einem gebogenen Zustand befestigt. Im letzten
Schritt klemmen der Sitz 40 und die Spitze des Werkzeugs 30 die
Bodenplatte 11 fest und das inkrementelle Verformen wird
ausgeführt,
sodass die Flachheit der Bodenplatte 11 und der Winkel
zwischen der Bodenseite 11 und dem Flansch 12 wie vorgegeben
eingestellt werden.
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Der
Sitz 40 wird befestigt, und die Matrize 20 wird
nach oben bewegt, und das Ziehen kann ausgeführt werden. Das Werkzeug 30 bewegt
sich während des
Verformens auch nicht vertikal. Der Sitz 40 wird in der
Position der axialen Richtung des Werkzeugs 30 und entlang
der inneren Umfangsfläche
der Matrize 20 positioniert. Bei dem in 1 gezeigten
Ausführungsbeispiel
wird die vertikale Last entsprechend dem Werkzeug 30 dem
Sitz 40 auferlegt (das Aufstiegs- und Absenkungsgerät 50).
Der Sitz 40 (45) bewegt sich in vertikaler Richtung.
Im Ergebnis wird der Sitz 40 (45) leicht geneigt
und bewegt sich leicht von der vorgegebenen Position weiter nach
unten. Aus diesem Grund ist es schwer, das Gießerzeugnis mit hoher Genauigkeit
zu erzeugen. Um dies zu vermeiden, ist es notwendig, das Aufstiegs-
und Absenkungsgerät 50,
das den Sitz 40 hält,
stark auszubilden, und die Vorrichtung wird sehr teuer.
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Dies
legt die vertikale Last entsprechend dem Werkzeug 30 allerdings
kaum der Matrize 20 auf. Aus diesem Grund treten, wenn
die Matrize 20 in Bewegung gesetzt wird, die oben beschriebenen Probleme
kaum auf, und das Gießerzeugnis
kann mit hoher Genauigkeit erzeugt werden und die Vorrichtung kann
mit geringen Kosten ausgebildet werden. In diesem Fall kann, während die
Matrize 20 in Bewegung gesetzt wird, die Bewegung des Werkzeugs 30 gestoppt
werden. Ferner wird, während
die Matrize 20 in Bewegung gesetzt wird oder davor, das
Werkzeug 30 nach oben bewegt, nach dem Absenken der Matrize 20 kann
das Werkzeug 30 nach unten bewegt werden.
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Das
in 10 gezeigte Ausführungsbeispiel wird im Folgenden
erklärt.
Die Matrize 20 hat einen Bodenabschnitt 21. Die
Breite des Bodenabschnitts 21 ist äquivalent zum Durchmesser des
Werkzeugs 30. Wenn sich das Werkzeug 30 nach unten
zur untersten Endposition bewegt, klemmen die Spitze des Werkzeugs 30 und
die Spitze des Bodenabschnitts 21 das Material 10b fest.
Der Durchmesser des Sitzes 40 ist kleiner als der innere
Durchmesser des Bodenabschnitts 21. Die Absenkungsentfernung
(Abstieg) des Werkzeugs 30 ist praktisch die gleiche wie die
des Sitzes 40. Die Absenkungsentfernung (Abstieg) des Sitzes 40 wird
so gesteuert, dass die Bodenplatte 11 des Materials 10b nicht
verformt werden wird. Im letzten Schritt der Ziehverarbeitung wird
die Höhenposition
des Sitzes 40 der Höhenposition
des Bodenabschnitts 21 angepasst. In dem Zustand, in dem
die Spitze des Werkzeugs 30 und der Bodenabschnitt 21 das
Material 10b festklemmen, wird das Werkzeug 30 entlang
der inneren Umfangsrichtung der Matrize 20 bewegt.
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Demgemäß ist es
ausreichend, nur die Matrize 20 so herzustellen, dass sie
der Ziehverarbeitung des Werkzeugs 30 widersteht.
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Wenn
die Größe des äußeren Umfangsabschnitts
des Sitzes 40 größer als
die Größe des inneren
Umfangsabschnitts des Bodenabschnitts 21 der Matrize 20 vorgesehen
wird und wenn der Sitz 40 nach unten zur untersten Endposition
bewegt wird, wird der äußere Umfangsabschnitt
des Sitzes 40 auf dem Bodenabschnitt der Matrize 20 befestigt.
Demgemäß wird der
Sitz 40 im letzten Verarbeitungsschritt von der Matrize 20,
die nicht bewegt wird, gehalten und das Auftreten der oben beschriebenen Probleme
kann vermieden werden. Ferner kann das Material 10b wie
immer durch den Sitz 40 und das Werkzeug 30 festgeklemmt
werden.
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Ferner
wird, wenn der Sitz befestigt wird und die Matrize 20 in
der axialen Richtung des Werkzeugs 30 und entlang der Umfangsrichtung
der Umfangsfläche
der Matrize 20 bewegt wird, der Sitz 40 vorgesehen.
Wenn die Matrize 20 zur obersten Endposition angehoben
wird, wird das Material 10b zwischen dem äußeren Umfangsabschnitt
des Sitzes 40 und dem Werkzeug 30 festgeklemmt.
Demgemäß wird das
Material 10b im letzten Verarbeitungsschritt durch den
Sitz 40, der nicht bewegt wird, gehalten und das Auftreten
der oben beschriebenen Probleme kann vermieden werden.
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Das
in 11 gezeigte Ausführungsbeispiel wird im Folgenden
beschrieben. Bei diesem Ausführungsbeispiel
wird die Höhe
des Flansches 12 aus dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel
vergrößert. Die
Bewegung des Sitzes 40 und das Absenken des Werkzeugs 30 sind
genauso wie im vorherigen Ausführungsbeispiel
gezeigt. Nur davon abweichende Punkte werden im Folgenden erläutert.
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Der
kreisförmige
Bogen des Spitzenabschnitts der Matrize 20 auf der inneren
Umfangsflächenseite
ist vergleichsweise groß.
Der kreisförmige Bogen
wird nach oben verlängert.
Das Materi al 10b wird auf der Matrize 20 gelegt
und am Sitz 40 befestigt. Die Bewegung des Werkzeugs 30 wird
vor allem beschrieben. Insbesondere wird, wenn der äußere Endabschnitt
des Materials 10b auf die Matrize 20 gelegt wird,
in dem Zustand, in dem zwischen dem kreisförmigen Bogenabschnitt der Matrize 20 und dem
Spitzenabschnitt des Werkzeugs 30 der äußere Endabschnitt des Materials 10b festgeklemmt
ist, das Werkzeug 30 in der Umfangsrichtung der Matrize 20 bewegt.
Wenn es eine Runde gemacht hat, wird das Werkzeug 30 auf
der inneren Umfangsfläche (nach
unten) entlang des kreisförmigen
Bogenabschnitts der Matrize 20 bewegt. In dem Zustand,
in dem das Material 10b zwischen dem kreisförmigen Bogenabschnitt
der Matrize 20 und dem Spitzenabschnitt des Werkzeugs 30 festgeklemmt
ist, wird das Werkzeug 30 in der Umfangsrichtung der Matrize 20 bewegt.
Auf die gleiche Weise wie die beim in 1 gezeigten
Ausführungsbeispiel
wird, wenn das Werkzeug 30 nach unten bewegt werden soll,
der Sitz 40 nach unten bewegt.
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Wenn
das Werkzeug 30 auf diese Weise durch den kreisförmigen Bogenabschnitt
der Matrize 20b hindurchläuft, wird das Werkzeug 30 an
derselben Stelle wie der beim in 1 gezeigten
Ausführungsbeispiel
positioniert. Insbesondere wird das Werkzeug 30 in dem
Zustand, in dem das Material 10b zwischen der Seitenfläche des
Werkzeugs 30 und der inneren Umfangsfläche der Matrize 20 positioniert
ist, in der Umfangsrichtung der Matrize 20 bewegt. Der
inkrementelle Arbeitsvorgang ist im Folgenden der gleiche wie der
des in 1 gezeigten Ausführungsbeispiels.
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Insbesondere
wird das Werkzeug 30 durch Pressen mittels der Spitze des
Werkzeugs 30 vom Außenumfang
des auf die Spitze der Matrize 20 gelegten Materials 10b entlang
des kreisförmigen
Bogens R von der Spitze der Matrize 20 zur inneren Um fangsseite
bewegt. Und das Material 10b wird zwischen der vertikalen
Seite der Matrize 20 und der Seitenfläche des Werkzeugs 30 positioniert.
Diese Bewegung wird mittels numerischer Steuerung ausgeführt.
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Indem
dies getan wird, wird der äußere Umfangsabschnitt
des Materials 10b verformt, indem es an den kreisförmigen Bogen
der Schulter der Matrize 20 angepasst wird, sodass Falten
unterdrückt
werden und die Ziehverformung mit einem hohen Flansch realisiert
werden kann. Insbesondere kann der Eckabschnitt 12a des
Flansches 12, wenn er verformt werden soll, unter Vermeidung
der Erzeugung von Falten verformt werden.
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Das
in 12 gezeigte Ausführungsbeispiel wird im Folgenden
erklärt.
Ein Presssitz 60 zum Beschränken des äußeren Umfangsabschnitts des
Materials 10b an der Matrize 20 wird vorgesehen.
Ein Bolzen 62 drückt
den Presssitz 60 über
eine Schraubenfeder 61 an die Matrize 20. In diesem
Zustand wird das inkrementelle Verformen auf die gleiche Weise wie
beim in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel
ausgeführt.
Der Presssitz 60 drückt
das Material 10b an die Matrize 20, um den Spitzenabschnitt
des Materials 10b in der inneren Umfangsseite der Matrize 20 bewegen
zu lassen. Wenn die Ziehtiefe steigt, wird der äußere Umfangsabschnitt des Materials 10 vom
Presssitz 60 versetzt und aus der Beschränkung entlassen,
und der Endabschnitt des Materials 10b wird auf der inneren
Umfangsseite der Matrize 20 positioniert.
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Das
in 13 gezeigte Ausführungsbeispiel wird im Folgenden
erklärt.
Das Werkzeug 30 weist einen zum Presssitz 60 äquivalenten
Ring 35 auf. Der äußere Durchmesser
des Rings 35 ist größer als
der äußere Durchmesser
des Werkzeugs 30. Der Ring 35 wird mittels einer
Schraubenfeder 36 nach unten gedrückt. Der Ring 35 kann
sich in der axialen Richtung des Werkzeugs 30 bewegen.
Bezugszeichen 38 kennzeichnet ein am Ring 35 befestigtes
zylindrisches Element, um den Ring 35 usw. daran zu hindern
herauszukommen. Ein Schutz 38b an der Spitze des Elements 38 ist
so aufgebaut, dass er sich in einem Schutz 30e eines Abschnitts 30D großen Durchmessers
des Werkzeugs 30 verfängt.
Bezugszeichen 37 kennzeichnet einen Sitz. Die Position
des Werkzeugs 30 ist die gleiche wie die beim in 1 gezeigten
Ausführungsbeispiel.
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Demgemäß drückt der
Ring 35 in einem frühen
Schritt der Verformung den äußeren Umfangsabschnitt
des Materials 10b an den Spitzenabschnitt der Matrize 20.
Daher wird der äußere Umfangsabschnitt
des Materials 10b verformt, indem er an den kreisförmigen Bogenabschnitt
an der Spitze der Matrize 20 angepasst wird. Im Ergebnis
wird die Erzeugung von Falten unterdrückt und die Ziehverformung mit
einem Flansch von großer
Höhe kann
realisiert werden.
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Das
in 14 gezeigte Ausführungsbeispiel wird im Folgenden
erklärt.
Ein Material 10e ist ein vorgeformtes Material, das im
Voraus in eine Form geformt wird, die sich an die durch das inkrementelle Verformen
zu erhaltende Zielform annähert.
Ein Flansch 12c des äußeren Umfangsabschnitts
des vorgeformten Materials 10e ist nach oben in einer Hornform
verlängert.
In einem frühen
Schritt befindet sich der Flansch 12e in Kontakt mit dem
kreisförmigen
Bogenabschnitt der Matrize 20 am oberen Ende. Die Position
des Werkzeugs 30 ist die gleiche wie beim in 1 gezeigten
Ausführungsbeispiel.
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Der
Flansch 12e mit der schließlich erforderlichen Länge wird
geneigt und im Voraus installiert, sodass die Erzeugung von Falten
und das Einreißen der
Platte des inkrementell verformten Abschnitts verhindert werden
kann. Das vorgeformte Mate rial 10e wird durch Pressverformung
oder die inkrementelle Verformung hergestellt.
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Das
in 15 gezeigte Ausführungsbeispiel wird im Folgenden
erklärt.
Ein vorgeformtes Material 10g ist so vorgeformt, dass der äußerste Umfangsabschnitt
fast mit der inneren Umfangsseite der Matrize 20 übereinstimmt.
Der Flansch 12g ist in einer Hornform verlängert. Der
Spitzenabschnitt des Flansches 12g wird auf den kreisförmigen Bogenabschnitt
der Matrize 20 gelegt. Das vorgeformte Material 10g wird aufgelegt
und auf dem Sitz 40 befestigt. Die Spitze des Werkzeugs 30 befindet
sich in Kontakt mit der Bodenplatte des Materials 10g.
Die Bodenplatte des Materials 10g ist zwischen der Spitze
des Werkzeugs 30 und dem Sitz 40 festgeklemmt.
Die Seitenfläche der
Spitze des Werkzeugs 30 ist auf der Grenze der Bodenplatte
des Materials 10g und des Flansches 12g positioniert.
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In
diesem Zustand wird das Werkzeug 30 zur vertikalen Flächenseite
der Matrize 20 hin bewegt und dann in Umfangsrichtung entlang
der vertikalen Fläche
der Matrize 20 bewegt. Insbesondere macht das Werkzeug 30 eine
Runde, um so den Flanschabschnitt auf die äußere Umfangsseite zu drücken und zu
verlängern.
Bei jeder Runde wird die Lücke
zur Matrize 20 ungefähr
um das 0,5- bis 2-fache der Plattendicke verengt. Der Sitz 40 bewegt
sich nicht nach unten.
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Das
vorgeformte Material 10g kann durch das inkrementelle Verformen
wie bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel
hergestellt werden. Dann kann es durchgängig wie bei dem in 14 oder 15 gezeigten
Ausführungsbeispiel
inkrementell verformt werden.
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Das
in 16 und 17 gezeigte
Ausführungsbeispiel
wird im Folgenden erklärt.
Ein Flansch 112 ist bei diesem Ausführungsbeispiel nur auf einer Seite
einer im Wesentlichen vierseitigen Figur vorgesehen. Solch ein Flansch
ist nicht über
dem gesamten äußeren Umfangsabschnitt
eines Materials 110 vorgesehen. Die Seite, auf der der
Flansch 112 vorgesehen ist, ist von kreisförmiger Bogenform.
Das Material 110 ist ein extrudiertes Rahmenmaterial einer
Aluminiumlegierung und es weist eine Rippe 110r auf der
oberen Flächenseite
auf. Die Rippe weist einen T-förmigen
Bereich auf.
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Die
Rippe 110r, an der der Flansch 112 installiert
werden soll, wird im Voraus geschnitten und entfernt. Die Dicke
der Frontplatte 111 des Rahmenelements 110 ist
im Allgemeinen dicker als die für
das inkrementelle Verformen geeignete Dicke, sodass die Frontplatte 111 des
Abschnitts, an dem der Flansch 112 installiert werden soll,
als eine dünne Platte 111b geschnitten
und geformt ist. Dieses Schneiden wird zum Beispiel durch eine Stirnfräsung ausgeführt. Der
Schnittbereich L sowohl von der Frontplatte 111 als auch
der Rippe 110r wird durch den Bewegungsbereich eines Werkzeugs 130 bestimmt.
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Es
reicht aus, dass eine Matrize 120 lediglich den Abschnitt
des Flansches 112 aufweist. Bezugszeichen 150 kennzeichnet
ein Beschränkungsmetallstück zum Festklemmen
und Anpassen der Frontplatte 111 des Rahmenelements 110 durch
den Sitz 140. Das Metallpassstück 150 klemmt die
Frontplatte 111 des Rahmenelements und den Sitz 140 in
der oberen und unteren Richtung fest. Wenn ein Loch in der Frontplatte 111 geformt
werden kann, wird es durch einen Bolzen und eine Mutter festgeklemmt und
am Sitz 140 befestigt.
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Der
Flansch 112 ist nur an einem Teil vorgesehen, sodass es
nicht nötig
ist, das stabförmige
Metallpassstück 130 um
die innere Umfangsfläche
der Matrize 120 zu rotieren. Es reicht aus, dass das stabförmige Metallpassstück 130 sich
in der Richtung des in 16 gezeigten Pfeils vor- und
zurückbewegen kann.
Das Material kann bei den beiden entgegengesetzten Bewegungen inkrementell
verformt werden. Der an das vierseitig geformte Material inkrementell zu
formende Flansch kann in einem Fall verarbeitet werden, bei dem
drei Seiten und zwei einander gegenüberliegende Seiten existieren.
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Das
in 18 und 19 gezeigte
Ausführungsbeispiel
wird erklärt.
Wie in 18 gezeigt weist ein Gießprodukt 210 dieses
Ausführungsbeispiels
einen Flansch 212 an einem Endabschnitt einer Bodenplatte 211 auf,
und mehrere linienförmige Rippen 215 sind
an der Bodenplatte 211 vorgesehen. Eine Bodenfläche der
Rippe 215 ist vergleichsweise groß. Der Flansch 212 weist
eine im Wesentlichen vierseitig geformte Bodenplatte auf. Die Rippe 215 springt
auf eine Seite vor, die der Vorsprungsrichtung des Flansches 212 gegenüberliegt.
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Ein
Herstellungsvorgang wird unter Bezugnahme auf 19 erklärt. Ein
Material 210b von flacher Plattenform wird auf eine Matrize 220 und
einen Sitz (eine Gießform) 240 gelegt,
die Endabschnitte der vier Seiten des Materials 210b werden
auf die Matrize 220 mittels eines Metallpassstücks 225 gedrückt und
befestigt. Eine obere Fläche
der Matrize 220 und eine obere Fläche des Sitzes 240 sind
im Wesentlichen von der gleichen Höhe. Auf einer oberen Fläche des
Sitzes 240 sind mehrere linienförmige einspringende Abschnitte 245 mit
der Rippe 215 entsprechender Größe vorgesehen. Eine Tiefe des
einspringenden Abschnitts 245 ist größer als die Höhe der Rippe 215 (19A).
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Das
Werkzeug 30 wird an der Position, an der die Rippe 215 vorgesehen
ist, positioniert und wird nach unten bewegt, das Werkzeug 30 wird
zum Umfangsabschnitt entlang des einspringenden Abschnitts 245 bewegt
und dann wird die Rippe vorgesehen. Diese Verarbeitung ist die Schwimmerstummelverarbeitung.
Wenn das Werkzeug 30 eine Runde entlang des einspringenden
Abschnitts 245 herumgegangen ist, wird das Werkzeug 30 zu
der Position, an der eine andere Rippe 215 vorgesehen ist, bewegt
und die Schwimmerstummelverarbeitung wird auf ähnliche Weise ausgeführt. Im
Ergebnis werden die Rippen 215 in einer Reihenfolge angebracht. Ferner
ist das Absenkungsausmaß des
Werkzeugs 30 kleiner als die Höhe der Rippe 215.
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Das
Werkzeug 30 geht eine Runde entlang aller einspringenden
Abschnitte 245 herum und wird weiter nach unten bewegt
und geht entlang des einspringenden Abschnitts 245 herum.
Auf ähnliche Weise
wird dies an der Position der anderen Rippe ausgeführt. Dies
wird so oft wie notwendig wiederholt. Wie oben beschrieben werden
alle Rippen eine nach der anderen in Reihenfolge geformt (19B).
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Wenn
die Rippen 215 in einer vorgegebenen Anzahl geformt sind,
wird das Metallpassstück 225 entfernt
und dann wird das Material 210b am Sitz 240 mittels
elektromagnetischer Kraft oder Vakuumsaugkraft befestigt (19C).
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Als
Nächstes
wird die Ziehverarbeitung zum Anbringen des Flansches 212 am
Endabschnitt des Materials 210b entsprechend der Bewegung
des Werkzeugs 30 und der Matrize 220 (oder dem
Sitz 240) auf ähnliche
Weise wie bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel ausgeführt (19D). Wenn das Gießerzeugnis 210 groß ist, ist
es wünschenswert,
den Sitz 240 zu befestigen und die Matrize 220 zu
bewegen.
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Das
in 18 und 19 gezeigte
Ausführungsbeispiel
kann in einem Fall verwendet werden, in dem zwar kein Flansch aber die
mehreren Rippen 215 vorgesehen sind. Die Befestigung des
Materials 210b kann am Sitz 240 erfolgen.
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Ein
Fall, bei dem die Querschnittsform der Rippe 215 im Wesentlichen
eine Dreiecksform hat, wird erklärt.
Die Absenkungsposition des Werkzeugs 30 besteht darin,
dass zwischen dem Endabschnitt des einspringenden Abschnitts des
Sitzes 240 und der Seitenfläche des Werkzeugs 30 eine
Lücke mit einer
größeren Dicke
als der der Platte vorgesehen ist. Ferner wird am Verbindungsabschnitt
der Rippe 215 und der Bodenplatte 211 ein vorgegebener
kreisförmiger
Bogen vorgesehen. Bei diesem Ausführungsbeispiel werden die Flansche 212 auf
den vier Seiten vorgesehen, aber ähnlicherweise werden die Flansche
auf lediglich drei Seiten vorgesehen.
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Das
in 20 und 21 gezeigte
Ausführungsbeispiel
wird erklärt.
Wie in 20 gezeigt weist ein Gießerzeugnis 310 dieses
Ausführungsbeispiels
einen Flansch 312 an einem Endabschnitt einer Bodenplatte 311 auf
und mehrere linienförmige Rippen 315 sind
an der Bodenplatte vorgesehen. Eine Bodenfläche der Rippe 315 ist
vergleichsweise groß.
Der Flansch 212 weist eine im Wesentlichen vierseitig geformte
Bodenplatte auf. Die Rippe 315 springt in dieselbe Richtung
vor wie die Vorsprungsrichtung des Flansches 312.
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Ein
Herstellungsvorgang wird unter Bezugnahme auf 21 erklärt. Ein
Material 310b von flacher Plattenform wird auf eine Matrize 320 und
einen Sitz (eine Gießform) 340 gelegt,
die Endabschnitte der vier Seiten des Materials 310b werden
auf die Matrize 320 mittels eines Metallpassstücks 325 gedrückt und
fixiert. Eine obere Fläche
der Matrize 320 und eine obere Fläche des Sitzes 340 sind
im Wesentlichen von derselben Höhe.
Auf einer oberen Fläche
des Sitzes 340 werden mehrere linienförmige erhabene Abschnitte 345 mit
der Rippe 315 ent sprechender Größe vorgesehen. Eine Größe (Breite, Länge, Höhe) des
erhabenen Abschnitts 345 ist im Wesentlichen die gleiche
wie die Größe der Rippe 315 (21A).
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In
der Position, in der die Rippe 315 vorgesehen ist, und
von der Position, an der die Spitze des Werkzeugs 30 die
obere Fläche
des Materials 310b berührt
und das Werkzeug 30 und die Matrize 320 nach unten
bewegt werden, wird das Werkzeug 30 zum Umfangsabschnitt
entlang des erhabenen Abschnitts 345 bewegt und dann wird
die Rippe angebracht. Diese Verarbeitung ist die Schwimmerstummelverarbeitung.
Wenn das Werkzeug 30 eine Runde entlang des erhabenen Abschnitts 345 herumgegangen
ist, wird das Werkzeug 30 zu der Position, an der eine
andere Rippe 315 vorgesehen ist, bewegt und die Schwimmerstummelverarbeitung
wird auf ähnliche
Weise ausgeführt.
Im Ergebnis werden die Rippen 315 in einer Reihenfolge
angebracht. Ferner ist das Absenkungsausmaß des Werkzeugs 30 kleiner
als die Höhe
der Rippe 315.
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Das
Werkzeug 30 geht eine Runde entlang aller erhabenen Abschnitte 345 herum
und wird im Weiteren nach unten bewegt und geht dann entlang des
erhabenen Abschnitts 345 eine Runde herum. Es wird auf ähnliche
Weise wie an der Position der anderen Rippe ausgeführt. Dies
wird so oft wie nötig wiederholt.
Wie oben beschrieben werden alle Rippen eine nach der anderen in
einer Reihenfolge geformt (21B).
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Wenn
die Rippen 315 in einer vorgegebenen Anzahl geformt sind,
wird das Metallpassstück 225 entfernt
und dann wird das Material 210b am Sitz 240 mittels
elektromagnetischer Kraft oder Vakuumsaugkraft befestigt (21C).
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Als
Nächstes
wird die Ziehverarbeitung zum Anbringen des Flansches 312 am
Endabschnitt des Materials 310b entsprechend der Bewegung
des Werkzeugs 30 und der Matrize 320 (oder des
Sitzes 340) auf ähnliche
Weise wie beim oben beschriebenen Ausführungsbeispiel ausgeführt (21D). Von der Bildung des erhabenen Abschnitts 345 an
wird die Matrize 320 bewegt, im Fall der Bildung des Flansches 320 kann,
da die Matrize 320 bewegt wird, der Aufbau einfach gemacht
werden.
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Das
in 20 und 21 gezeigte
Ausführungsbeispiel
kann in einem Fall verwendet werden, in dem zwar kein Flansch aber
die mehreren Rippen 315 vorgesehen sind.
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Das
in 22 gezeigte Ausführungsbeispiel wird erklärt. An einem
Umgebungsabschnitt eines Loches 417 eines Gießerzeugnisses 410 wird
ein Grat 418 vorgesehen. Eine Vorsprungsrichtung des Grats 418 ist
die umgekehrte Richtung zur Vorsprungsrichtung eines Flansches 412 eines äußeren Umfangsabschnitts
des Gießerzeugnisses 410.
Eine Gratverarbeitung wird an einem Material, in dem das den Grat 418 verwendende
Loch 417 vorgesehen ist, ausgeführt. Die Verarbeitungsprozedur ähnelt der
in 19. Der einspringende Abschnitt 245 wird
zudem den Grat 418 verwendenden einspringenden Abschnitt.
Der Fall des Vorsehens mehrerer Grate ist ähnlich.
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Wenn
die Vorsprungsrichtung des Grats und die Vorsprungsrichtung des
Flansches 412 des äußeren Umfangsabschnitts
des Gießerzeugnisses
die Gleichen sind, wird eine der in 21 gezeigten ähnliche
Prozedur ausgeführt.
Der erhabene Abschnitt 345 wird zu dem den Grat verwendenden
Abschnitt. Der Fall des Vorsehens mehrerer Grate ist ähnlich.
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Anwendungsgemäß können an
der Matrize das Vakuumsaugkissen und der Elektromagnet vorgesehen
sein, und entsprechend diesen wird das Material befestigt und das
inkrementelle Verfor men wird entlang des äußeren Umfangs des Materials
mittels des Werkzeugs ausgeführt.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung kann ein Material mit einem Verfahren zum inkrementellen Verformen
mittels einer Matrize und eines Werkzeugs leicht in eine vorgegebene
Form geformt werden.