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Abbiegewerkzeug zum Herstellen U-förmiger Werkstücke
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Abbiegewerkzeug zum Herstellen
U-förmiger Werkstücke mit einem Biegestempel, der unter Mitnahme eines die flächige
Anlage des Werkstückes am Biegestempel sicherstellenden Gegenhalters zwischen zwei
Biegebacken eintaucht.
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Um beim Abbiegen von Werkstücken zu U-Profilen od.dgl.
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genaue Biegewinkel erreichen zu können, muß die elastische Rückfederung
der abgebogenen Schenkel nach der Entlastung durch das Abbiegewerkzeug berücksichtigt
werden. Aus diesem Grund sollte der Schenkel des U-Profils über den gewünschten
Biegewinkel hinaus um das Maß der elastischen Rückfederung abgebogen werden, damit
nach der Rückfederung des Schenkels dieser die gewünschte Lage auch tatsächlich
einnehmen kann.
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Da die elastische Rückfederung des Schenkels aber einerseits von den
Materialeigenschaften und anderseits von der Dicke des Werkstückes abhängt, sind
die bekannten Abbiegewerkzeuge, die nur einen bestimmten Biegewinkel ermöglichen,
ausschließlich für bestimmte Werkstücke geeignet, so daß beispielsweise Werkstücke
mit stärker unterschiedlichen Dicken nicht mehr mit demselben Abbiegewerkzeug bearbeitet
werden können. Die an einem Werkzeug vorgenommene konstruktive Maßnahme, die elastische
Rückfederung der Schenkel beispielsweise durch eine konkav geschliffene Stirnfläche
des Biegestempels auszugleichen, kann daher wegen der unveränderbaren Stirnflächenwölbung
nur für Werkstücke erfolgreich sein, die sich hinsichtlich ihrer Dicke nicht
wesentlich
voneinander unterscheiden. Gleiches gilt für Abbiegewerkzeuge, deren Biegebacken
über einen Keiltrieb nach dem Biegevorgang einwärts gegen den Biegestempel gedrückt
werden können, wobei der aufgebogene Schenkel des U-Profils an den Stempel angedrückt
wird. Der durch das Andrücken an den Stempel gegebene Biegewinkel ergibt selbstverständlich
nur für ein Werkstück aus einem bestimmten Werkstoff und einer bestimmten Dicke
die zur Erreichung eines bestimmten Biegewinkels erforderliche Uberbiegung des Schenkels.
Abgesehen davon ist für die Biegebacken bei diesem bekannten Abbiegewerkzeug ein
gesonderter Antrieb erforderlich, wobei die besondere Schwierigkeit auftritt, daß
die beim eigentlichen Biegevorgang möglichst starren Biegebacken bewegt werden sollen.
Durch das nachträgliche Andrücken der aufgebogenen Schenkel des U-Profils an die
entsprechend geneigten Seiten des Biegestempels ist es jedoch möglich, bei entsprechender
Ausbildung des Werkzeuges auch Profile herstellen zu können, deren Schenkel über
90° abgebogen sind, was bei den sonst üblichen Abbiegewerkzeugen nicht möglich ist.
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Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, ein Abbiegewerkzeug
der eingangs geschilderten Art so zu verbessern, daß es ohne besondere Umrüstung
universell eingesetzt werden kann, so daß Werkstücke unterschiedlichster Dickenabmessungen
unter Einhaltung der geforderten Toleranzen bearbeitet werden können. Außerdem sollen
auch unterschiedliche, über 900 hinausgehende Biegewinkel möglich sein.
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Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß den Biegebacken
zwei Zusatzbacken bezüglich der Richtung des Arbeitshubes des Biegestempels nachgeordnet
sind, daß sich die Zusatzbacken an in Arbeitshubrichtung des Biegestempls konvergierenden
Keilflächen gleitfähig abstützen und daß der Gegenhalter nach einem bestimmten Hubweg
zur
Wirkung kommende Mitnehmer für die Zusatzbacken aufweist.
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Durch das Vorsehen von zwei Zusatzbacken, die sich gleitfähig an Keilflächen
abstützen, wird es möglich, dieln üblicher Weise zwischen den eigentlichen Biegebacken
abgebogenen Schenkel des Weristückes zusätzlich abzubiegen, um den Rückfederwinkel
zu berücksichtigen. Da die Zusatzbacken erst nach einem bestimmten Hubweg des Gegenhalters
bzw. des Biegestempels mitgenommen werden, wird durch die Zusatzbacken der eigentliche
Abbiegevorgang in keiner Weise beeinträchtigt. Erst durch die Mitnahme der Zusatzbacken
legen sich diese auf Grund ihrer Keilführung an die Außenseite der abgebogenen Schenkel
an und drücken diese gegeneinander, wobei das Maß dieses zusätzlichen Biegewinkels
von der Eintauchtiefe des Biegestempels zwischen den Biegebacken abhängt. Die zur
Führung der Zusatzbacken vorgesehenen Keilflächen konvergieren ja in Arbeitshubrichtung
des Biegestempels. Über den Hub des Biegestempels läßt sich somit auch der Überbiegewinkel
bestimmen, so daß Werkstücke unterschiedlichster Werkstoffe und unterschiedlichster
Dicke mit Hilfe des erfindungsgemäßen Abbiegewerkzeuges bearbeitet werden können.
Die für jedes dieser Werkstücke unterschiedliche elastische Rilekfederung, die Jeweils
einen eigenen Uberbiegewinkel erfordert, läßt sich somit über den Hub des Biegestem}els
belileksJchtigen, ohne daß ein besonderes Umrüsten des Abbiegewerkzeuges erfordezlich
wäre.
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Um mit einfachsten Mitteln den Jeweils erfotderllchen Abbiegewinkel
festlegen zu können, kann in weiterer Ausbildung der Erfindung am Biegestempel ein
von einem abgebogenen Schenkel des Werkstückes betätigbarer Hubbegrenzungsschalter
vorgesehen sein, der den Arbeitshub des Biegestempels automatisch beendet, wenn
der abgebogene Schenkel den gewünschten Biegewinkel erreicht hat. Durch eine Verstellung
des Hubbegrenzungsschalters vom Schenkel weg und
zum Schenkel hin
lassen sich somit alle gewünschten Biegewinkel exakt erreichen . Voraussetzung hiefür
ist selbstverständlich, daß der Biegestempel Raum für ein zusätzliches freies Abbiegen
der Schenkel gibt.
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Werden lange Werkstücke mit großer Kraft bearbeitet, so ergeben sich
bezüglich der belasteten Werkzeugteile Durchbiegungen, was dazu führt, daß der Biegestempel
in der Längsmitte des Werkzeuges weniger tief zwischen die Biegebacken eintaucht
als in den Endbereichen. Auf Grund der Keilführung der Zusatzbacken bedeutet dies,
daß im Mittelbereich des Werkzeuges der durch die Zusatzbacken erreichte zusätzliche
Biegewinkel kleiner als der im Endbereich des Werkzeuges ist. Um diesen Fehler auszugleichen,
ist gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung der örtliche Abstand der Keilflächen
voneinander mit Hilfe von über die Werkzeuglänge verteilt angeordneten Stellkeilen
einstellbar. Über diese Keile kann somit jede der beiden Keilflächen für die Abstützung
der Zusatzbacken im Mittelbereich des Werkzeuges gegen den Stempel hin vorgedrückt
werden, so daß sich trotz der Durchbiegung gleiche Verhältnisse für die Zusatzbiegung
der Schenkel über die gesamte Werkzeuglänge ergeben. Der jeweilige Abstand der beiden
Keilflächen voneinander im Bereich der Zusatzbacken kann also trotz unterschiedlicher
Eintauchtiefe über die Werkzeuglänge konstant gehalten werden.
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In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einem Ausführungsbeispiel
schematisch dargestellt. Es zeigen Fig. 1 eine schaubildliche Darstellung eines
erfindungsgemäßen Abbiegewerkzeuges und die Fig. 2 bis 4 einen Querschnitt dieses
Abbiegewerkzeuges in verschiedenen Arbeitsstellungen.
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Das dargestellte Abbiegewerkzeug zum Herstellen U-förmiger Werkstücke
besteht im wesentlichen aus einem Biegestempel 1, einem mit dem Biegestempel 1 zusammenwirkenden
Gegenhalter 2 und zwei Biegebacken 3, die in einem Werkzeugmaschinenunterbau 4 vorgesehen
sind. Über diesen üblichen Aufbau hinaus weist das dargestellte Abbiegewerkzeug
noch zwei Zusatzbacken 5 auf, die den Biegebacken 3 bezüglich der Arbeitshubrichtung
des Biegestempels 1 nachgeordnet sind und sich jeweils an einer Keilfläche 6 abstützen,
wobei die beiden Keilflächen 6 in Richtung des Arbeitshubes des Biegestempels 1
konvergieren.
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Der Gegenhalter 2, der das Werkstück während des Abbiegevorgangs
gegen die Stirnseite des Biegestempels drückt und vom Biegestempel gegen die Andrückkraft
verschoben wird, besitzt Mitnehmer 7, die mit Mitnehmeranschlägen 8 der Zusatzbacken
5 zusammenwirken und die Zusatzbacken 5 nach einem bestimmten Hubweg mitnehmen,
wie dies die Fig.2 bis 4 deutlich erkennen lassen. Auf Grund der gleitfähigen Abstützung
der Zusatzbacken 5 an den Keilflächen 6 werden die Zusatzbacken 5 durch die Mitnahme
vom Gegenhalter 2 zusätzlich einwärts gedrückt, so daß sie auf die bereits abgebogenen
Schenkel 9 des zwischen den eigentlichen Biegebacken 3 U-förmig abgebogenen Werkstückes
10 einwirken können und diese in Abhängigkeit von der Eintauchtiefe des Stempels
1 zusätzlich einwärtsbiegen. Zur Rückstellung der Zusatzbacken 5 während des Leerhubes,
der zugleich Ausstoßhub ist, sind Federn 11 vorgesehen. Über die Eintauchtiefe des
Stempels 1 kann somit der Biegewinkel der Schenkel 9 in weiten Grenzen variiert
werden. Die Berücksichtigung unterschiedlichster Rückfederungen der Schenkel 9 ist
folglich möglich.
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Damit der gewünschte maximale Biegewinkel unmittelbar erfaßt werden
kann und nicht über die Eintauchtiefe des
Stempels 1 bestimmt werden
muß, was zu Ungenauigkeiten führen kann, ist am Biegestempel 1 ein Hubbegrenzungsschalter
12 vorgesehen, der vom entsprechenden Schenkel 9 betätigt wird, wenn der über den
Schalter 12 eingestellte Winkel erreicht ist. Durch ein Verstellen des Schalters
12 gegen den Schenkel 9 hin kann jeder beliebige Biegewinkel eingestellt werden,
unabhängig vom Werkstück.
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Da sich auf Grund der Preßkräfte eine Durchbiegung des Werkzeuges
insbesondere bei langen Abbiegewerkzeugen ergibt, besteht die Gefahr, daß über die
Länge des Werkstückes ungleiche Abbiegewinkel für die Schenkel erreicht werden,
weil sich zufolge der Werkzeugdurchbiegung in der Längsmitte des Werkzeuges eine
geringere Eintauchtiefe des Stempels als in den Endbereichen ergibt. Um diese unterschiedlichen
Eintauchtiefen ausgleichen zu können, muß der jeweilige Abstand der Zusatzbacken
5 über die Werkzeuglänge konstant gehalten werden. Dies wird dadurch erreicht, daß
die geringere Eintauchtiefe des Stempels durch ein Gegeneinanderdrücken der Keilflächen
6 im Bereich der geringeren Eiztauchtiefe ausgeglichen wird. Zu diesem Zweck sind
über die Werkzeuglänge verteilt Stellkeile 13 vorgesehen, die mittels Stellschrauben
14 betätigt werden können. Durch entsprechende Einstellung der Stellkeile 13 können
die Keilflächen 6 vorgewölbt werden, um den örtlichen Abstand der beiden Keilflächen
6 an die unterschiedliche Eintauchtiefe des Stempels 1 anzupassen, so daß durch
diese Anpassung der Einfluß der Durchbiegung völlig ausgeschaltet werden kann.