DE4228566A1

DE4228566A1 - Verfahren zum biegeumformen verformbarer koerper

Info

Publication number: DE4228566A1
Application number: DE4228566A
Authority: DE
Inventors: Dietmar Erich Bernhard Lilie
Original assignee: Empresa Brasileira De Compressores Sa- Embraco Joinville Br; Empresa Brasileira de Compressores SA
Current assignee: Whirlpool SA
Priority date: 1991-08-30
Filing date: 1992-08-27
Publication date: 1993-03-04
Anticipated expiration: 2012-08-28
Also published as: BR9103814A; IT1255346B; JPH05212448A; ES2060520A2; AT404100B; GB2259037A; KR930003985A; KR100244593B1; DE4228566B4; ITMI921731A0; FR2680711A1; ES2060520B1; JP2003275821A; CN1037497C; JP3454480B2; GB9217193D0; CN1071862A; ES2060520R; GB2259037B; FR2680711B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum dauerhaften Biegen verformbarer Körper zur Ausbildung zweier länglicher Abschnitte an diesen, die unter einem Dihedral- bzw. Flächenwinkel zueinander stehen und mit einander über eine Biegelinie verbunden sind, die zumindest im wesentlichen quer zur Längsachse des Körpers verläuft.

Solche Verfahren werden zum automatischen Biegen unterschiedlicher Körper eingesetzt, wie z. B. ganz allgemein von metallischen Stangen, Schaufeln oder Blättern, um eine präzise plastische bzw. bleibende Verformung an diesen zu erreichen, und zwar unabhängig von einer bestimmten Mikrostruktur, molekularen Zusammensetzung und/oder von Maßabweichungen von jeweils für diese Körper im voraus festgelegten Nennwerten.

Das automatische Biegen von Körpern, die allgemein die Form von länglichen Stangen, Schaufeln o. ä. aufweisen, wurde bislang durch eine Behandlung er reicht, bei welcher der üblicherweise an einem Endabschnitt seiner Längs erstreckung befestigte Körper an seinem anderem, freien Endabschnitt nur eine einzige Abbiegung durch eine Winkelverschiebung in Richtung der gewünschten plastischen Verformung erfährt, wobei diese Verschiebung in einem einzigen plastischen Verformungsvorgang durch Einwirken einer Kraft am freien Endabschnitt des zu biegenden Körpers ausgeführt wird. Die Verschiebung ist so berechnet, daß sie ein bestimmtes Maß an plastischer Ver formung des Körpers gewährleistet aufgrund von Nennwerten der molekularen und physikalischen Zusammensetzung sowie der Abmessungen des zu biegenden Körpers, wobei von solchen Werten ausgegangen wird, die beim Biegen einer Vielzahl von Körpern mit denselben konstruktiven und funktionalen Eigen schaften erhalten wurden.

Bei einigen Anwendungen sind die aus dem Stand der Technik bekannten auto matischen Biegesysteme, bei denen eine einzige Winkelverschiebung in einer bestimmten Richtung auf den freien Abschnitt des Körpers aufgebracht wird, ausreichend, um in dem Körper eine Verformung zu erzeugen, die innerhalb der für die gewünschte Verwendung des zu biegenden Körpers geforderten Genauigkeitsstandards liegt.

Jedoch in Fällen, in denen es wesentlich ist, ein Biegen bzw. eine plastische Verformung innerhalb sehr enger Genauigkeitsgrenzen zu erreichen, berück sichtigen diese vorbekannten automatischen Biegeverfahren bei der plastischen Verformung jedes Körpers aus einer Vielzahl gleicher Körper als relevante Parameter nicht die Abweichungen, die üblicherweise in den Abmessungen, der Mikrostruktur und der molekularen Zusammensetzung dieser Körper auftreten. Dieses Problem kann durch eine Abfolge von Biegevorgängen gelöst werden, die kumulativ bei jedem zu biegenden Körper ausgeführt werden, bis das end gültig gewünschte, genaue Ergebnis erhalten wird. Jedoch ist es im Sinne einer industriellen Fertigung, z. B. bei der Herstellung von Zungenventilen für hermetisch dichte, in kleinen Kühlsystemen eingesetzte Kompressoren, unmöglich, ein genaues Biegen jedes Zungenventils praktisch durch Hand steuerung der aufeinanderfolgenden, an jedem Zungenventil anzuwendenden Verformungsschritte erreichen zu wollen.

Bei den derzeit bekannten automatischen Biegesystemen wird die Winkel verschiebung, die auf den freien Abschnitt des zu biegenden Körpers einwirkt, um die endgültig gewünschte plastische Verformung zu erreichen, dadurch berechnet, daß nur ein Körper mit Nenneigenschaften für eine Vielzahl von zu biegenden Körpern betrachtet wird. Außer in seltenen Fällen entspricht es aber der Realität, daß aus einer Vielzahl von zu biegenden Körpern stammende Einzelkörper bestimmte maßliche und mikrostrukturelle Abweichungen zueinander aufweisen. Daher ist es unmöglich, automatisch ein gleichmäßiges Maß an plastischer Verformung für alle Körper aus dieser Vielzahl von Körpern ohne Abweichung von den engen Genauigkeitsgrenzen zu erreichen, die für diese Körper vorgegeben sind, wenn es sich dabei um Zungenventile für die bereits erwähnten hermetisch dichten Kompressoren handeln soll.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, unter weitestgehender Vermeidung der aufgezeigten Nachteile ein Verfahren zum Biegeumformen verformbarer Körper vorzuschlagen, das trotz Einhaltung enger Genauigkeitsgrenzen ein automatisch und mit großer Geschwindigkeit ausführbares Biegeumformen gestattet, ungeachtet möglicher Abweichungen von der Mikrostruktur, der molekularen Zusammensetzung und den Abmessungen der Einzelkörper von gewünschten Nominalvorgaben.

Erfindungsgemäß wird dieses bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch erreicht, daß es folgende Schritte aufweist:

a) experimentelles Erfassen der Beziehung zwischen den verschiedenen Graden an Winkelverschiebung, die um die Biegelinie herum auf einen der Längs abschnitte der Körper gleicher Ausführungsart aufgebracht wird, und der sich einstellenden plastischen Verformung sowie Ermittlung der Gleichung der "Winkelverschiebung x plastische Verformung" - Normalkurve für diese Aus führungsart des zu biegenden Körpers;
b) Befestigen des anderen Längsabschnittes jedes Körpers ab der Biegelinie an einer Befestigungseinrichtung;
c) Messen der Ausgangsposition wenigstens eines Punkts des freien Körper abschnitts in bezug auf einen festen Referenzpunkt und Aufzeichnen dieses Anfangswertes der relativen Positionierung;
d) Aufbringen einer ersten Winkelverschiebung auf den freien Abschnitt des zu biegenden Körpers um die Biegelinie herum und in Richtung auf die gewünschte plastische Verformung über einen Winkel hinweg, der dem Er reichen eines Verformungswertes entspricht, der in dem Intervall zwischen 60% und 90% oder dem zwischen 110% und 120% der gewünschten plastischen Winkelverformung liegt, wobei die im Schritt "a" ermittelte Gleichung berück sichtigt wird;
e) Messen der neuen Winkelposition des Punktes des freien Körperabschnitts und Vergleichen dieser Position mit der vorherigen Position zur Bestimmung des Grades der plastischen Verformung, die aufgrund der vorangegangenen, auf den freien Körperabschnitt aufgebrachten Winkelverschieben eingetreten ist;
f) Aufstellen einer neuen Gleichung für den Kurvenverlauf der Winkel verschiebung über der plastischen Verformung, die für den Körper in der jeweiligen Biegephase spezifisch ist, auf der Grundlage des bei Schritt "e" erhaltenen Grades der plastischen Verformung und Festlegung sowohl mathematisch, wie auch als Funktion der neuen spezifischen Kurve, einer zusätzlichen, auf den freien Abschnitt des Körpers aufzubringenden Winkel verschiebung, um die gewünschte plastische Endverformung zu erreichen;
g) Aufbringen dieser weiteren Winkelverschiebung auf den freien Abschnitt des zu biegenden Körpers um dieselbe Biegelinie herum über einen Winkel, der dem im Schritt "f" festgelegten Winkel entspricht;
h) Mindestens einmalige Anwendung der Schrittfolge "e", "f" und "g" auf den zu biegenden Körper zum Erhalt der endgültig gewünschten plastischen Ver formung und
i) Freigabe des Körpers nach Ausbildung der gewünschten plastischen Deformation aus der Befestigungseinrichtung.

Das erfindungsgemäße Biegeverfahren garantiert durch automatische Arbeits vorgänge, die mit großer Geschwindigkeit ablaufen können, einen hohen Genauigkeitsgrad bei der plastischen Verformung der Körper, trotz der Ab weichungen, die bei der nominalen Mikrostruktur, molekularen Zusammen setzung und den Abmessungen der Körper in bezug auf einen gewünschten Nennwert auftreten können. Es ermöglicht es ferner, das Maß bzw. den Grad der plastischen Winkelverformung am Körper als eine Funktion maßlicher Parameter, die von außerhalb dieser Körper stammen, ebenfalls variabel sind und auf jeden Körper bezogen sind, automatisch festzulegen, so daß die plastische Verformung jedes Körpers sich als eine Funktion dieser außerhalb des Körpers liegender Maßparameter erreichen läßt. Deswegen ist das Verfahren auf Fälle ausgerichtet, bei denen das zu biegende Teil mit einem Abschnitt variabler Abmessung, der zu einem anderen Teil oder Körper gehört, verbunden ist, wodurch Auswahl- und Gruppierungsverfahren für Paare maßlich kompatibler Teile vermieden werden.

Die oben für das erfindungsgemäße Verfahren angegebene Verfahrensschritt folge umfaßt lediglich eine zweite plastischverformende Winkelverschiebung, um das Biegen des Körpers innerhalb der für die in Betracht gezogene Verwendung erforderlichen Toleranzen zu erzielen. Allerdings können, wie oben schon erwähnt, die Schritte "e", "f" und "g" ohne weiteres mehrfach wiederholt werden, wodurch eine noch größere Genauigkeit für die plastische Verformung des zu biegenden Körpers erreichbar ist.

Das erfindungsgemäße Biegeverfahren ermöglicht die automatische Festlegung des plastischen Verformungsgrades am Körper als Funktion variabler Maß parametern anderer Elemente, denen dieser Körper funktionsfähig angepaßt werden soll, und ist daher im Rahmen industrieller Fertigung insbesondere für das genaue und automatische Biegen von Metallblättern nützlich, die bei der Herstellung von Zungenventilen für hermetisch dichte Kompressoren verwendet werden. Speziell ermöglicht das Verfahren eine hochgenaue plastische Ver formung des Metallblattes, das als Vorspannteil für Ansaug- und Ausstoßventile wirkt, wie sie z. B. in der DE-OS 41 19 731 beschrieben sind.

Eine andere durch das Verfahren gegebene Möglichkeit besteht darin, daß auch Techniken mit teilweiser Rückbiegung (nach den Anfangsbiegungen) eingesetzt werden können, um wenn gewünscht, den Effekt eines Restspannungsabbaus im gebogenen Körper zu erzielen und dabei trotzdem die große, beim Biegen ge wünschte Endgenauigkeit beizubehalten.

Bevorzugt wird beim erfindungsgemäßen Verfahren zumindest eine zusätzliche Winkelverschiebung in Richtung der gewünschten plastischen Endverformung aufgebracht, wobei diese Verschiebung eine entsprechende plastische Verformung bewirkt, die der endgültig gewünschten in bezug auf die vorherige plastische Verformung noch näher kommt. Es kann sich aber auch als besonders günstig erweisen, eine Mehrzahl solcher zusätzlicher Winkel verschiebungen in Richtung auf die gewünschte plastische Endverformung hin einzusetzen, wobei diese Verschiebungen jeweils plastische Verformungen bewirken, die dem gewünschten Endzustand fortschreitend immer näher kommen.

Diese zusätzlichen Winkelverschiebungen werden zweckmäßigerweise nacheinander ausgeführt. Sie gehen bevorzugt alle in dieselbe Richtung und, besonders bevorzugt, in die Richtung der endgültig gewünschten plastischen Verformung (Endverformung).

Vorteilhaft ist es, wenn wenigstens die letzte Winkelverschiebung in der in bezug auf die vorherige Verschiebung entgegengesetzten Richtung oder auch in der in bezug auf die erste Winkelverschiebung entgegengesetzten Richtung erfolgt.

In günstiger Fortbildung der Erfindung wird wenigstens eine Winkel verschiebung in Richtung der endgültigen plastischen Verformung eingesetzt, die in der Abfolge wenigstens einer Winkelverschiebungseinstellung in der entgegengesetzten Richtung entspricht.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung liegt auch darin, daß wenigstens eine Winkelverschiebung in der in bezug auf die endgültig gewünschte plastische Verformung entgegengesetzten Richtung eingesetzt wird.

In ganz besonders bevorzugter Weiterbildung weist das erfindungsgemäße Verfahren folgenden zusätzlichen Schritt auf: vor der Freigabe des Körpers wird die neue Winkelposition des Punktes auf dem freien Abschnitt des länglichen Körpers gemessen und die neue Winkelposition mit der Position, die dieser Punkt im gewünschten plastischen Verformungsendzustand einnehmen soll, verglichen, wodurch sich feststellen läßt, ob das gebogene Teil innerhalb der gewünschten Maßtoleranzgrenzen liegt oder nicht.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung im Prinzip beispiels halber noch näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockdiagramm einer möglichen Vorrichtung zur Ausführung der Biegeschritte bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens;

Fig. 2 den Kurvenverlauf der Winkelverschiebung über der plastischen Ver formung einer Nenn-Standardkurve für einen Längsabschnitt einer bestimmten Vielzahl von Körpern in Form von Metallblättern, die bei der Herstellung von Zungenventilen für kleine, hermetisch dichte Kompressoren verwendet werden, wobei der feste Referenzpunkt für die Position des Körpers zur Ausgangs position der zu erreichenden Verformungsrichtung einen Abstand aufweist, sowie

Fig. 3 eine schematisierte Vorderansicht einer möglichen (teilweise geschnittenen) Vorrichtung zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

In der Zeichnung wird die Ausführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Erreichen einer präzisen plastischen Verformung eines Metallblattes bzw. einer Metallstange 10 dargestellt, deren einer Endbereich um eine Biegelinie, die quer zur Längsachse des Blattes 10 verläuft, gebogen wird. Im gezeigten Fall wird das Blatt 10 durch eine kleine Stange dargestellt, die als elastisches Verspannteil für die Zungenventile von kleinen hermetisch dichten Kompressoren eingesetzt wird, wie sie z. B. in der DE-OS 41 19 731 be schrieben sind.

Zur Einleitung des Verfahrens zur vorbestimmten plastischen Verformung für eine bestimmte Vielzahl von Blättern 10, welche hinsichtlich ihrer Ab messungen, molekularen Zusammensetzung und Mikrostruktur einen gleichen Aufbau aufweisen, wird zunächst experimentell die Beziehung zwischen ver schiedenen Graden einer auf einen der Längsabschnitte der Blätter 10 aufge brachten Winkelverschiebung um die Biegelinie einerseits und der plastischen Verformung, die dabei an diesem Abschnitt erreicht wird, andererseits zu erfassen.

Diese Erfassung kann auf jede geeignete Weise durchgeführt werden, welche die Bestimmung von Probewerten für die Beziehung zwischen der Winkel verschiebung und der plastischen Verformung für eine Vielzahl von zu biegenden Blättern 10 gleicher Art ermöglicht.

Durch dieses experimentelle Vorgehen kann für die betreffende Art von zu biegenden Blättern 10 die Gleichung für die Standardkurve des Verlaufs der Winkelverschiebung über der plastischen Verformung bestimmt werden. Ein Beispiel dieses Kurventyps ist in Fig. 2 gezeigt, in der die Abszisse die in den Teilen erzielte plastische bzw. bleibende Verformung und die Ordinate die den Teilen aufgeprägte Winkelverschiebung zum Erreichen der jeweiligen Verformung darstellen. Diese Kurve gibt die gewünschte plastische bzw. bleibende Nennverformung wieder, die für die betreffende Art des zu biegenden Blattes bzw. Teils zu erwarten ist.

Bemerkenswert ist, daß bei dem in Fig. 2 gezeigten Diagramm der Kurven verlauf der plastischen Verformung mit einer gewissen Anfangsverschiebung längs der Ordinate beginnt. Diese Verschiebung resultiert aus einer Anfangs entfernung D₀ zwischen dem noch nicht gebogenen Blatt und einem Referenz punkt, der vom Blatt in einem gewissen Abstand in Richtung auf die ange strebten Verbiegung hin versetzt angeordnet ist und auch aus einer elastischen Anfangsverformung EDe des zu biegenden Teiles.

Nachdem der Schritt der Bestimmung der Standard- bzw. Normalkurve für den Verlauf der Winkelverschiebung über der plastischen Verformung für die zu biegenden Teile abgeschlossen wurde, wird die tatsächliche Biegung der Blätter 10 vorgenommen.

Zu diesem Zweck sollte jedes zu biegende Blatt 10 mit einem Abschnitt seiner Längserstreckung, der auf einer Seite der quer verlaufenden Biegelinie liegt, mit einer Befestigungseinrichtung 20 verbunden werden, die, wie Fig. 3 zeigt, aus zwei Blöcken bzw. Klötzen 21 aus Hartmetall besteht, von denen der eine bewegbar und durch geeignete, automatische oder nicht automatische Mittel an drückbar ist. Die zwei Blöcke 21 der Befestigungseinrichtung 20 müssen so gebaut sein, daß ein korrektes und vollständiges Festspannen des in der Befestigungseinrichtung 20 gehaltenen Abschnitts 11 des Blattes 10 möglich ist. Dieser fixierte Abschnitt 11 ist üblicherweise der in bezug auf die Verbiege linie kürzere Längsabschnitt des ganzen Teiles.

Selbstverständlich sollte das Positionieren jedes Blattes 10 in der Befestigungs einrichtung 20 durch vorzugsweise automatische Einrichtungen erfolgen, die ein völlig gleiches Positionieren für jedes Blatt 10 aus der Vielzahl der zu biegenden Blättern gewährleisten können, wenn diese Blätter der Befestigungseinrichtung 20 zugeführt werden.

Nachdem jedes Blatt 10 unverrückbar eingespannt wurde, muß die Ausgangs lage seines freien, abzubiegenden Abschnitts 12 erfaßt und registriert werden, um als Parameter zur Bestimmung der abschließenden, auf den freien Abschnitt 12 des Blattes 10 noch aufzubringenden Verbiegung dienen zu können.

Ein möglicher Weg zur Aufzeichnung dieser Ausgangslage des Blattes 10 besteht in der Messung der Entfernung zwischen einem in bezug auf die Befestigungseinrichtung 20 festen Referenzpunkt und einem Punkt am freien Abschnittes 12 des Blattes in einer Ebene, die parallel zur Biegerichtung des Blattes verläuft.

In den Fig. 1 und 3 ist schematisch eine Fühleinrichtung 30 dargestellt, die in bezug auf die Befestigungseinrichtung 20 stationär angebracht ist und einen Fühler 31 umfaßt, der aus einer zurückgezogenen Stellung, die dem oben erwähnten Referenzpunkt entspricht, soweit verschoben werden kann, bis er einen Punkt des freien Abschnittes 12 des Blattes 10 berührt. Dieser Fühler 31 bewegt sich in Biegerichtung des Blattes 10, d. h. in einer in bezug auf den freien Abschnitt 12 orthogonalen Ebene. Wenn der Fühler 31 das Blatt 10 berührt, kann die Fühleinrichtung eine neue Information aufnehmen, die einer Anfangsentfernung D₀ zwischen dem stationären Referenzpunkt und der Ausgangsposition des freien Abschnittes 12 des Blattes entspricht.

Nach diesen Anfangsschritten kann nun der freie Abschnitt 12 des Blattes 10 einer Winkelverschiebung (Abwinklung) um die Biegelinie unterworfen werden, wobei letztere in Querrichtung oder im wesentlichen in Querrichtung durch die Befestigungseinrichtung 20 selbst an der Grenze zwischen dem fest gesetzten Abschnitt 11 und dem freien Abschnitt 12 des Blattes gebildet werden kann. Die Winkelverschiebung des freien Abschnittes 12 in der ange strebten Biegerichtung kann z. B. durch eine zylindrische Stange 40 ausgelöst werden, die parallel zur Verbiegelinie angeordnet ist und funktionsmäßig einem Mikrometertisch 41 (mit z. B. 0,5 mm Vorschub/Umdrehung) zugeordnet ist, der durch einen Schrittmotor 42 (mit z. B. 500 Schritten/Umdrehung) ange trieben wird.

Die Anfangs-Winkelverschiebung des freien Abschnittes 12 des Blattes 10 wird durch Einschalten des Schrittmotors 42 erreicht, so daß die zylindrische Stange 40 den Abschnitt 12 um die Verbiegelinie herum und in Richtung der zu erzielenden plastischen Verformung biegt, und zwar um einen Winkel d entsprechend dem Erreichen von 60% bis 90% des Wertes für die gewünschte plastische Winkel-Endverformung, wobei die in Fig. 2 dargestellte Normal gleichung für die Mehrzahl von Blättern berücksichtigt wird. Es zeigt sich, daß der in Fig. 3 dargestellte Winkel Q einer Winkelverschiebung entspricht, die dem freien Abschnitt 12 aufgeprägt wurde, um eine plastische Winkel verformung zu erhalten, die aufgrund der elastischen Verformung des freien Abschnittes 12 kleiner als der Winkel α ist, jedoch bei der Erfassung der in Fig. 3 dargestellten Normalkurve bereits berücksichtigt wurde.

Die Steueranweisungen für den Schrittmotor 42 werden in einem Zentral rechner 50 erstellt, z. B. in einem Mikrocomputer (Fig. 1), auf den der Bediener Zugriff hat und der den Schrittmotor 42 über ein digitales Interface 51, das spezielle Steuerungen für den Betrieb des Schrittmotors 42 enthält, anweist.

So wird, wenn der Winkel α für die anfängliche Winkelverschiebung des freien Abschnittes 12 des Blattes 10 erreicht ist, die zylindrische Stange 40 durch die Tisch-Motor-Baugruppe 41, 42 zurückgezogen, so daß der freie Abschnitt 12 in die in Fig. 3 dargestellte erste Position P1 der jeweiligen plastischen Verformung zurückfedern kann.

Dann weist der Zentralrechner 50 den Fühler 31 der Fühleinrichtung 30 an, sich in Bewegung zu setzen, bis er wieder gegen den freien Abschnitt 12 des Blattes 10 stößt, so daß die Fühleinrichtung dem Zentralrechner 50 über einen Konditionierer 52 für das Fühlersignal und über ein Interface 51 eine Information senden kann, die der ersten erhaltenen plastischen Verformung D1 entspricht. Der Zentralrechner 50 erstellt dann eine neue Normalkurve für das zu biegende Teil und legt, mathematisch und als Funktion der neuen spezifischen Kurve, eine zweite zusätzliche Winkelverschiebung β fest, welcher der freie Abschnitt 12 des Blattes 10 zu unterziehen ist. Mit einer entsprechenden Anweisung an den Schrittmotor 42 wird dann die Verschiebung der zylindrischen Stange 12 durch den Mikrometertisch 41 veranlaßt, um die zweite Winkelverschiebung β auf den freien Abschnitt des Blattes 10 aufzu bringen, und dann wird die zylindrische Stange 40 in einen Ruhezustand verbracht, damit der freie Abschnitt 12 eine entsprechende zweite Position P2 der plastischen Verformung annehmen kann, die als Funktion des ersten Biege schrittes und mit der entsprechenden Korrektur für die spezifische Kurve innerhalb der für die spezielle Anwendung geforderten Werte liegt.

Danach kann das Blatt 10 aus der Befestigungseinrichtung 20 herausgenommen werden.

Wichtig ist noch, daß die Anfangsentfernung D₀ zwischen dem Referenzpunkt und dem Blatt 10 in der Ausgangsposition durch die Fühleinrichtung 30 bestimmt und im Zentralrechner 50 registriert wird, um von der Entfernung D1, die nach der ersten plastischen Winkelverformung des Blattes 10 gemessen wurde, in Abzug gebracht zu werden.

Wie in Fig. 1 dargestellt, kann der Zentralrechner 50 funktionsmäßig über ein analoges Interface 60 mit einer anderen Fühleinrichtung 70 verbunden werden, die z. B. zum Messen der Befestigungstiefe angeordnet ist, die für jedes zu biegende Blatt spezifisch ist, um den Wert für die auf jedes Blatt 10 aufzu bringende plastische Verformung als Funktion von wenigstens einer Maß veränderung bei einem jeweiligen Teil oder Element, das jedem einzelnen Blatt zugeordnet wird, zu bestimmen.

In einer anderen möglichen Ausführungsform wird die Bestimmung, welcher Teil des Blattes gebogen werden soll, unter Verwendung der Information durch geführt, die von den beiden gegenüberliegenden Flächen des flächenhaften bzw. lamellaren Körpers empfangen wird. Das in der gegenüberliegenden Fläche erhaltene Maß kann direkt über eine Vielzahl von Fühleinrichtungen oder indirekt durch Reflexion (im Fall optischer Sensoren) erhalten werden.

Die automatische Aktivierung der Befestigungseinrichtung zum Festspannen des zu verformenden lamellaren Körpers wird durch eine vorhandene Fühl einrichtung ausgeführt, die das Vorhandensein eines Teiles in ihrer Umgebung feststellt, indem sie ein Signal zum Zentralrechner sendet, der dann den Biege vorgang einleitet. In einer möglichen Ausführungsform beginnt der Zentral rechner das Biegeverfahren mit der Rücksendung eines Befehls an die Befestigungseinrichtung zum Festspannen des Längsabschnitts jedes lamellaren Körpers, der dessen freiem Abschnitt gegenüberliegt. Eine alternative Ausführungsform sieht eine Befestigungseinrichtung vor, die automatisch den lamellenförmigen Körper festsetzt, wenn sein Vorhandensein in ihrer Nähe fest gestellt wird. In beiden Fällen wird die Freigabe der bereits gebogenen Teile automatisch durch den Zentralrechner gesteuert, der das Öffnen der Befestigungseinrichtung befiehlt, nachdem das Biegen jedes Vorspannteiles abgeschlossen ist.

Die Betätigung der Verformungseinrichtung über dem lamellenförmigen Körper, der dem Biegeverfahren unterworfen werden soll, ist mit der Bewegung des Mikrometertisches verknüpft, der auf seiner Lastfläche sowohl die Verformungs-, wie auch die Fühleinrichtungen trägt, die auf diese Weise gleich zeitig vorwärts oder rückwärts relativ zum lamellenförmigen Körper bewegt werden können. Im entgegengesetzten Fall, bei dem der Mikrometertisch den zu biegenden lamellenförmigen Körper trägt, führt dieser Körper eine Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung zum Lagefühler und zur Verformungs einrichtung aus.

Obwohl eine Ausführungsform der Erfindung beschrieben worden ist, bei der nur eine zweite plastisch verformende Winkelverschiebung in derselben Richtung wie die erste Winkelverschiebung eingesetzt wird, um die gewünschte plastische Endverformung zu erhalten, kann das Biegeverfahren selbst verständlich neben der ersten Winkelverschiebung eine Mehrzahl weiterer Winkelverschiebungen umfassen, die z. B. folgendermaßen ausgeführt werden können:

- alle zusätzlichen Verschiebungen erfolgen in dieselbe Richtung wie die erste Verschiebung;
- alle zusätzlichen Verschiebungen laufen in dieselbe Richtung, die der der ersten Verschiebung entgegengesetzt ist;
- einige zusätzliche Verschiebungen erfolgen in dieselbe Richtung wie die erste Verschiebung und andere laufen in eine dieser entgegengesetzte Richtung, wobei die letzte Verschiebung in jede der beiden Richtungen ausgeführt werden kann.

Es ist auch möglich, das erfindungsgemäße Verfahren mit zwei Winkel verschiebungen in entgegengesetzten Richtungen auszuführen, wobei die erste so erfolgt, daß ein Winkelverformungswert im Bereich von 110% bis 120% des gewünschten plastischen Verformungs-Endwertes erzielt wird. In diesem Fall wie auch in allen anderen Fällen, in denen wenigstens eine zusätzliche Winkel verschiebung in einer zur vorhergehenden Verschiebung, bei der es sich um die erste oder um eine zusätzliche Verschiebung handeln kann, entgegengesetzten Richtung erfolgt, ermöglicht diese Winkelverschiebung in entgegengesetzter Richtung einen Abbau der aus den früheren Verschiebungen verbliebenen Restspannungen.

Claims

1. Verfahren zum Biegeumformen verformbarer Körper, um in diesen zwei unter einem Dihedral- bzw. Flächenwinkel zueinander stehende und miteinander längs einer Biegelinie verbundene längliche Abschnitt festzulegen, wobei die Biegelinie zumindest im wesentlichen quer zur Längsachse des Körpers verläuft, dadurch gekennzeichnet, daß es folgende Schritte umfaßt:

a) experimentelles Erfassen der Beziehung zwischen den verschiedenen Graden an Winkelverschiebung eines (12) der Längsabschnitte (11; 12) der Körper (10), die von gleicher Art sind, um die Biegelinie und der sich einstellenden plastischen Verformung, sowie Bestimmung der Normalkurve der Gleichung für die Winkelverschiebung in Abhängigkeit von der plastischem Verformung für diese Art der zu biegenden Körper (10);
b) Befestigen des anderen Längsabschnittes (11) jedes Körpers (10) ab der Biegelinie an einer Befestigungseinrichtung (20);
c) Messung der Ausgangsposition (D₀) wenigstens eines Punkts des freien Körper abschnitts (12) in bezug auf einen festen Referenzpunkt und Aufzeichnen dieses Anfangswertes der relativen Positionierung;
d) Aufbringen einer ersten Winkelverschiebung auf den freien Abschnitt (12) des zu biegenden Körpers (10) um die Biegelinie herum und in Richtung der gewünschten plastischen Verformung über einen Winkel (α) hinweg, der dem Er reichen eines Verformungswertes entspricht, der in einem Intervall zwischen 60% und 90% oder zwischen 110% und 120% der gewünschten plastischen Winkelverformung liegt, unter Berücksichtigung der bei Schritt "a" fest gelegten Gleichung;
e) Messen der neuen Winkelposition (D₁) des Punktes dieses freien Körper abschnitts (12) und Vergleichen dieser Position mit der ursprünglichen (D₀), um das Maß an plastischer Verformung zu bestimmen, das mit der vorhergehenden, auf den freien Körperabschnitt (12) aufgebrachten Winkelverschiebung erhalten wurde;
f) Auf der Grundlage des Maßes an plastischer Verformung, das im Schritt "e" erhalten wurde, Aufstellen einer neuen Gleichung zur Darstellung der Kurve der Winkelverschiebung über der plastischen Verformung, die für diesen Körper (10) in der entsprechenden Biegephase spezifisch ist, sowie Festlegen, und zwar mathematisch und/oder als Funktion der neuen spezifischen Kurve, einer zusätzlichen Winkelverschiebung zum Aufbringen auf den freien Abschnitt (12) des Körpers (10), um die gewünschte plastische Verformung zu erreichen;
g) Aufbringen der zusätzlichen Winkelverschiebung auf den freien Abschnitt (12) des zu biegenden Körpers (10) um dieselbe Biegelinie herum und über einen Winkel, der dem in Schritt "f" ermittelten Winkel entspricht;
h) Der zu biegende Körper (10) wird wenigstens einer Schrittfolge "e", "f" und "g" unterworfen, um die gewünschte plastische Endverformung zu erhalten, und
i) Freigabe des Körpers (10), der die gewünschte plastische Endverformung auf weist, aus der Befestigungseinrichtung (20).

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine zusätzliche Winkelverschiebung in Richtung der gewünschten plastischen Endverformung vorgesehen wird, wobei diese Verschiebung eine entsprechende plastische Verformung bewirkt, die der gewünschten Endverformung im Vergleich zur vorherigen plastischen Verformung ganz nahe kommt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von zusätzlichen Winkelverschiebungen in Richtung der gewünschten plastischen Endverformung vorgesehen werden, die entsprechende plastische Verformungen bewirken, die der gewünschten Endverformung zunehmend immer näher kommen.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzlichen Winkelverschiebungen hintereinander ausgeführt werden.

5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzlichen Winkelverschiebungen alle in derselben Richtung laufen.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzlichen Winkelverschiebungen alle in Richtung der gewünschten plastischen Endverformung laufen.

7. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens die letzte Winkelverschiebung in einer zur vorherigen oder zu einer vorherigen Verschiebung entgegengesetzten Richtung erfolgt.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens die letzte Winkelverschiebung in einer zur ersten Winkelverschiebung entgegenge setzten Richtung erfolgt.

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Winkelverschiebung in Richtung der plastischen Endverformung in der Abfolge wenigstens einer Einstellung der Winkelverschiebung in der entgegengesetzten Richtung entspricht.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4 oder 7 bis 9, dadurch gekenn zeichnet, daß wenigstens eine Winkelverschiebung in der zur gewünschten plastischen Endverformung entgegengesetzten Richtung erfolgt.

11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als weiterer Schritt vor der Freigabe des Körpers (10) die neue Winkelposition des Punktes auf dem freien länglichen Abschnitt (12) des Körpers (10) gemessen und diese Position mit der Position verglichen wird, die dieser Punkt im Falle des gewünschten plastischen Verformungsendzustands einnehmen sollte.