AT404100B - Verfahren zum bleibenden biegen von verformbaren länglichen werkstücken - Google Patents

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AT404100B
AT404100B AT0172892A AT172892A AT404100B AT 404100 B AT404100 B AT 404100B AT 0172892 A AT0172892 A AT 0172892A AT 172892 A AT172892 A AT 172892A AT 404100 B AT404100 B AT 404100B
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Description

AT 404 100 B
Die Erfindung bezieht sich allgemein auf ein Verfahren zum automatischen Biegen von verschiedenen Werkstücken, wie etwa von metallischen Stangen oder Plättchen, um eine präzise bleibende Verformung dieser Werkstücke unabhängig von einer bestimmten Mikrostruktur, von der molekularen Zusammensetzung und/oder von Dimensions-Abweichungen von für diese Werkstücke vorherbestimmten Nominalwerten 5 zu erreichen.
Mehr im einzelnen betrifft die Erfindung ein Verfahren zum bleibenden Biegen von verformbaren länglichen Werkstücken, um in diesen Werkstücken zwei Schenkel zu bilden, deren Flächen zueinander unter einem Winkel angeordnet und um eine Biegekante gebogen sind, die zumindest im wesentlichen quer zur Längsachse des Werkstückes verläuft. io Das automatische Biegen von Werkstücken, die im wesentlichen die Form von länglichen Stangen, Plättchen oder Blättern aufweisen, wird üblicherweise durch einen Arbeitsvorgang erzielt, bei dem das Werkstück, das z.B. mit einem Schenkel festgehalten ist, mit seinem anderen, freien Schenkel nur einem einzigen Biegevorgang in Richtung der gewünschten bleibenden Verformung unterworfen wird, wobei diese Biegung ausgeführt wird, indem auf den freien Schenkel des Werkstücks eine Kraft ausgeübt wird. Diese is Biegung wird so berechnet, daß ein gewisser Grad an plastischer Verformung des Werkstücks garantiert ist, basierend auf den Nominalwerten der molekularen und physikalischen Zusammensetzungen und Abmessungen der zu biegenden Werkstücke, wobei die Werte, die vom Biegen einer Mehrzahl von Werkstücken mit den gleichen konstruktiven und betrieblichen Kennwerten genommen werden, berücksichtigt werden.
Bei einigen Anwendungen sind die bekannten automatischen Biegesysteme, bei denen der freie 20 Schenkel der Werkstücke einer einzigen Biegung in einer bestimmten Richtung unterworfen wird, ausreichend, um im Werkstück eine Verformung innerhalb jener Präzisionsstandards, die für die gewünschte Anwendung des Werkstückes erforderlich sind, zu erzeugen.
Nichtsdestoweniger berücksichtigen diese bekannten automatischen Biegeverfahren in jenen Fällen, in denen es wesentlich ist, eine plastische Verformung innerhalb sehr enger Präzisionsgrenzen zu erzielen, die 25 Abweichungen, die normalerweise in der Abmessung, der Mikrostruktur und der molekularen Zusammensetzung dieser Werkstücke auftreten, nicht als relevante Parameter. Dieses Problem könnte durch eine Reihe von Biegevorgängen gelöst werden, die in kumulativer Form in bezug auf jedes zu biegende Werkstück ausgeführt wird, bis das gewünschte präzise Endresultat erhalten wird. Es ist jedoch im Sinne einer industriellen Produktion, wie beispielsweise bei der Herstellung von Reed-Ventilen für hermetische Verdich-30 ter, die in kleinen Kühlsystemen verwendet werden, unmöglich, ein präzises Biegen jedes Reed-Ventils durch eine praktisch manuelle Steuerung der aufeinanderfolgenden Verformungsschritte, die bei jedem Reed-Ventil angewendet werden, zu erreichen.
Bei bekannten automatischen Biegesystemen wird die Biegung, der der freie Schenkel des Werkstücks unterworfen wird, um eine gewünschte plastische Endverformung zu erreichen, berechnet, indem nur ein 35 Werkstück mit Nominal-Kennwerten für eine Vielzahl von zu biegenden Werkstücken in Betracht gezogen wird. Mit Ausnahme seltener Fälle sieht die Realität jedoch so aus, daß die einzelnen Werkstücke aus einer Gruppe von "gleichen" Werkstücken bestimmte Dimensions- und Mikrostruktur-Abweichungen in bezug aufeinander aufweisen. Es ist demgemäß unmöglich, eine konsistente automatische plastische Verformung für alle Werkstücke zu erreichen, ohne von strengen Präzisionsgrenzen abzuweichen, die vorher für diese 40 Werkstücke bestimmt wurden, und wie sie etwa bei den Reed-Ventilen der genannten hermetischen Verdichter gegeben sind.
Aus der EP 401 819 A2 ist ein Verfahren zum Biegen von Rohren bekannt, welches auf einem mehr oder weniger gleichen elastischen Verhaften der einzelnen Rohrwerkstücke fußt. Dabei wird ein die Rückfederung der Werkstücke berücksichtigender Biegewinkel für ein vorgegebenes gewünschtes Biegere-45 sultat bestimmt, um so bei der nachfolgenden Serie von Werkstücken in einem einzigen Biegevorgang den angestrebten Sollwinkel (nach Rückfederung) zu erhalten. Dies kann bei Materialien erfolgen, bei denen die elastische Rückfederung entsprechend stabil und homogen ist. Wenn die elastische Rückfederung häufig variiert, soll der Überbiegewinkel so oft wie erforderlich neu bestimmt werden, um den Biegewinkel neu festzulegen. Dabei kann jedoch nicht verhindert werden, daß Werkstücke in relativ hohen Stückzahlen als so Ausschuß auszuscheiden sind.
Des weiteren ist es an sich aus der DE 37 39 173 A1 bekannt, nach einem ersten Biegen eines Werkstückes die Abweichung des Istwinkels des gebogenen Schenkels vom Sollwinkel zu messen, worauf in einem zweiten Biegevorgang durch ein Überbiegen eine Übereinstimmung zwischen Soll- und Istwinkel hergestellt werden soll. 55 Es ist demgemäß ein allgemeines Ziel der Erfindung, ein Verfahren zum automatischen und dauerhaften Biegen von verformbaren länglichen Werkstücken in automatischen Hochgeschwindigkeitsvorgängen zu schaffen, wobei ein hoher Präzisionsgrad sichergestellt wird, und zwar ungeachtet der Abweichungen, die in der nominalen Mikrostruktur, der molekularen Zusammensetzung und den Abmessungen der Werkstücke in 2
AT 404 100 B bezug auf einen gewünschten Nominalwert auftreten können. Auch wird angestrebt, das Ausmaß der Biegung der Werkstücke als Funktion gewisser Dimensionsparameter bestimmen zu können, die außerhalb der Werkstücke liegen, und die auch variabel sind und zu Jedem Werkstück in Relation stehen, sodaß die plastische Verformung eines bestimmten Werkstücks als Funktion eines solchen Oimensionsparameters 5 erreicht werden kann. Unter diesen Umständen wird das Verfahren auf Fälle angewendet, bei denen das zu biegende Werkstück mit einem Abschnitt von variabler Abmessung zusammengefügt wird, der zu einem anderen Werkstück gehört, wobei die Auswahl- und Gruppierungsvorgänge für die Paare von in bezug auf die Abmessung kompatiblen Stücken vermieden werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren der eingangs angeführten Art ist dadurch gekennzeichnet, daß io a) vorab experimentell die Beziehung zwischen verschiedenen Winkeln der um die Biegekante erfolgenden Biegung, der einer der Schenkel der Werkstücke unterworfen wird, die die gleiche Form haben, und der sich ergebenden plastischen Deformation festgelegt und die Gleichung einer Standardkurve "Biege-winkel / plastische Verformung” für die Form der zu biegenden Werkstücke bestimmt wird; b) der den anderen Schenkel bildende Abschnitt jedes Werkstückes, von der Biegekante an, an einer 75 ‘ Befestigungsvorrichtung befestigt wird; c) die ursprüngliche Position zumindest eines Punktes des freien Werkstückschenkels in bezug auf einen festen Bezugspunkt gemessen und diese Anfangsposition registriert wird; d) der freie Werkstückschenkel, der gebogen werden soll, einer ersten Biegung um die Biegekante und in Richtung der gewünschten plastischen Verformung um einen Winkel entsprechend der Erzielung einer 20 Verformung, die in einem der Intervalle zwischen 60% und 90% bzw. zwischen 110% und 120% der gewünschten plastischen Verformung liegt, unterworfen wird, wobei die zuvor bestimmte Standardkur-ven-Gleichung berücksichtigt wird; e) die neue Winkellagen-Position des Punktes des freien Werkstückschenkels gemessen und mit der vorhergehenden Position verglichen wird, um den Grad der plastischen Verformung zu definieren, die mit 25 der vorhergehenden Biegung, der der freie Werkstückschenkel unterworfen wurde, erhalten wurde; f) basierend auf diesem Grad der plastischen Verformung eine neue Gleichung für die Kurve "Biegewinkel / plastische Verformung” bestimmt wird, die charakteristisch für dieses Werkstück in der entsprechenden Biegephase ist, und mathematisch, als Funktion der neuen spezifischen Kurve, ein zusätzlicher Biegewinkel definiert wird, um dem der freie Werkstückschenkel zu biegen ist, um eine gewünschte 30 plastische Verformung zu erzielen; g) der freie Werkstück-Schenkel wie an sich bekannt einer weiteren Biegung um dieselbe Biegekante, um einen Winkel, der diesem zusätzlichen Biegewinkel entspricht, unterworfen wird; h) wobei das zu biegende Werkstück zumindest einer Folge der Schritte "e", "f" und "g" unterworfen wird, um die gewünschte plastische Endverformung zu erreichen; und 35 i) das Werkstück, das die gewünschte plastische Endverformung aufweist, aus der Befestigungsvorrichtung entfernt wird.
Bei der vorstehenden Vorgangsweise wird nur eine zweite plastische Verformung angewandt, um das Biegen des Werkstücks innerhalb der engen Toleranzen, die für die in Betracht gezogene Anwendung erforderlich sind, zu erreichen. Unter Umständen können jedoch die Schritte "e", ”f" und "g" der Reihe 40 nach wiederholt werden, bis die plastische Verformung mit der gewünschten Präzision erreicht ist. Das vorliegende Biegeverfahren gestattet weiters die automatische Festlegung des Grades der plastischen Verformung, der das Werkstück unterworfen wird, als Funktion von variablen Abmessungsparametern anderer Elemente, an die sich das Werkstück betriebsmäßig anpassen muß. Weiters können auch teilweise Umkehr- Biegetechniken angewandt werden (nach den anfänglichen Biegeschritten), um gewünschtenfalls 45 einen Restspannungs-Entspannungs-Effekt im gebogenen Werkstück zu erzielen und so die hohe Präzision zu erhalten.
Zur Erzielung der gewünschten hohen Präzision hat es sich auch als vorteilhaft erwiesen, wenn zumindest eine zusätzliche Biegung in Richtung der gewünschten plastischen Endverformung durchgeführt wird, wobei diese Biegung eine entsprechende plastische Verformung bewirkt, die der gewünschten so Endverformung am nächsten kommt. Dabei ist es weiters günstig, wenn eine Vielzahl zusätzlicher Biegungen in Richtung der gewünschten plastischen Endverformung vorgesehen wird, wobei diese Biegungen die entsprechenden plastischen Verformungen verursachen, die der gewünschten Endverformung fortschreitend am nächsten kommen. Hierbei ist es für einen effizienten Verfahrensablauf auch von Vorteil, wenn die zusätzlichen Biegungen sequentiell sind, und/oder wenn die zusätzlichen Biegungen alle dieselbe 55 Richtung haben; insbesondere können die zusätzlichen Biegungen alle dieselbe Richtung der gewünschten plastischen Endverformung haben.
Andererseits hat es sich zur Herstellung von Restspannungsfreien gebogenen Werkstücken auch als günstig erwiesen, wenn zumindest die letzte Biegung in entgegengesetzter Richtung in bezug auf die 3
AT 404 100 B vorangehende Biegung durchgeführt wird, bzw. wenn zumindest die letzte Biegung in entgegengesetzter Richtung in bezug auf die erste Biegung durchgeführt wird.
Auch ist es von Vorteil, wenn zumindest eine Biegung in Richtung der plastischen Endverformung sequentiell zumindest einer Einsteil-Biegung in entgegengesetzter Richtung entspricht, bzw. wenn zumindest eine Biegung in entgegengesetzter Richtung in bezug auf die gewünschte plastische Endverformung durchgeführt wird.
Schließlich ist es auch vorteilhaft, wenn vor dem Entfernen des Werkstücks die neue Winkellagen-Position des Punktes des freien Schenkels des Werkstücks gemessen und mit jener Position verglichen wird, die dieser Punkt im gewünschten plastischen Deformationszustand haben soll, um die Stückakzeptanz zu bestimmen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung noch weiter erläutert. Es zeigen: Fig. 1 ein Blockschema einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens; Fig. 2 eine nominale Standardkurve "Biegewinkel / plastische Verformung" eines der Biegung unterworfenen Schenkels einer bestimmten Mehrzahl von Werkstücken in Form von metallischen Plättchen, die bei der Herstellung von Reed-Ventilen für kleine hermetische Verdichter verwendet werden, wobei der feste Bezugspunkt für die ursprüngliche Lage des Werkstücks im Abstand von dieser ursprünglichen Lage der zu erzielenden Verformungsrichtung vorliegt; und Fig. 3 eine schematische Ansicht einer möglichen Vorrichtung zum Ausführen des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Wie bereits erwähnt, ist das vorliegende Biegeverfahren insbesondere für das präzise und automatische Biegen von metallischen Plättchen, die zur Erzeugung von Reed-Ventilen für hermetische Verdichter verwendet werden, in einem industriellen Produktionsmaßstab vorteilhaft. Mehr im einzelnen ermöglicht das Verfahren eine präzise plastische Verformung von metallischen Plättchen für Ansaug- und Druckventile, wie sie in der BR-A-9002967 beschrieben sind.
Im einzelnen wird, vgl. Fig.1 und 3, das jeweilige Werkstück 10 (ein metallisches Plättchen, eine Lamelle oder eine Stange) durch Biegen eines seiner Schenkel um eine Biegekante präzise plastisch verformt; die Biegekante verläuft dabei quer zur Längsachse des Werkstücks 10. Im vorliegenden Fall liegt als Werkstück 10 eine kleine Stange vor, die als elastisches Antriebsmittel für die Reed-Ventile von kleinen hermetischen Verdichtern verwendet wird.
Um die vorherbestimmte plastische Verformung für eine bestimmte Anzahl von Werkstücken 10, die das gleiche Muster haben, was die Abmessungen, die molekulare Zusammensetzung und die Mikrostruktur betrifft, einzuleiten, ist es notwendig, die Beziehung zwischen verschiedenen Graden der Biegung, um die Biegekante, der einer der Abschnitte der Werkstücke 10 relativ zum anderen, in einem Werkzeug festgehaltenen Abschnitt unterworfen wird, und der plastischen Verformung, die in diesem Abschnitt erreicht wird, experimentell zu bestimmen.
Diese Einstellung kann auf irgendeine geeignete Weise erfolgen, die die Bestimmung einer Probe der Beziehung "Biegewinkel / plastische Verformung” für die Vielzahl von zu biegenden Werkstücken 10 des gleichen Musters ermöglicht.
Dieses experimentelle Verfahren gestattet es, die Gleichung der Standardkurve "Biegewinkel / plastische Verformung" für das Muster von zu biegenden Werkstücken 10 zu bestimmen. Ein Beispiel für eine solche Standardkurve ist in Fig. 2 veranschaulicht, in der auf der Abszisse die in den Werkstücken erhaltene plastische oder bleibende Verformung und auf der Ordinate der Biegewinkel, dem die Stücke unterworfen werden, um eine derartige Verformung zu erzielen, aufgetragen ist. Diese Standardkurve gibt die gewünschte nominale plastische oder bleibende Verformung wieder, die für das Muster des zu biegenden Werkstücks erwartet wird.
Es sollte beachtet werden, daß die Standardkurve oder plastische Verformung nach einer bestimmten Ordinaten-Anfangsverschiebung beginnt. Diese Verschiebung resultiert aus einem Anfangsabstand Do zwischen dem noch nicht gebogenen Werkstück und einem Bezugspunkt, der im Abstand hievon in Richtung der zu erreichenden Biegung vorliegt, und auch aus einer anfänglichen, bloß elastischen Verformung EDe des zu biegenden Stücks.
Nach Bestimmung der Standardkurve "Biegewinkel / plastische Verformung" für das Muster des zu biegenden Werkstücks, erfolgt das tatsächliche Biegen der Vielzahl von Werkstücken 10.
Zu diesem Zweck wird jedes Werkstück 10, das gebogen werden soll, mit einem Abschnitt seiner Längserstreckung, der auf einer Seite der transversalen Biegekante liegt, in einer Befestigungsvorrichtung 20 festgehalten, die gemäß Fig. 3 aus zwei Blöcken oder Klötzen 21 aus Hartmetall besteht, von denen einer über geeignete Mittel, die automatisch oder nicht automatisch sein können, beweglich und gegen den anderen drückbar ist. Diese beiden Blöcke 21 der Befestigungsvorrichtung 20 müssen so konstruiert sein, daß ein korrektes, sicheres örtliches Festlegen des Abschnittes 11 in der Befestigungsvorrichtung 20 möglich ist. Der fixierte Abschnitt 11 ist üblicherweise der kürzere Abschnitt des Werkstücks 10 in bezug 4 ΑΤ 404 100 Β auf die Biegekante.
Die Positionierung jedes Werkstücks 10 in der Befestigungseinrichtung 20 sollte vorzugsweise über automatische Vorrichtungen erzielt werden, die eine gleichmäßige Positionierung aller Werkstücke 10 gleichen Musters sicherstellen kann, wenn sie der Befestigungseinrichtung 20 zugeführt werden.
Nachdem jedes Werkstück 10 festgeklemmt worden ist, ist es notwendig, die ursprüngliche Position seines freien, zu biegenden Abschnitts 12 zu speichern, um als Parameter für die Bestimmung der endgültigen Biegung zu dienen, der das freie Ende 12 des Werkstücks 10 unterworfen wird.
Eine mögliche Art, diese ursprüngliche Position des Werkstücks 10 zu speichern, ist, den Abstand entlang einer Ebene, die parallel zur Biegerichtung des Werkstücks 10 liegt, zwischen einem Bezugspunkt, der in bezug auf die Befestigungseinrichtung 20 fest ist, und einem Punkt des freien Werkstück-Abschnitts 12 zu messen.
In den Fig. 1 und 3 ist eine Sensoreinrichtung 30 schematisch veranschaulicht, die in bezug auf die Befestigungseinrichtung 20 fest ist, und die einen Meßfühler 31 enthält, der aus einer zurückgezogenen Stellung, entsprechend dem oben erwähnten Bezugspunkt, verschoben werden kann, bis er einen Punkt des freien Abschnitts 12 des Werkstücks 10 berührt. Dieser Meßfühler 31 bewegt sich entsprechend der Biegerichtung des Werkstücks 10, d.h. in einer Richtung im rechten Winkel zur Ebene des freien Abschnitts 12. Wenn der Meßfühler 31 anfänglich das Werkstück 10 berührt, kann die Sensoreinrichtung 30 die Information entsprechend dem Anfangsabstand Do zwischen dem festen Bezugspunkt und der ursprünglichen Lage des freien Abschnitts 12 feststellen.
Nach diesen Anfangsschritten kann der freie Abschnitt 12 des Werkstücks 10 einer Biegung um die Biegekante unterworfen werden, die - quer oder im wesentlichen quer verlaufend - durch die Befestigungseinrichtung 20 selbst an der Stelle der Verbindung des fixierten Abschnitts 11 und des freien Abschnitts 12 definiert ist. Die Biegung des freien Abschnitts 12 in der Biegerichtung kann beispielsweise durch eine zylindrische Stange 40 erzielt werden, die parallel zur Biegekante verläuft und betriebsmäßig mit einem Mikrometertisch 41 (von beispielsweise 0,5 mm/Umdrehung) verbunden ist, der von einem Schrittmotor 42 (von beispielsweise 500 Schritten/Umdrehung) angetrieben wird.
Die anfängliche Biegung des freien Abschnitts 12 des Werkstücks 10 wird durch Antreiben des Schrittmotors 42 erreicht, sodaß die zylindrische Stange 40 den freien Abschnitt 12 veranlaßt, sich um die Biegekante und in Richtung der plastischen Verformung, die erhalten werden soll, um einem Winkel <* entsprechend dem Erreichen von 60% bis 90% des Werts für die gewünschte plastische Durchbiegung zu biegen, und zwar unter Berücksichtigung der in Fig. 2 veranschaulichten Standardgleichung. Es sollte beachtet werden, daß der Winkel a, der in Fig. 3 dargestellt ist, jener Biegung entspricht, die der freie Abschnitt 12 erfährt, um eine plastische Durchbiegung zu erreichen, die geringer ist als der Winkel a, und zwar aufgrund der elastischen Verformung des freien Abschnitts 12, wobei diese Verformung bereits bei der Berechnung der Standardkurve "Biegewinkel / plastische Verformung" für die jeweilige Gruppe von zu biegenden Werkstücken berücksichtigt worden ist.
Das Steuersignal zum Schrittmotor 42 wird von einer Zentralprozessoreinheit (CPU) 50 erzeugt, wie beispielsweise einem Mikrocomputer (s. Fig.1), der für die Bedienungsperson zugänglich ist und den Schrittmotor 42 über ein digitales Interface 51 instruiert, das spezielle Steuerungen für den Betrieb des Schrittmotors 42 enthält.
Dabei wird dann, wenn der Winkel a für die anfängliche Biegung des freien Abschnitts 12 des Werkstücks 10 erreicht ist, die zylindrische Stange 40 vom Motor 42 zurückgezogen, sodaß der freie Abschnitt 12 in die entsprechende in Fig. 3 dargestellte erste Position Pi der plastischen Verformung zurückkehren kann.
Danach instruiert die Zentralprozessoreinneit 50 den Meßfühler 31 der Sensoreinrichtung 30 sich zu bewegen, bis er am freien Abschnitt 12 des Werkstücks 10 anstößt, sodaß die Sensoreinrichtung 30 an die Zentralprozessoreinneit 50 über eine Prüfsignalaufbereitungs- oder Konditioniereinrichtung 52 und das Interface 51 eine Information entsprechend der erhaltenen ersten plastischen Verformung Di senden kann. Die Zentraiprozessoreinheit 50 legt dann eine neue Standardkurve für das zu biegende Stück fest und definiert mathematisch und als Funktion der neuen spezifischen Kurve eine zweite, zusätzliche Biegung von einem Winkel ß, die dem freien Abschnitt 12 des Werkstücks 10 erteilt wird. Eine entsprechende Instruktion wird dann dem Schrittmotor 42 übermittelt, um eine Verschiebung der zylindrischen Stange 40 zu bewirken, um dem freien Abschnitt 12 des Werkstücks 10 die zweite Biegung um den Winkel ß zu erteilen, und dann wird die zylindrische Stange 40 in eine Außerbetriebsstellung bewegt, um es dem freien Abschnitt 12 zu gestatten, eine entsprechende zweite plastische Verformungs-Position P2 einzunehmen, die als Funktion der ersten Biegungsannäherung und mit der entsprechenden Korrektur für die spezifische Kurve innerhalb der Werte liegt, die für die spezielle Anwendung erforderlich sind.
Danach kann das Werkstück 10 aus der Befestigungseinrichtung 20 entfernt werden. 5

Claims (11)

  1. AT 404 100 B Der Anfangsabstand Do zwischen dem Bezugspunkt und dem Werkstück 10 in der ursprünglichen Lage wird durch die Sensoreinrichtung 30 definiert und in der Zentralprozessoreinheit 50 gespeichert, damit er vom Abstand D,, der nach der ersten plastischen Durchbiegung des Werkstücks 10 gemessen wurde, subtrahiert werden kann. Wie in Fig. 1 dargestellt ist, kann die Zentralprozessoreinheit 50 über ein Analog-Interface 60 mit einer weiteren Sensoreinrichtung 70 verbunden sein, die angeordnet ist, um beispielsweise die Sitztiefe, die für jedes Werkstück 10, das gebogen wird, spezifisch ist, zu messen, um den Wert für die plastische Verformung zu bestimmen, die jedem Werkstück 10 erteilt wird, und zwar als Funktion von zumindest einer Dimensionsvariation in einem entsprechenden Stück oder Element, das mit einem jeweiligen Werkstück verbunden wird. In einer anderen möglichen Ausführungsform wird die Bestimmung dessen, welcher Abschnitt gebogen wird, dadurch erreicht, daß die von beiden gegenüberliegenden Werkstückflächen erhaltene Information verwendet wird. Die an der gegenüberliegenden Seite erhaltene Messung kann direkt mittels einer Vielzahl von Sensoreinrichtungen oder indirekt, durch Reflexion, im Fall von optischen Sensoren, bewerkstelligt werden. Die automatische Aktivierung der Befestigungsvorrichtung 20 für das Fixieren des Werkstücks, das verformt werden soll, wird von einem Anwesenheitsdetektor durchgeführt, der das Vorliegen eines Werkstücks in seiner Nähe anzeigt, indem er ein Signal zur Zentralprozessoreinheit 50 sendet, die dann den Biegevorgang auslöst. Beispielsweise löst dann die Prozessoreinheit 50 den Biegeprozeß aus, indem sie zur Befestigungsvorrichtung 20 einen Befehl zurücksendet, den länglichen Abschnitt jedes Werkstücks, der dem freien Abschnitt gegenüberliegt, festzuklemmen. In einer alternative Ausführungsform wird eine Befestigungsvorrichtung 20 vorgesehen, die das Werkstück 10 automatisch festklemmt, sobald seine Anwesenheit detektiert worden ist. In beiden Fällen wird die Freigabe der bereits gebogenen Werkstücke 10 automatisch von der Zentralprozessoreinheit 50 gesteuert, die das Öffnen der Befestigungsvorrichtung 20 befiehlt, nachdem das Biegen abgeschlossen ist. Die Betätigung der Verformungsvorrichtung in bezug auf das zu biegende Werkstück 10 ist mit der Bewegung des Mikrometertisches 41 gekoppelt, der auf seiner Tragfläche sowohl die Verformungsvorrichtung als auch die Sensoreinrichtung trägt, die demgemäß simultan vorwärts oder rückwärts in bezug auf das Werkstück 10 bewegt werden. Wenn hingegen der Mikrometertisch 41 das zu biegende Werkstück trägt, führt eine Vorwärts- und Rückwärtsbewegung in bezug auf die Lage der Sensoreinrichtung und der Verformungsvorrichtung aus. Wenn vorstehend eine Ausführungsform beschrieben worden ist, gemäß welcher nur eine zweite plastisch verformende Durchbiegung in derselben Richtung wie die erste Verformungs-Biegung durchgeführt wird, um die gewünschte plastische Endverformung zu erreichen, so kann doch das vorliegende Biegeverfahren außer eine Vielzahl von zusätzlichen Biegungen einschließen, wie die folgenden: - alle zusätzlichen Biegungen haben die gleiche Richtung, die gleich jener der ersten Biegungen ist; - alle zusätzlichen Biegungen haben die gleiche Richtung, die aber der der ersten Biegung entgegengesetzt ist; - einige zusätzliche Biegungen haben die gleiche Richtung wie die erste Biegung und andere haben eine Richtung, die jener der ersten Biegung entgegengesetzt ist, wobei die letzte Biegung in beide Richtungen ausgeführt werden kann. Weiters ist es auch möglich, das vorliegende Verfahren mit zwei Biegungen in entgegengesetzten Richtungen durchzuführen, wobei die erste Biegung so erfolgt, daß eine Durchbiegung erzeugt wird, die im Bereich von 110% bis 120% des gewünschten plastischen Enddurchbiegungswerts liegt, ln diesem Fall wie auch in allen anderen Fällen, bei denen zumindest eine zusätzliche Biegung in eine entgegengesetzte Richtung relativ zu der bzw. einer vorhergehenden Biegung, die die erste oder eine zusätzliche sein kann, durchgeführt wird, gestattet diese Biegung in entgegengesetzter Richtung ein Entspannen von Restspannungen der vorherigen Biegungen. Patentansprüche 1. Verfahren zum bleibenden Biegen von verformbaren länglichen Werkstücken, um in diesen Werkstük- ken zwei Schenkel zu bilden, deren Flächen zueinander unter einem Winkel angeordnet und um eine Biegekante gebogen sind, die zumindest im wesentlichen quer zur Längsachse des Werkstückes verläuft, dadurch gekennzeichnet, daß a) vorab experimentell die Beziehung zwischen verschiedenen Winkeln der um die Biegekante erfolgenden Biegung, der einer der Schenkel der Werkstücke unterworfen wird, die die gleiche Form haben, und der sich ergebenden plastischen Deformation festgelegt und die Gleichung einer 6 ΑΤ 404 100 Β Standardkurve "Biegewinkel / plastische Verformung" für die Form der zu biegenden Werkstücke bestimmt wird; b) der den anderen Schenkel bildende Abschnitt jedes Werkstückes, von der Biegekante an, an einer Befestigungsvorrichtung befestigt wird; c) die ursprüngliche Position zumindest eines Punktes des freien Werkstückschenkels in bezug auf einen festen Bezugspunkt gemessen und diese Anfangsposition registriert wird; d) der freie Werkstückschenkel, der gebogen werden soll, einer ersten Biegung um die Biegekante und in Richtung der gewünschten plastischen Verformung um einen Winkel entsprechend der Erzielung einer Verformung, die in einem der Intervalle zwischen 60% und 90% bzw. zwischen 110% und 120% der gewünschten plastischen Verformung liegt, unterworfen wird, wobei die zuvor bestimmte StandardkurvenGleichung berücksichtigt wird; e) die neue Winkellagen-Position des Punktes des freien Werkstückschenkels gemessen und mit der vorhergehenden Position verglichen wird, um den Grad der plastischen Verformung zu definieren, die mit der vorhergehenden Biegung, der der freie Werkstückschenkel unterworfen wurde, erhalten wurde; f) basierend auf diesem Grad der plastischen Verformung eine neue Gleichung für die Kurve "Biegewinkel / plastische Verformung" bestimmt wird, die charakteristisch für dieses Werkstück in der entsprechenden Biegephase ist, und mathematisch, als Funktion der neuen spezifischen Kurve, ein zusätzlicher Biegewinkel definiert wird, um den der freie Werkstückschenkel zu biegen ist, um eine gewünschte plastische Verformung zu erzielen; g) der freie Werkstück-Schenkel wie an sich bekannt einer weiteren Biegung um dieselbe Biegekante, um einen Winkel, der diesem zusätzlichen Biegewinkel entspricht, unterworfen wird; h) wobei das zu biegende Werkstück zumindest einer Folge der Schritte "e", "f" und "g" unterworfen wird, um die gewünschte plastische Endverformung zu erreichen; und i) das Werkstück, das die gewünschte plastische Endverformung aufweist, aus der Befestigungsvorrichtung entfernt wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß zumindest eine zusätzliche Biegung in Richtung der gewünschten plastischen Endverformung durchgeführt wird, wobei diese Biegung eine entsprechende plastische Verformung bewirkt, die der gewünschten Endverformung am nächsten kommt.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet daß eine Vielzahl zusätzlicher Biegungen in Richtung der gewünschten plastischen Endverformung vorgesehen wird, wobei diese Biegungen die entsprechenden plastischen Verformungen verursachen, die der gewünschten Endverformung fortschreitend am nächsten kommen.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet daß die zusätzlichen Biegungen sequentiell sind.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet daß die zusätzlichen Biegungen alle dieselbe Richtung haben.
  6. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet daß die zusätzlichen Biegungen alle dieselbe Richtung der gewünschten plastischen Endverformung haben.
  7. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet daß zumindest die letzte Biegung in entgegengesetzter Richtung in bezug auf die vorangehende Biegung durchgeführt wird.
  8. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet daß zumindest die letzte Biegung in entgegengesetzter Richtung in bezug auf die erste Biegung durchgeführt wird.
  9. 9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß zumindest eine Biegung in Richtung der plastischen Endverformung sequentiell zumindest einer Einsteil-Biegung in entgegengesetzter Richtung entspricht.
  10. 10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß zumindest eine Biegung in entgegengesetzter Richtung in bezug auf die gewünschte plastische Endverformung durchgeführt wird. 7 AT 404 100 B
  11. 11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß vor dem Entfernen des Werkstücks die neue Winkellagen-Position des Punktes des freien Schenkels des Werkstücks gemessen und mit jener Position verglichen wird, die dieser Punkt im gewünschten plastischen Deformationszustand haben soll, um die Stückakzeptanz zu bestimmen. Hiezu 3 Blatt Zeichnungen 8
AT0172892A 1991-08-30 1992-08-28 Verfahren zum bleibenden biegen von verformbaren länglichen werkstücken AT404100B (de)

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