CN111512113A - 要进行折弯的金属板工件的折弯扣除的确定方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于估算围绕n条折弯轴线并以n个折弯角alpha进行折弯的金属板工件的长度减小量的方法，具有以下步骤：经折弯的金属板工件包括沿延伸线延伸的n+1个分支以及通过使金属板工件折弯而产生的并在两个相邻的分支之间延伸的n个弧形部。

Description

要进行折弯的金属板工件的折弯扣除的确定方法

技术领域

本发明涉及一种用于估算围绕n条折弯轴线并以n个折弯角alpha进行折弯的金属板工件的缩短长度的方法，其中经折弯的金属板工件包括沿平直延伸线延伸的n+1个分支以及通过使金属板工件折弯而产生的并在两个相邻分支之间延伸的n个弧形部。

字母n代表自然数；即n＝1、2、3、4……。

背景技术

使金属板条围绕折弯轴线折弯的困难在于将金属板条的原始长度选择为使经折弯的金属板条具有限定的尺寸。在折弯操作期间，按照标准教导，基于要进行折弯的工件，在弯曲区域内部产生压缩，同时弯曲区域外部的材料受到拉伸。由于多种影响因素，工件在弯曲部的内部和外部的压缩和拉伸程度难以预测。

DE112012000792提出了一种用于在弯成金属板构造之前确定金属板工件的原始尺寸的方法，该方法基于对长度H3的确定和对角度的确定。在观察三角形的经折弯的工件时，长度H3基本上对应于三角形的高度。

根据本发明的方法与DE112012000792中公开的方法的不同之处在于可以在不确定长度H3且不确定角度的情况下执行，因此可以通过简单的方式执行。

EP1398094涉及一种用于在折弯装置中确定折弯零件的臂长的方法。但是，在EP1398094中不存在对于作为根据本发明的方法的一部分的对缩短长度进行确定的提示。EP1398094特别是仅限于确定一个臂长。

EP2683504描述了一种用于在面板折弯机上对金属板材的折弯角进行动态校正的方法。其中所描述的方法尤其基于在使折弯冲头回到缩回位置之后对标称折弯角和折弯冲头与经折弯的金属板之间的距离进行确定。下文将要描述的方法无需确定这些参数。

DE10009074涉及一种用于工件的冷弯或旋转折弯的方法以及一种用于确定工件腿部在折弯期间的位置的装置。在DE10009074中，不存在对于根据本发明的方法中所描述的对长度和距离进行确定以及对缩短量进行计算的提示。

DE10163956描述了用于测量通过折弯而变形的工件上的长度的一种方法和一种装置。在DE10163956中，不存在对于根据本发明的方法中所描述的对缩短量进行计算的提示。

根据现有技术的方法通常不容易执行。本发明的目的是克服对由于围绕折弯轴线的折弯工序而产生的金属板工件的缩短量进行确定的现有技术的缺点。

发明内容

下面讨论的本发明尤其针对能够以尽可能简单的方法并以估算方面尽可能高的准确度来确定金属板工件进行折弯时产生的缩短量的目的。借助于根据本发明的方法，应特别简单地确定要进行折弯的多个金属板工件的折弯特性的变化，特别是考虑到所产生的缩短量时的要进行折弯的多个金属板工件的折弯特性的变化。

上述目的通过根据权利要求的方法而实现。

根据本发明的方法主要地但以非限制性的方式针对厚度在金属板工件的范围内的表面上保持恒定金属板工件。这并不排除厚度可以例如在由相关标准限定的边界范围内变化。

根据本发明的方法主要针对借助于模具折弯工具通过冷弯生产的折弯金属板工件。可以根据DIN6935来生产该折弯金属板工件。

可以通过确定切向缩短量来估算使金属板工件围绕折弯轴线进行折弯而产生的缩短量，用于切向缩短量的方法包括以下步骤：

-在使金属板工件折弯之前确定金属板条的原始长度L0，

-确定相邻的分支的平直延伸线或平行于平直延伸线的直线的交点，所述直线在分支的背对相应的折弯轴线的表面处延伸，

-确定交点与分支的自由端部之间的i个距离A1、A2，并且可选地如果n＞2则确定交点之间的j个距离B1，

-根据以下公式确定切向缩短量T：

具有n＝1条折弯轴线的金属板工件包括两个分支和在分支之间延伸的弧形部。因此，可以仅确定距离A1和A2。

具有n＝2条折弯轴线的金属板工件包括三个分支和在两个相邻分支之间延伸的两个弧形部。因此，可以确定两个距离A1、A2和一个距离B1。

可以确定的距离A的数量和可以确定的距离B的数量由几何条件预先限定。

可以通过确定边缘缩短量来进行对使金属板工件围绕折弯轴线进行折弯而产生的缩短量的估算，用于切向缩短量的方法包括以下步骤：

-在使金属板工件折弯之前确定金属板条的原始长度L0，

-确定经折弯的金属板工件的k个边缘长度C，所述边缘长度C各自表示平行于分支的平直延伸线测量的、从分支的自由端部到切点的距离，在所述切点处与第一平直延伸线垂直的切线与弧形部相切，

-可选地确定经折弯的金属板工件的l个边缘长度D，所述边缘长度D表示平行于分支的平直延伸线测量的、从所述切点到与平直延伸线垂直的切线与弧形部相切处的另外的切点的距离，

-根据以下公式计算边缘缩短长度K：

具有n＝1条折弯轴线的金属板工件包括两个分支和在分支之间延伸的弧形部。因此，可以仅确定距离C1和C2。

具有n＝2条折弯轴线的金属板工件包括三个分支和在两个相邻分支之间延伸的两个弧形部。因此，可以确定两个距离C1、C2和一个距离D1。

可以确定的距离C的数量和可以确定的距离D的数量由几何条件预先限定。

本发明还涉及一种用于确定金属板工件的边缘缩短长度的装置，该装置包括第一测量元件表面和第二测量元件表面，其中第一测量元件表面和第二测量元件表面彼此成直角设置。

测量元件表面被设计为使得可以将金属板工具的分支的表面设置为抵靠测量元件表面，并且可以通过确定金属板工具的自由端部与测量元件表面的相交部之间的距离来确定金属板工具的边缘长度。

根据本发明的这种装置可以包括用于确定自由端部与测量元件表面的相交部之间的距离的接触式测量装置和/或非接触式测量装置。

与具有要进行确定的边缘长度的分支进行接触的第二测量元件表面的长度L2可以小于要确定的边缘长度C。这种形式允许通过悬伸测量值来确定边缘长度C。

附图说明

为了更好地理解本发明，下面将通过附图更详细地进行阐述。

这些附图分别以非常简化的示意图示出：

图1示出了用于确定边缘缩短量的、围绕折弯轴线进行折弯并且折弯角alpha＜90°的金属板工件的几何比例；

图2示出了用于确定边缘缩短量的、围绕折弯轴线进行折弯并且折弯角90°＜alpha＜180°的金属板工件的几何比例；

图3示出了用于确定边缘缩短量的、围绕两条折弯轴线进行折弯并且折弯角90°＜alpha＜180°的金属板工件的几何比例；

图4示出了用于确定切向缩短量的、围绕折弯轴线进行折弯并且折弯角alpha＜90°的金属板工件的几何比例；

图5示出了用于确定切向缩短量的测量装置；

图6示出了用于确定切向缩短量的、围绕两条折弯轴线进行折弯并且折弯角alpha＜90°的金属板工件的几何比例；

图7示出了用于确定切向缩短量的可行方式；

图8示出了对多次折弯的金属板工件的切向缩短量进行确定。

具体实施方式

首先，要注意的是，在所描述的不同实施方式中，相同的部分具有相同的附图标记和/或相同的组件名称，其中整个说明书中包含的公开内容可以类似地转用到具有相同的附图标记和/或相同的组件名称的相同的部分。此外，说明书中所选择的诸如在顶部、在底部、在侧面的位置说明参照直接描述和描绘的附图，并且在位置改变的情况下，这些位置说明应类似地转用到新位置。为了清楚起见，并非所有元件在所有附图中均设有附图标记。

图1和图2示出了要在金属板工件1上确定的长度和距离，该金属板工件1已经围绕折弯轴线2以折弯角alpha进行了折弯。作为根据本发明的用于估算围绕垂直于图1和图2的图面定向的折弯轴线2对金属板工件进行折弯期间产生的缩短量的方法的、在图1和图2的描述中提到的对切向缩短量T进行的确定对于所有alpha＜180°的折弯角都是可能的。图1示出了以折弯角alpha＜90°围绕折弯轴线2进行折弯的金属板工件1，并且图1示出了以折弯角90°＜alpha＜180°围绕折弯轴线2进行折弯的金属板工件1。

图1和图2所示的金属板工件1各自具有折弯轴线2，使得n＝1。

图1和图2所示的经折弯的折弯工件1各自包括：第一分支3，该第一分支3沿第一平直延伸线4延伸；第二分支5，该第二分支5沿第二平直延伸线6延伸；以及弧形部7，该弧形部7在第一分支3和第二分支5之间延伸。分支3、4和弧形部7之间的相应过渡部在几何上由分支3、4的延长部和弧形部7的多边形延长部限定，其中第一分支3与弧形部7之间的第一过渡点14以及第二分支5与弧形部7之间的第二过渡点15难以在金属板工件1上确定。

弧形部7具有多边形形状，其中第一分支3和/或第一平直延伸线4以及第二分支5和/或第二平直延伸线5各自与弧形部7的端点相切。

本领域技术人员能够使用根据现有技术的测量方法在金属板工件1围绕折弯轴线2进行折弯之前确定未在任何附图中示出的金属板工件的原始长度L0。原始长度L0被限定为可在金属板工件1的自由端部12、13之间测得的长度。

本领域技术人员确定第一直线8和第二直线9之间额外用圆圈标出的交点S，第一直线8和第二直线9是与第一平直延伸线4和/或第二平直延伸线6平行的直线。第一直线8是平行于第一平直延伸线4的直线，该第一直线8是第一分支3的第一外表面10的切线。第二直线9是与第二平直延伸线6平行的直线，该第二直线9是第二分支5的第二外表面11的切线。

可以通过将第一测量元件设置为抵靠第一外表面10并且将第二测量元件设置为抵靠第二外表面11来确定交点S。抵靠外表面设置的测量元件使得它们抵靠表面设置的边缘与第一直线8和/或第二直线9一致地延伸。

在确定交点S之后，本领域技术人员能够确定图1中表示的长度A1和A2。根据限定，长度A1是在第一分支3的第一自由端部12与交点S之间测量的长度。根据限定，长度A2是在第二分支5的第二自由端部13之间测量的长度。

根据公式T＝L0-A1-A2，本领域技术人员利用长度A1和长度A2通过所测得的金属板工件的原始长度L0确定切向缩短量T。

根据本发明的用于估算金属板工件的缩短量的方法也可以应用于包括n个分支的经折弯的金属板工件。图3示出了根据本发明的方法在包括第一分支3、第二分支5、第三分支24的金属板工件1上的应用。第一弧形部7在第一分支3和第二分支5之间延伸，并且第二弧形部25在第二分支5和第三分支24之间延伸。第一弧形部7是通过使金属板工件1围绕第一折弯轴线2进行折弯而产生的，并且第二弧形部25是通过使金属板工件1围绕第二折弯轴线26进行折弯而产生的。图3涉及的是金属板工件1在围绕第一折弯轴线2进行折弯期间和围绕第二折弯轴线26进行折弯期间分别以折弯角alpha进行折弯的特定情况。

第一分支3沿第一平直延伸线4延伸，第二分支5和第三分支24沿第二平直延伸线6和/或沿第三平直延伸线27延伸。

本领域技术人员确定作为第一直线8与第二直线9的交点的第一交点S1。交点S1和S2在图3中额外用圆圈标出。第一直线8在第一分支3的第一表面10中延伸，该第一表面10背对第一折弯轴线2并且平行于第一平直延伸线4。第二直线9在第二分支5的第二表面11中延伸，该第二表面11背对第一折弯轴线2并且平行于第二平直延伸线。

然后，确定作为第三直线28与第四直线29的交点的第二交点S2。第三直线28在第二分支5的背对第二折弯轴线26的第三表面30中延伸并且平行于第二延伸轴线6。第四直线29在第三分支24的第四表面31中延伸，该第四表面31是第三分支24的背对第二折弯轴线26的表面并且平行于第三平直延伸线27。

最后，本领域技术人员确定作为金属板工件1的第一自由端部12与第一交点S1之间的距离的距离A1、作为金属板工件1的第二自由端部13与第二交点S2之间的距离的距离A2以及交点S1和S2之间的距离B1。所述这些距离平行于第一平直延伸线3和/或第二平直延伸线6和/或第三平直延伸线27测量。距离A1平行于第一延伸线4，距离A2平行于第三延伸线27，并且距离B1平行于第二延伸线6。

本领域技术人员通过T＝L0-A1-A2-B1来计算由本发明的公开内容限定的切向缩短量。

图4示出了要在金属板工件1上确定的长度和距离，该金属板工件1已经围绕折弯轴线2以折弯角alpha进行了折弯，以确定边缘缩短量K；边缘缩短量可以在金属板工件围绕折弯轴线2并以小于或等于90°的折弯角进行折弯之后确定。

本领域技术人员能够测量未在图中示出的未变形的金属板工件1的原始长度L0。原始长度L0是可以在未变形的金属板件1的自由端部12、13之间测量的长度。

围绕垂直于图4的图面定向的折弯轴线2进行折弯的金属板工件1包括：第一分支3，该第一分支沿第一平直延伸线4延伸；沿第二平直延伸线6延伸的第二分支5；以及在分支3、5之间延伸的弧形部7。平直延伸线4、6形成弧形部7的切线。

平直延伸线4、6在第一过渡点14和/或第二过渡点15处接触弧形部7，这些过渡点14、15在几何上明确地限定，但是在经折弯的金属板工件1上难以确定。

本领域技术人员确定第一切点16，在该第一切点16处，相对于第一平直延伸线4垂直定向的直线形成弧形部7的第一切线18。此外，可以确定第二切点17，在该第二切点17处，相对于第二平直延伸线6垂直定向的直线形成弧形部7的第二切线19。切点16、17额外用圆圈标出。

可以在经折弯的金属板工件上测量第一边缘长度C1，该第一边缘长度C1被限定为第一自由端部12与第一切点16之间的距离，该距离平行于第一平直延伸线4。以相同的方式，可以确定经折弯的金属板工件1上的第二边缘长度C2，该第二边缘长度C2可以被测量为平行于第二平直延伸线6在第二自由端部13与第二切点17之间测量的距离。

例如，第一边缘长度C1可以使用卡尺以非常简单的方式测量。为此目的，将用于物体的外部尺寸的外测量爪的内边缘设置为抵靠第一自由端部12且抵靠弧形部7的外表面，并且将卡尺的杆的面向外测量爪的边缘设置为抵靠第一表面10。通过将卡尺的杆的边缘设置为抵靠第一表面，确定了第一切点16并测得了第一边缘长度C1。

以相同的方式，通过将外测量爪的内边缘设置为抵靠第二自由端部13且抵靠弧形部7的外表面并将卡尺的杆的面向外测量爪的边缘设置为抵靠第二表面11来确定第二边缘长度C2。

最后，本领域技术人员能够通过计算边缘缩短量来估算由于金属板工件1围绕折弯轴线2并以角度alpha＜90°进行折弯而产生的金属板工件1的缩短量。边缘缩短量可以通过公式K＝L0-C1-C2来计算。

图4示出了折弯角alpha＝90°的特定情况。类似于以上针对图1至图3的附图说明，本领域技术人员能够确定交点S作为第一直线8和第二直线9的交点。在这方面，将应用上面充分详细描述的构造操作。交点S在图4中额外用圆圈标出。距离A1和距离A2也类似于上面描述的那样进行确定，本领域技术人员认识到，在图4所示的折弯角alpha＝90°的特定情况下，适用A1＝C1和A2＝C2。这还适用于alpha＝90°、L0-C1-C2＝K＝T＝L0-A1-A2的特定情况。

图5示出了用于确定折弯角alpha小于或等于90°的经折弯的金属板工件1上的边缘长度C1、C2的另外的方法。

测量设置包括具有第一测量元件表面22和/或第二测量元件表面23的第一测量元件20和第二测量元件21。测量元件表面22、23相对于彼此以90°角度设置。第二测量元件表面23具有已知的长度L2。

测量元件20、21可以是折弯机的部件。

将经折弯的金属板工件1设置为其外表面抵靠测量表面22、23。为了确定第一边缘长度C1，第一表面10接触第二测量元件表面23，并且弧形部7的外表面接触第一测量元件表面22。

图5示出了折弯角alpha等于80°的金属板工件1。第一测量元件表面22接触弧形部7的外表面第一测量元件表面22。

由于长度L2是已知的，因此本领域技术人员能够通过确定悬伸测量值L1来确定第一边缘长度C1。测量值L1例如可以借助非接触式测量方法来确定。

为了确定第二边缘长度C2，本领域技术人员将经折弯的金属板工件1设置为第二表面11抵靠第二测量元件表面23并且弧形部7的外表面抵靠第一测量元件表面22，因此反过来又通过测量悬伸测量值L1来确定第二边缘长度B。确定第二边缘长度C2的过程未在图5中示出。

图6示出了用于估算围绕两条折弯轴线2、26进行折弯的金属板工件1的缩短量的方法，其包括小于或等于90°的第一折弯角alpha和小于或等于90°的第二折弯角。

金属板工件1包括第一分支3、第二分支5和第三分支24，这些分支3、5、24沿平直延伸线4、6、27延伸。第一分支3和第二分支5被第一弧形部7隔开。第二分支5和第三分支24被第二弧形部25隔开。

为了测量第一边缘长度C1，本领域技术人员将卡尺(未在图6中示出)的杆的边缘设置为抵靠第一分支3的第一表面10，该第一表面10是第一分支3的背对第一折弯轴线2的表面。本领域技术人员进一步将外部测量爪的内边缘设置为抵靠第一自由端部12，并且将另一个外测量爪的内侧设置为抵靠第一弧形部7。通过将杆设置为抵靠第一表面10，另一个外测量爪的内边缘在第一切点16处接触第一弧形部7。

第二边缘长度C2的确定以相同的方式进行，其中将卡尺(未在图6中示出)的杆的边缘设置为抵靠第三分支24的第二表面11。外测量爪的内边反过来缘又与金属板工件1的第二自由端部13和第二切点17接触。

为了确定边缘长度D1，将卡尺(未在图6中示出)的杆的边缘设置为抵靠第二分支5的第三表面30，并将外测量爪的内边缘设置为抵靠第一弧形部7和第二弧形部25。

本领域技术人员通过公式K＝L0-C1-C2-D1计算由于金属板工件1围绕第一折弯轴线2且围绕第二折弯轴线26进行折弯而产生的金属板工件1的边缘缩短量。

在图6的说明中，切线等等的构造没有如上面的附图说明中那样详细地描述，从而也通过书面描述表明了可以执行根据本发明的方法的容易程度。

除了图5外，图7示出了可以如何利用根据本发明的方法来对由于折弯而缩短并以示例性形状示出的金属板工件1进行测量，从而可以估算缩短量。如上面在图5的说明中最初阐明的那样，将经折弯的金属板工件1设置在由第一测量元件20和第二测量元件21形成的测量装置中，使得金属板工件1接触测量装置并且可以测量自由端部12。

为图7中所示的每个金属板工件1确定切向缩短量。

借助于图8，说明了如何通过应用根据本发明的方法借助于测量自由端部来估算围绕第一折弯轴线2且围绕第二折弯轴线26进行折弯的金属板工件1的缩短量。金属板工件1包括沿第一平直延伸线4延伸的第一分支3、沿第二平直延伸线6延伸的第二分支5和沿第三平直延伸线27延伸的第三分支24。金属板工件1包括在第一分支3和第二分支5之间延伸的第一弧形部7以及在第二分支5和第三分支24之间延伸的第二弧形部25。第一弧形部7和第二弧形部25是通过使金属板工件1围绕第一折弯轴线2和/或围绕第二折弯轴线26以折弯角alpha进行折弯而产生的。因此，图8所示的经折弯的金属板工件1具有两个相等的折弯角。

将经折弯的金属板工件1的第一端部12设置在包括第一测量元件表面22和第二测量元件表面23的测量装置中以进行测量。为了清楚起见，在图8中仅示出了相对于彼此成直角设置的测量元件表面22、23。

金属板工件1的第一端部12接触第二测量元件表面23，并且其第一表面10接触第一测量元件表面22，由此也使金属板工件1朝向测量装置定向。

使用根据现有技术的非接触式和/或接触式测量方法测量金属板工件1的第二端部13，其中特别是确定与第一测量元件表面22和/或第二测量元件表面23的距离a和距离b。

因此，本领域技术人员知晓距离a和距离b以及折弯角alpha以及金属板厚度s。

由于本领域技术人员可以从图8中读出的几何关系，因此适用：

c＝c′+h

a-g＝d+e

T＝L0-(c+d+e)

T＝L0-(c+a-g)

示例性实施方式示出了根据本发明的方法的可能的实施方式变型，并且在这方面应注意的是本发明不限于其具体示出的这些实施方式变型，而是各个实施方式变型的各种组合也是可能的，并且这种变化的可能性由于本发明提供的技术作用的教导而处于该技术领域的本领域技术人员的能力范围内。本领域技术人员不必为此付出创造性。

保护范围由权利要求确定。然而，将引用说明书和附图来解释权利要求。示出和描述的不同示例性实施方式的单独的特征或特征的组合可以代表独立的创造性方案。可以从说明书中得到独立的创造性方案的根本目的。

用于确定距离的所有方法也可以根据现有技术和/或通过应用已知的教导来补充或替换。

最后，就形式而言，应注意的是，为了易于理解结构，元件并非完全按比例绘制和/或尺寸被放大和/或被减小。

附图标记列表

1 金属板工件

2 (第一)折弯轴线

3 第一分支

4 第一平直延伸线

5 第二分支

6 第二平直延伸线

7 第一弧形部

8 第一直线

9 第二直线

10 第一表面

11 第二表面

12 第一端部

13 第二端部

14 第一过渡点

15 第二过渡点

16 第一切点

17 第二切点

18 第一切线

19 第二切线

20 第一测量元件

21 第二测量元件

22 第一测量元件表面

23 第二测量元件表面

24 第三分支

25 第二弧形部

26 第二折弯轴线

27 第三延伸轴线

28 第三直线

29 第四直线

30 第三表面

31 第四表面

S 交点

A_i 距离

B_j 距离

C_k 距离

D_l 距离

Claims (4)

1.一种用于估算围绕n条折弯轴线并以n个折弯角alpha进行折弯的金属板工件的缩短长度的方法，其包括以下方法步骤，其中经折弯的金属板工件包括沿平直延伸线延伸的n+1个分支以及通过使金属板工件折弯而产生的并在两个相邻的分支之间延伸的n个弧形部：

-在使金属板工件折弯之前确定金属板条的原始长度L0，

-确定相邻的分支的平直延伸线或平行于平直延伸线的直线的交点，所述直线在分支的背对相应的折弯轴线的表面处延伸，

-确定交点与分支的自由端部之间的i个距离A1、A2，并且可选地如果n＞2则确定交点之间的j个距离B1，

-根据以下公式确定切向缩短量T：

其中n＝1、2、3……。

2.一种用于估算围绕n条折弯轴线并以n个折弯角alpha＜90°进行折弯的金属板条的缩短长度的方法，其包括以下方法步骤，其中经折弯的金属板工件包括沿平直延伸线延伸的至少n+1个分支以及通过使金属板工件折弯而产生的并在两个相邻的分支之间延伸的n个弧形部：

-在使金属板工件折弯之前确定金属板条的原始长度L0，

-确定经折弯的金属板工件的k个边缘长度C，所述边缘长度C各自表示平行于分支的平直延伸线测量的、从分支的自由端部到切点的距离，在所述切点处与第一平直延伸线垂直的切线与弧形部相切，

-可选地确定经折弯的金属板工件的l个边缘长度D，所述边缘长度D表示平行于分支的平直延伸线测量的、从所述切点到与平直延伸线垂直的切线与弧形部相切处的另外的切点的距离，

-根据以下公式计算边缘缩短长度K：

3.一种用于确定根据权利要求2所述的金属板工件(1)的边缘缩短长度的装置，其包括第一测量元件表面(22)和第二测量元件表面(23)，其中第一测量元件表面(22)和第二测量元件表面(23)彼此成直角。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，第二测量元件表面(23)的长度L2小于要进行确定的边缘长度C。

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