EP2403664B1 - Verfahren zum freibiegen mit einem einstellbaren gesenk - Google Patents

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EP2403664B1
EP2403664B1 EP10714838.9A EP10714838A EP2403664B1 EP 2403664 B1 EP2403664 B1 EP 2403664B1 EP 10714838 A EP10714838 A EP 10714838A EP 2403664 B1 EP2403664 B1 EP 2403664B1
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EP
European Patent Office
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bending
die
sheet metal
adjustment method
adaptive adjustment
Prior art date
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EP10714838.9A
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EP2403664A1 (de
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Jörg Heusel
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Trumpf Maschinen Austria GmbH and Co KG
Original Assignee
Trumpf Maschinen Austria GmbH and Co KG
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Publication date
Application filed by Trumpf Maschinen Austria GmbH and Co KG filed Critical Trumpf Maschinen Austria GmbH and Co KG
Publication of EP2403664A1 publication Critical patent/EP2403664A1/de
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    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D5/00—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves
    • B21D5/02—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves on press brakes without making use of clamping means
    • B21D5/0209—Tools therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
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    • B21D5/02—Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves on press brakes without making use of clamping means
    • B21D5/0209—Tools therefor
    • B21D5/0227—Length adjustment of the die

Definitions

  • the invention relates to an adaptive adjustment method for a bending tool assembly for bending sheet metal parts.
  • a sheet metal part is formed by a press beam with a bending punch along the bending line, which is formed by the contact line of the punch with the sheet metal part, presses the sheet metal part in a bending die until the desired deformation is achieved.
  • the bending die is formed in a known manner such that one, running parallel to the bending line and, for example, slot-like depression has two bending edges, which are spaced by a distance w, the die width, from each other, wherein the recess, for example. U- or V- may be formed.
  • the two bending edges preferably have a symmetrical distance to the bending line, in particular in each case w 2 .
  • the bending punch presses the sheet metal part along the bending line into the depression, wherein the sheet is deformed by abutment against the bending edge and the contact line with the bending punch, in particular the legs of the sheet metal part will bend.
  • the force of the punch to the sheet metal part of this is formed along the bending line, which forms a radius in the cross section of the sheet metal part by this deformation, which depends essentially on the Gesenkweite, the sheet thickness, the radius of the punch and the material strength.
  • the bending radii will differ at the flat side of the sheet opposite the bending line and the flat side of the sheet in contact with the bending punch.
  • the radius facing the punch will be smaller than the opposite radius.
  • Significant influencing factors on the achievable bending radius are the sheet thickness and the material hardness, since this can be used to determine the die width and pressing force required for the bending process.
  • the so-called unwound length must first be determined, ie that distance between the sheet edge and bending line, so after the bending process the leg has the corresponding desired length.
  • the bending process results in a so-called bending shortening, which is compensated for by means of a so-called correction factor by which the bending line must be displaced away from the sheet edge in order to achieve the desired limb length after bending deformation.
  • the two cheeks are swung open and attach themselves to the sheet metal part to be formed and thus support the bending deformation.
  • the pressing force is applied by the down bending punch.
  • the two Anlegwangen are preferably mechanically coupled in their movement, so that both cheeks perform a counteracting movement.
  • this training can be, for example, sheet metal parts with low material strength bend, in which it would come without the support of the Anlegwangen, to no exact bending edge and thus large deviations in the bending result would be expected.
  • the document WO 99/14641 A1 discloses a bending method in which the movement of the pressing tool is monitored to obtain a corresponding bending result.
  • a neural network is disclosed which has been parameterized in a teaching phase by means of a plurality of different test bending operations, in order subsequently to execute the bending operation on the basis of the learned information, in particular information of the current bending process is evaluated in order to determine the movement of the press beam of the machine to control.
  • the force in relation to the deformation of the press bar and the press table is detected and learned by the neural network in the learning or training phase.
  • the neural network can then determine, based on the actual sheet metal parameters, the penetration depth of the punch required to form the desired bend radius.
  • test bending operations are required, in particular 200 test bending operations are required to train the neural network to a one-percent accuracy in production.
  • the nominal thickness of the sheet is additionally made available to the neural network, which determines therefrom the required penetration depth of the press punch.
  • a bending method for bending a multilayer structure which multilayer structure has at least two metallic cover surfaces, between which a polymer layer is arranged.
  • a bending punch has two independently movable parts, which engage in a bending die, which also consists of two independently movable elements.
  • the two parts of the punch or the two parts of the die move relative to one another depending on the depth of penetration of the punch so as to prevent squeezing of the multilayer structure and to form the desired bending angle.
  • the relative movement of the parts of the die is caused by the force of the declining bending punch.
  • the US 5,305,659 A discloses a bending die which is arranged on a bending table, wherein the die parts are designed to be displaceable.
  • the tool comprises a symmetrically acting drive means to move the two die parts relatively and symmetrically to each other, thus adapting the width of the die to the radius to be bent. The smaller the distance between the two die parts, the smaller the distance of the V-shaped bend gap.
  • the document EP 0 865 840 A1 discloses a bending die assembly consisting of two parts, which are movable in relation to each other and thus can form an adjustable width between the bending edges, in particular, the two die halves are displaceable transversely to the median plane of the bending die.
  • the font JP 07 016654 discloses a pressing device having a central receiving punch and lateral receiving beams, which receiving bars are arranged laterally of the central receiving beam. By adjusting a secured with lock nuts threaded rod, the stop bars can be moved so as to be able to adjust the width of the bending die individually.
  • the font JP 03 110019 discloses a bending die in which by displacing a part along an inclined plane a stop element is changed in a relative position, wherein on this stop member two adjusting elements are arranged, which in turn act on an inclined plane on the two jaws of the bending die, so by the central Moving an actuator, the width of the bending die is changed symmetrically.
  • the font JP 63 013620 discloses a bending die with two die parts, which are pressed against each other by means of a prestressed spring, wherein the immersion of the punch and the deformation of the sheet metal part, a movement apart of the bending die which allows the punch to dip deeper so that laminated sheet metal parts can be bent very reliably.
  • a bending press further comprises a stop device, which is arranged in the working plane in which the sheet metal part is inserted into the bending press, in particular so normal to the direction of travel of the punch.
  • the sheet is inserted into the bending tool and applied to the stop device.
  • the stop device is positioned at the distance x from the bending line which corresponds to the calculated distance to reach the desired leg length. After the first bending operation and determination of a correction factor for the leg length, the stop device is offset by the determined correction value.
  • the thickness can fluctuate slightly within a sheet metal batch, which poses great problems in terms of tolerances to be complied with precision bending parts, as the bending result, and thus the influence of any deviating sheet thickness, can be determined only after the bending process, where a correction is no longer possible ,
  • the bending result is, however, also influenced by the die width itself, since with different sheet thickness also different radii and including the strength of the material, also different pressing forces arise.
  • Known methods have the disadvantage that the die width can only be changed in coarse steps due to high tool costs, since only one set of tools will be present, but furthermore a tool change is required in each case. With known bending methods, therefore, the influence of the Gesenkweite on the bending result, in particular on the bending radius and the associated leg length can only be minimized, a complete compensation is usually not possible.
  • the object of the invention is therefore to improve a bending method, in particular for bending sheet metal parts, to the effect that fluctuations in the sheet metal part parameters, already the first workpiece with respect to the bending deformation to be formed, lie within definable tolerances.
  • the object of the invention is achieved by measuring the respective current value of the sheet thickness before the bending deformation and, in the case of deviation from a desired thickness, determining a correction value for the die width and changing the die width by the determined correction value.
  • unpredictable thickness variations can be corrected in advance, for example, due to a batch change of the sheet used, so that a reject part due to the changing bending geometry is excluded from the in.
  • the detection of the actual thickness of the sheet metal part can now be carried out, for example, randomly, at least in a batch change. Furthermore, the detection can also be carried out before each bending operation, so that an exact correction of the influence of the sheet thickness can be made for each bending part.
  • the detection can be done for example when inserting the sheet metal part in the bending tool assembly by an upstream measuring device, or a measuring device of the bending press. The operator of the bending press is thus automatically informed of the correction value for adjusting the die width and can therefore possibly adjust the die width by the correction value.
  • this can be done by means of an adjusting device, in which a threaded spindle acts on the two bending edges of the Beigegesenk, that by turning the spindle by means of an actuating device, the distance between the bending edges, so the die width changed.
  • a thickness deviation is determined in relation to a desired thickness and, in the case of a deviation, a correction value dw for the die width is determined on the basis of a model of the bending process.
  • a correction value dw for the die width is determined on the basis of a model of the bending process.
  • a mathematical equation model exists to determine from the target sheet thickness, the desired leg length of the bent part and the material hardness that bending line along which the punch must act on the sheet metal part in order to achieve the desired bending result with the given output parameters.
  • the bending tool assembly has a stop device with a stop surface for the sheet metal part, wherein the stop device is arranged parallel to a moving plane normal to the feed plane movable and wherein the thickness deviation dt a correction value dx is determined for a stop position and the stop surface to the determined correction value is moved.
  • a second important influencing factor for the accuracy of a bending deformation, in particular for the length of the bent leg, is given by the stop position of the sheet metal part on the stop device.
  • This stop position determines how far the bending line is removed from a sheet metal edge, which, according to the model of the bending process, has a direct influence on the bent leg length, in particular the stop position determines the ratio of the leg lengths of a bent angle.
  • the highest possible throughput is advantageous for industrial production, ie, it is necessary to reduce the time required to carry out the bending deformation, without impairing the accuracy of the formed bent parts.
  • the time to prepare a press brake for the next bending process is a significant factor influencing the throughput.
  • the detection of the actual leg length is carried out during the bending deformation.
  • the detection of the actual leg length can be done for example by means of a tactile device, which can be monitored directly the bending curve and in deviation from a predetermined bending curve, which results in a deviation from a required leg length, a correction can be made immediately, for example, in which the Gesenkweite is adjusted accordingly.
  • the bending die will therefore be designed in this case in such a way that it can also be adjusted during a bending operation without the bending part having to be manipulated by operating personnel for this purpose. For example, the compression pressure can be slightly reduced, so that the bending die is relieved and the die width can be changed.
  • a further advantage is a development according to which the detection of the actual leg length is performed contactless, since thus the bending part does not have to be inserted or arranged in a measuring device, which would require additional operating actions and thus increases the processing time.
  • the detection of the actual leg length can for example take place in that the bending part detected in its storage position for further processing automatically by an optically acting measuring device and the bent leg length is determined. If, for example, the bending press is part of a production system, the bent limb length can be determined fully automatically during transport of the bent part to the next process step and transmitted to the control of the bending press, so as to flow directly into the adjustment or correction of the die width and / or stop position.
  • the contactless detection of the actual leg length can already take place during the bending process, for example by means of an optically acting detection device which is arranged on the bending press and the length of the bent leg in its bent end position, or possibly already detected during the bending process.
  • Another factor influencing the accuracy of the bent legs is given by the cutting accuracy of the sheet metal part. For example, if an isosceles angle to bend, the original initial length of the metal strip has a very significant impact on the length of the bent legs. Therefore, according to a development before the bending deformation, a developed actual length of the sheet metal part is detected and in the event of deviation from a proportion dx 2 to the correction value dx and / or a proportion dw 2 to the correction value dw determined a desired length. Even if, for example, a plurality of bending operations are performed on a sheet metal part, the actual developed length is taken into account, otherwise without correction a propagating error could occur, which could result in significant deviations in the sheet metal parts to be bent.
  • the bending die has a first and second die part, which are spaced from each other by the Gesenkweite, wherein the first and second die part is adjusted parallel to the feed plane in their relative position to the table bar.
  • the bending edges of the two die parts are spaced apart by the die width.
  • the method further developed according to the invention now has the very special advantage that a variety of different die widths can be set with this bending die which can be changed in the die width.
  • a refinement is advantageous according to which the die parts of the bending die are adjusted relative to each other by a drive unit in their relative position. Since such a bending press usually also has a control, which is usually also designed for processing the bending model, this development is advantageous in that the determined correction values dw and / or dx are determined by the controller and thus directly the drive unit can be controlled, to move the die parts of the bending die automatically and, in particular, without additional manipulation work by the operator, into the corresponding position. An operator can therefore assume at any time that the bending press, in particular the die width, is set to the sheet metal part currently to be processed and, under certain circumstances, deviating from desired values in individual dimensions.
  • the bending tool arrangement is thus always optimally adapted to the bending model taking into account the actual sheet metal part parameters.
  • the first and second die part of the bending die are adjusted symmetrically to a center line, so that the leg lengths forming by the bending process change in the same way.
  • the die width is set to a, determined by the model of the bending process die width w. Since the target dimension of the bending mandrel to be formed and also the desired thickness of the inserted Blechs are known, can be determined based on the bending model, the required die width and thus adjust the Gesenkweite automatically, but in particular without manual operation.
  • the stop surface is moved relative to the traversing plane to a determined by the model of the bending process stop position x. Due to the bending model can be determined from the desired desired dimensions of the bent part directly that position of the stop to be able to form the desired bending leg after applying the sheet metal part to the stop surface and performing the bending.
  • the movement to the determined stop position x is preferably carried out by a drive means, whereby the stop position can be adjusted automatically and in particular without operating action.
  • a further development according to which a bending reduction is determined with the model of the bending process has the advantage that a correction value for the stop position dx and / or for the die width dw can thus be determined even before the first bending deformation is carried out, so that the first bending deformation can already be achieved with high accuracy can be carried out.
  • This refinement also has the advantage that in the case of bending transformations that are carried out successively on a sheet metal part, whereby the sheet length is shortened in each case during bending, the required blank length can be determined in advance and, in particular, a correction factor of the die width dw or, respectively, before the bending deformation is carried out ., a correction factor of the stop position dx can be determined and thus in turn the first bent bent part can be produced in high accuracy.
  • the change in the Gesenkweite is also carried out during the bending process.
  • This has the advantage that a deviation from a desired bending curve, as required by the bending model, can still be corrected during the course of the bending transformation.
  • the movement history the bending sheet metal limb (s) being detected, for example, by means of a detection device, and a deviation from the course determined by the bending model.
  • the die width and / or the orientation of the bending die can be corrected in relation to the traverse plane, so as to form a dimensionally stable bending part.
  • the method according to the invention can be carried out by a bending tool arrangement, wherein the bending punch has a first and a second die part, which are connected to a table bar detachably longitudinally displaceable in a manner normal to the movement plane.
  • This design has the very special advantage that, in contrast to known bending tool arrangements, the two die parts can form a freely adjustable die width and thus does not have to resort to a set of Biegegesenken as previously, for cost reasons, only a limited number of different die widths was usually available , So far, a bending deformation has usually only been carried out with the most suitable bending die, whereby a systematic deviation from the desired bending profile predetermined according to the bending model was to be expected.
  • the bending tool arrangement may further comprise a stop device with a stop surface, wherein the stop device is movable parallel to a feed plane and wherein the feed plane is aligned normal to the traverse plane.
  • a movable stop device has the particular advantage that, based on the model of the bending deformation, the stop device and thus a stop position x can be set or moved to the required value, which was determined on the basis of the bending model.
  • the stop device will further comprise a drive device, so that the movement of the stop device and thus the change or adjustment of the stop position x can be performed automatically, without requiring a manual operation would be required.
  • this design has the further advantage that, for example, manufacturing data relating to the bent part, can be taken over by a higher-level control device and in particular automatically, without the help of an operator, taken over and the invention Bending tool assembly can be set to the appropriate part of the workpiece parameters.
  • the bending tool arrangement is a development of advantage, according to which the first die part and the punch have a pressing surface.
  • a bending deformation to be carried out with the claim further developed bending tool assembly is known as so-called folding.
  • a bending leg in the free-bending process is bent as far as possible and then pressed the flared leg flat.
  • the claim further developed bending tool assembly it is now possible in a particularly advantageous manner, both with a tool to perform a free-bending process and, for example, a folding, which due to the inventive design, the first and second die part can be moved independently, so for example after performing the free-bending process with the two die parts in each case a first position, at least one die part can be moved to a second position, so that the bent part can be re-applied and formed by pressing the pressing surfaces of the first die part and the punch from the bent-up sheet legs a fold.
  • a table bar having at least one drive device has the advantage that without manipulation action of the operator, the bending die can be moved and thus, for example, the change in the Gesenkweite by moving the first and second die part can be changed symmetrically to each other.
  • the drive device will be designed such that the drive action causes a movement symmetrical to the traverse plane of the Gesenkenteils relative to each other, but also a non-symmetrical movement of the Gesenkenteils is covered by the training with.
  • the drive device is detachably connected to the first and / or second die part.
  • the drive effect of the drive device can be selectively directed to the first, the second or both die parts, so that a different and, in particular, individual adjustment of the first and / or second die part can be formed in relation to the travel plane and in relation to one another.
  • the bending tool arrangement a great deal of flexibility is provided with regard to the bending operations to be performed therewith. For example, with this development, it is possible to change the die width symmetrically and asymmetrically with respect to the traversing plane, which implicitly includes an optional positioning or displacement of the two die parts in relation to the traversing plane.
  • FIG. 1 shows a bending tool assembly 1 according to the prior art, comprising a bending punch 2 and a bending die 3, wherein the bending punch 2 is arranged or held in a press bar 4 and wherein the bending die 3 is arranged in a table bar 5 and connected to this changeable fixed is.
  • the press bar 4 with the bending punch 2 is movable along a displacement plane 6 relative to the table bar 5 or bending die 3.
  • a sheet metal part 7 is inserted into the bending tool arrangement 1, in particular applied to the bending die 3.
  • the bending die has to absorb high forces during the bending deformation; in particular, the force acting on the bending punch 2 is transmitted along two contact lines 9 to the bending die 3.
  • a bending die must therefore be made of very high-strength materials to withstand the mechanical stresses to be able to withstand a correspondingly long time and thus be able to ensure a corresponding dimensional accuracy.
  • each bending die 3 having a nominal die-width 12 which can be used for a defined combination of sheet thickness, material strength and desired bending radius.
  • the die width used will usually only be approximately optimally adapted for the bending process to be performed.
  • a known bending die 3 is only usable for performing one kind of bending forming, additional bending tasks for increasing the productivity are not feasible with known bending dies or usually require the formation of a complex tool assembly from single dies.
  • FIGS. 1b and 1c shows the effects when real part parameters deviate from those ideals that underlie the bend model.
  • the sheet metal part 7 is aligned oriented so that the center line of the sheet metal part coincides with the bending line or moving plane 6 of the refilling temple, the bending punch so we contact the sheet metal part exactly along this center line and reshape. If the actual sheet metal thickness 11 is equal to the desired sheet metal thickness 14 underlying the bending model, the leg lengths a 1 and a 2 13 will be the same and in particular equal to the required nominal leg length according to the bending model.
  • Deviations in the sheet thickness and / or the material strength of the desired parameters of the bending model will lead to deviations in the bent sheet metal part, in particular, the leg lengths or possibly also the ratio of the leg lengths differ.
  • the leg lengths or possibly also the ratio of the leg lengths differ.
  • a greater bending radius will be set along the bending line 8, resulting in a greater leg length 13.
  • This effect of the sheet thickness variation is in Figure 1c shown, with the deviations have been clearly exaggerated for clarity. The same conditions are obtained with different material hardness, with a higher hardness due to the lower bending radius leads to a larger leg length.
  • FIG. 2 shows the adaptive setting method for a bending tool assembly based on a bending tool arrangement according to the invention.
  • the bending tool assembly 1 in turn comprises a press bar 4 with an arranged bending punch 2, along a traverse plane 6 can be moved relative to a bending die 3, wherein the bending die 3 is releasably longitudinally displaceable connected to a table bar 5.
  • the bending die 3 has a first 17 and second 18 die part, whose flat sides, which are preferably oriented parallel to the travel plane 6, have a spacing 12 from one another, this distance being the so-called die width w.
  • the die width is formed by the distance of the contact lines 9 of the die parts.
  • a stop device 19 is also provided, which has a stop surface 20, wherein the stop surface 20 and / or the stop device 19 is movable parallel to a feed plane 21.
  • the feed plane 21 identifies that plane which is normal to the traverse plane 6 and also corresponds to the plane on which the sheet metal part 7 is arranged for carrying out the bending deformation.
  • a drive device 22 is also present on the table bar 5, which acts via a drive means 23 on the first 17 and / or second 18 die part, wherein for example via a coupling device 24, the drive means 23 can be individually connected to the die parts.
  • a multi-part drive means 23 may be present, with which the drive effect can be individually directed to the two die parts.
  • the drive device 22 By means of the drive device 22, it is now possible to move the two die parts 17, 18 relative to the traversing plane, wherein in particular a symmetrical as well as asymmetrical adjustment or movement in relation to the traverse plane 6 is possible.
  • the die width w 12 can be increased or decreased.
  • the die width w remains the same, but the relative position relative to the traverse plane is changed.
  • the coupling 24 or the drive means 23 can now be designed, for example, such that they also form the releasable connection of the die parts 17, 18 with the table bar 5.
  • This is in particular to the advantage, since thus simultaneously with the adjustment of the Gesenkweite 12, the die parts are unlocked relative to the table bar 5 and in turn locked after adjustment of Gesenkweite to the desired value and thus for the next bending operation in the desired position to form the required Gesenkweite are fixed relative to the table bar.
  • a guide 35 may be arranged, which is a longitudinal displacement of the die parts 17, 18 in the direction parallel allows the feed plane 21, wherein means of locking a fixing of the Gesenker parts in the guide 35 and the table bar is possible.
  • the guide or the correspondingly complementarily formed receptacle on the die parts can, for example, also be designed in such a way that relief of the bending die allows longitudinal adjustment of the die parts; when loaded by the bending die, an automatic locking of the die parts in the guide takes place.
  • adjustments of the Gesenkweite or the Gesenkposition can be carried out relative to the traversing even with an already inserted sheet metal part, as soon as the forming process starts, but in particular as soon as the punch exerts pressing force on the sheet metal part, the bending die is fixed.
  • the advantage of the method according to the invention is now, in particular, that the current actual thickness 11 of the sheet metal part 7 is detected before the bending deformation is carried out and then, based on the model of the bending deformation, in the case of a deviation from a desired sheet thickness, that correction value dw determined is, by the die width w 12 must be changed in order to produce a bent part with the required leg length and the required ratio of leg lengths despite deviating sheet thickness.
  • the detection of the current actual sheet thickness can for example be done by a measuring device with a set of styli, the sheet metal part 7 inserted before inserting into the bending press in the measuring device or the measuring device is applied to the sheet metal part, and so the thickness is determined.
  • an ultrasound transponder system can also be used, for example, which is applied, for example, to the inserted sheet-metal part 7 in the region of the deformation zone on the sheet-metal part and therefore measures the actual sheet-metal thickness directly in the section substantially influencing the bending.
  • a touch device can also be arranged in the bending punch 2, which detects the sheet thickness when the bending punch is lowered, but before a pressing force is applied by the bending punch to the sheet metal part.
  • the measuring device is arranged on the bending press, for example on the bending punch, that the detection of the current thickness 11 of the sheet metal part 7 does not require any additional operating steps, but in the course of inserting or aligning the sheet metal part in the / the bending press takes place.
  • the bending deformation leads to a shortening of the sheet metal strip, whereby the so-called unwound length of the sheet metal strip from the bending model based on the sheet thickness, determine the desired leg length and the Gesenkweite. If the sheet thickness deviates from the assumed target sheet thickness, this has a direct effect on the bent leg length via the shortening factor. However, since this shortening factor also depends on the die width, a deviation of the actual sheet thickness can be corrected by adjusting the Gesenkweite, according to the inventive method that the Gesenkweite is changed according to the bending model and thus in turn formed a bent part with the desired leg length becomes.
  • this has the very special advantage that thus in each case a correct leg length can be bent, since the die width is adaptively adapted to the current target thickness of the sheet metal part.
  • this adaptation method can be carried out prior to each bending operation, so that continuously high-precision bent parts can be formed, wherein deviations of the sheet thickness substantially do not impair the bending result.
  • a further advantage of the method according to the invention lies in the fact that also cutting tolerances can be compensated since, according to a development, the model of bending deformation also includes the determination of the unwound length.
  • the stop position or the stop distance x 25 are determined.
  • the stop device 19 with the abutment surface 20 is now moved to those abutment distance x 25, so that by concern of the sheet metal part 7 in the feed plane 21 of the bending tool assembly 1 and further concerns on the stop surface 20, it is ensured that under consideration or compensation of Current actual sheet thickness is bent a bent part with the correct leg length.
  • an inaccurate cut dimension has the effect of being particularly negative in that, without correcting the stop position, some leg lengths will have a clear deviation from the nominal dimension, as a result of which the bent part is to be assessed as a whole.
  • the inventive method can now also the stop distance 25 are adapted so that the determined by the bending model stop position or the stop distance is adjusted by a correction value dx, so that a total bending part can be formed with one or more Biegeumformept, wherein the determined cutting tolerance and which is based on the bending model resulting correction value dw is divided in such a way to the individual bending transformations that a total dimensionally stable bent part is formed.
  • determining the current sheet thickness and corresponding adjustment of the die width 12 or by determining the current blank length of the sheet metal part 7 can by changing or adjusting the Gesenkweite 12 and / or change the abutment distance 25 deviations from a target sheet thickness or a desired cutting length be corrected to still be able to produce largely dimensionally accurate parts.
  • a deviating from the target hardness of the material of the sheet metal part will also lead to a non-model compliant sequence of bending deformation, in particular, another bending radius will set, which again has a direct influence on the forming leg lengths.
  • the forming leg length is detected and counteracted according to a deviation from the bending model course, for example, by the die width is already adjusted during the bending process accordingly.
  • the pressing pressure is reduced so much that an adjustment of the die parts 17, 18 relative to the table bar 5 is possible without the sheet metal part 7 in the bending tool assembly 1 slips or tilting of the die parts 17, 18 between the sheet metal part 7 and / or the table bar 5 is prevented.
  • the detection of the leg length during the bending deformation is preferably carried out contactless, for example by means of an optically or acoustically acting detection device that detects the course of movement of the aufbiegenden leg portion and determined by comparison with the bending model in case of deviation, a correction value for the Gesenkweite.
  • FIG. 3a to 3d shows on the basis of a bending deformation for forming a fold the difference of the inventive adaptive adjustment method in a bending tool assembly according to the invention in comparison to the prior art.
  • FIG. 3a and b show the state of the art with a bending tool assembly 1.
  • the bending tool assembly 1 comprises a bending punch 2 and a, for the particular application individually configured Biegegesenkan für 26, which is connected via a guide device 27 to the table bar.
  • the bending die assembly 26 now comprises a bending die 3 with a fixed predetermined die width 12, a spacer plate 28 and a rebate stop 29.
  • the individual components of the bending die assembly 26 are non-positively and / or positively connected to each other by means of a connecting means 31 and in particular form a mechanically compact unit.
  • the Biegegesenkan extract 26 is movable between a first and second fixed predetermined position to perform in a first position, the bending deformation to form the legs and perform in a second stop position the pressing of the legs to form the fold.
  • the first and second stop positions are to be set exactly to the respective bending die arrangement 26, since, due to the arrangement of the individual components of the bending die arrangement, a plurality of different possible distances between the bending die and the fold stop will be set.
  • FIG. 3a shows the first forming step in which a sheet metal part 7 is formed by applying to the Biegegesenkan für 26 and moving 32 of the punch 2 in the direction of the bending die 3 to the effect that a leg 33 is formed.
  • the bending punch 2 moves back and the bending die assembly 26 is moved by means of the guide device 27 in the second stop position as in Fig. 3b
  • the bending punch 2 is in turn moved in the direction of the Biegegesenkan für 32 until a rebate surface 34 of the punch has contact with the bent leg 33 and this to a fold flattening
  • a known Biegegesenkan für usufactore 12 has a fixed geometry, in particular, the Gesenkweite 12 is fixed, so that no correction is possible to correct a deviating from the target bending geometry of the sheet metal part can.
  • FIG. 3c and d show a bending deformation with the inventive method in combination with the bending tool assembly according to the invention.
  • a sheet metal part 7 is deformed by moving 32 of the bending punch 2 to form a leg 33. Since the current thickness was detected by the sheet metal part 7 and the die width 12 was optionally changed by the correction value dw determined from a deviation of the sheet thickness from a nominal sheet thickness, a leg 33 with the required leg length is reliably bent even in the first bending part.
  • the first die part 17 After performing the first bending deformation, for example, only the first die part 17 is changed in position, in particular it is moved in the direction of the traverse plane 6, so that the bending punch 2 with the rebate 34 flattens the bent leg 33 of the sheet metal part 7, wherein the sheet metal part on the Folding surface 30 of the first die 17 was applied.
  • the advantages of the invention training are clearly visible.
  • the first 17 and second die part 18 a stepless formation of the die width 12 is possible, in particular an optimal adaptation to the bending deformation to be carried out is thus possible.
  • the optimum die width which results from the bending model on the basis of the sheet thickness and the material strength, can be formed for each bending deformation; on the other hand, the die width can be correspondingly corrected for deviations of the sheet thickness from the nominal value, in order nevertheless to be able to carry out a correct bending deformation.
  • Biegegesenke usually a V-shaped die shape, which limits the achievable degree of bending, ie how far the legs of the sheet metal part can be bent, significantly limits.
  • the die parts of the bending arrangement according to the invention in each case one for the traversing plane 6 of Bending punch 2 preferably has parallel side surface, whereby the bending parts can be supported particularly well against the table beam 5.
  • a high load capacity of the die parts can be formed by structurally simple shaping.
  • known Biegesenke must be particularly mechanically stable formed due to the V-shaped die to prevent the risk of widening of the V-shape, and thus a different die width, resulting in significantly higher tooling costs.
  • first and second die parts may be formed identically in terms of shape and mechanical properties, thereby reducing the required different bending tool components, in particular, one can endure with one type of die part. It is also of particular advantage that the first 17 and second die part 18 can be moved individually and independently of one another in relation to the table bar 5, in which case, for example, only the first die part 17 is moved while the second die part remains in its position.

Landscapes

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein adaptives Einstellverfahren für eine Biegewerkzeuganordnung zum Freibiegen von Blechteilen.
  • Aus dem Gebiet der Blechbearbeitung sind mehrere Umformverfahren bekannt, insbesondere ist als ein solches Verfahren das Freibiegen von Blechteilen bekannt. Dabei wird in einer Biegepresse ein Blechteil dadurch umgeformt, dass ein Pressbalken mit einem Biegestempel entlang der Biegelinie, die durch die Kontaktlinie des Biegestempels mit dem Blechteil gebildet ist, das Blechteil in ein Biegegesenk drückt, bis die gewünschte Umformung erreicht ist. Das Biegegesenk ist in bekannter Weise derart ausgebildet, dass eine, parallel zur Biegelinie verlaufende und bspw. schlitzartig ausgebildete Vertiefung zwei Biegekanten aufweist, die um einen Abstand w, der Gesenkweite, von einander beabstandet sind, wobei die Vertiefung bspw. U- oder V-förmig ausgebildet sein kann. Ferner weisen die beiden Biegekanten bevorzugt einen symmetrischen Abstand zur Biegelinie auf, insbesondere jeweils w 2 .
    Figure imgb0001
     Bei der Verfahrbewegung des Pressenbalkens drückt der Biegestempel das Blechteil entlang der Biegelinie in die Vertiefung, wobei das Blech durch Anliegen an der Biegekante und der Kontaktlinie mit dem Biegestempel umgeformt wird, insbesondere werden sich die Schenkel des Blechteils aufbiegen. Durch die Kraftausübung des Biegestempels auf das Blechteil wird dieses entlang der Biegelinie umgeformt, wobei sich durch diese Umformung im Querschnitt des Blechteils einen Radius ausbildet, der im Wesentlichen von der Gesenkweite, der Blechdicke, dem Radius des Biegestempels und der Materialfestigkeit abhängt. Da üblicherweise eine möglichst scharfkantige Biegung gewünscht ist, also dass der erzielte Biegeradius möglichst klein ist, wird auch der Radius des Biegestempels möglichst klein sein, ohne jedoch die Gefahr einer Kerbwirkung mit sich zu bringen. Bedingt durch die Blechdicke und die Materialfestigkeit werden sich die Biegeradien an der, der Biegelinie gegenüberliegenden Flachseite des Blechs, und der mit dem Biegestempel in Kontakt befindlichen Flachseite des Blechs, unterscheiden, insbesondere wird der dem Biegestempel zugewandte Radius kleiner als der gegenüberliegende Radius sein. Wesentliche Einflussfaktoren auf den erzielbaren Biegeradius stellen jedoch die Blechdicke und die Materialhärte dar, da sich daraus die für den Biegevorgang erforderliche Gesenkweite und Presskraft ermitteln lässt. Bevorzugt sind die komplexen Abhängigkeiten zwischen und von den Ausgangsparametern exemplarisch berechnet und tabellarisch zusammengefasst, sodass ein Bediener einer derartigen Biegepresse ohne Durchführen der komplexen Berechnungen, bei gegebener Blechdicke und Gesenkweite, die erforderliche Presskraft zur Erreichung der Biegeumformung direkt aus der Tabelle ablesen kann.
  • Da die eingesetzten Biegewerkzeuge mechanische Präzisionsteile sind, die insbesondere im Hinblick auf die auftretenden Biegekräfte mechanisch besonders stabil ausgebildet sein müssen und daher zumeist auch äußerst kostspielig sind, wird nicht für jeden möglichen Biegefall ein optimales Werkzeug hergestellt bzw. vorhanden sein. Es wird daher einen Werkzeugsatz geben, wobei jedes Werkzeug für einen festgelegten Einsatzbereich verwendet werden kann. Somit wird für den überwiegenden Teil der durchgeführten Biegeumformungen mangels eines individuell ausgebildeten Biegegesenks, nur die bestmöglich passende Kombination aus Biegegesenk und Presskraft eingesetzt. Beim Wechsel der zu verarbeitenden Materialien bzw. Änderung der auszubildenden Biegegeometrie muss ferner zumeist das Biegewerkzeug getauscht werden, was einen beträchtlichen Zeitaufwand darstellt.
  • Um beispielsweise einen L-Winkel zu biegen, also einen um 90° zur Längserstreckung des Blechteils abgewinkelten Schenkel mit einer festgelegten Länge A zu formen, muss zuvor die so genannte abgewickelte Länge ermittelt werden, also jener Abstand zwischen Blechkante und Biegelinie, sodass nach dem Biegevorgang der Schenkel die entsprechend gewünschte Länge aufweist. Durch den Biegevorgang kommt es zu einer so genannten Biegeverkürzung, was mittels eines so genannten Korrekturfaktors ausgeglichen wird, um den die Biegelinie von der Blechkante weg verschoben werden muss, um nach der Biegeumformung die gewünschte Schenkellänge zu erreichen.
  • Beispielsweise zeigt die US 7,454,943 ein Biegegesenk mit zwei Anlegwangen, die um eine Schwenkachse gegeneinander verschwenkt werden können. Beim Niederfahren des Biegestempels werden die beiden Wangen aufgeschwenkt und legen sich an das umzuformende Blechteil an und unterstützen somit die Biegeumformung. Die Presskraft wird dabei durch den niederfahrenden Biegestempel aufgebracht. Die beiden Anlegwangen sind bevorzugt mechanisch in ihrer Bewegung gekoppelt, sodass beide Wangen eine gegengleiche Bewegung ausführen. Mit dieser Ausbildung lassen sich bspw. Blechteile mit geringer Materialfestigkeit biegen, bei denen es ohne Unterstützung durch die Anlegwangen, zu keiner exakten Biegekante kommen würde und somit große Abweichungen im Biegeergebnis zu erwarten wären.
  • Das Dokument WO 99/14641 A1 offenbart ein Biegeverfahren bei dem die Bewegung des Presswerkzeugs überwacht wird, um ein entsprechendes Biegeergebnis zu erhalten. Insbesondere ist ein neuronales Netzwerk offenbart, welches in einer Einlernphase, mittels einer Mehrzahl unterschiedlicher Test-Biegevorgänge parametriert wurde, um anschließend den Biegevorgang basierend auf der gelernten Information abzuarbeiten, insbesondere wird Information des laufenden Biegevorganges ausgewertet, um darauf basierend die Bewegung des Pressenbalkens der Maschine zu kontrollieren. Für eine Biegepresse wird beispielsweise die Kraft in Relation zur Verformung des Pressenbalkens und des Presstisches erfasst und vom neuronalen Netzwerk in der Lern- bzw. Trainingsphase eingelernt. Bei der Durchführung der Biegung kann das neuronale Netzwerk dann ausgehend von den aktuellen Blechparametem jene Eindringtiefe des Biegestempels bestimmen, die zur Ausbildung des gewünschten Biegeradius erforderlich ist Um das neuronale Netzwerk zu trainieren, ist eine Vielzahl von Testbiegevorgängen erforderlich, insbesondere sind 200 Testbiegevorgänge erforderlich, um das neuronale Netzwerk auf eine ein-prozentige Genauigkeit im Produktionsbetrieb zu trainieren. Beim aktuellen Biegevorgang wird neben einer Mehrzahl anderer Parameter zusätzlich die nominale Dicke des Blechs dem neuronalen Netzwerk zur Verfügung gestellt, welches daraus die erforderliche Eindringtiefe des Pressenstempels ermittelt.
  • Aus der FR 2 739 580 A1 ist ein Biegeverfahren zum Biegeumformen einer Multilagenstruktur bekannt, welche Multilagenstruktur zumindest zwei metallische Deckflächen aufweist, zwischen denen eine Polymerlage angeordnet ist. Dazu ist offenbart, dass ein Biegestempel zwei unabhängig voneinander bewegbare Teile aufweist, welche in ein Biegegesenk eingreifen, welches ebenfalls aus zwei unabhängig voneinander bewegbaren Elementen besteht. Beim Biegevorgang ist vorgesehen, dass sich die beiden Teile des Stempels bzw. die beiden Teile des Gesenks abhängig von der Eindringtiefe des Stempels relativ zueinander bewegen, um so ein Abquetschen der Multilagenstruktur zu verhindern und den gewünschten Biegewinkel auszubilden. Die relative Bewegung der Teile des Gesenks wird dabei durch die Kraft des niederfahrenden Biegestempels hervorgerufen.
  • Die US 5,305,659 A offenbart ein Biegegesenk, welches auf einem Biegetisch angeordnet ist, wobei die Gesenkteile verschiebbar ausgebildet sind. Das Werkzeug umfasst ein symmetrisch wirkendes Antriebsmittel um die beiden Gesenkteile relativ und symmetrisch zueinander zu bewegen, um somit die Breite des Gesenks an den zu biegenden Radius an-zupassen. Je geringer der Abstand zwischen den beiden Gesenkteilen ist, desto kleiner wird der Abstand des V-förmigen Biegespalts.
  • Das Dokument EP 0 865 840 A1 offenbart eine Biegegesenkanordnung bestehend aus zwei Teilen, welche in Relation zueinander bewegbar sind und somit eine einstellbare Breite zwischen den Biege-kanten ausbilden können, insbesondere sind die beiden Gesenkhälften quer zur Mittelebene des Biegegesenks verschiebbar. Mit dieser Ausbildung wird gewährleistet, dass eine Bewegung der ersten Anlegebacke in einer Längsrichtung parallel zur Mittelebene automatisch in einer entgegengesetzten Bewegung der zweiten Anlegebacke resultiert, insbesondere bewegen sich beide Anlegebacken um denselben Abstand, wodurch sich die Breite des Biegegesenks symmetrisch ändert. Insbesondere wird durch die Ausbildung von spezifischen Winkel von Kegelstümpfen gewährleistet, dass eine Bewegung eines Gesenkbalkens automatisch eine entsprechend gegengesetzte Bewegung des zweiten Gesenkbalkens bewirkt.
  • Die Schrift JP 07 016654 offenbart eine Pressvorrichtung, welche einen zentralen Aufnahmestempel und seitliche Aufnahmebalken aufweist, welche Aufnahmebalken seitlich des zentralen Aufnahmebalkens angeordnet sind. Durch Verstellen einer mit Sicherungsmuttern gesicherten Gewindestange können die Anschlagbalken bewegt werden, um so die Weite des Biegegesenks individuell anpassen zu können.
  • Die Schrift JP 03 110019 offenbart ein Biegegesenk, bei dem durch Verschieben eines Teils entlang einer schiefen Ebene ein Anschlagelement in einer relativen Position geändert wird, wobei auf diesem Anschlagteil zwei Stellelemente angeordnet sind, welche wiederum über eine schiefe Ebene auf die zwei Backen des Biegegesenks wirken, sodass durch das zentrale Verschieben eines Stellelementes die Weite des Biegegesenks symmetrisch geändert wird.
  • Die Schrift JP 63 013620 offenbart ein Biegegesenk mit zwei Gesenkteilen, welche mittels einer vorgespannten Feder gegeneinander gedrückt werden, wobei das Eintauchen des Biegestempels und das Umformen des Blechteils eine Auseinanderbewegung des Biegegesenks initiiert, wodurch der Biegestempel tiefer eintauchen kann, sodass laminierte Blechteile sehr zuverlässig gebogen werden können.
  • Das Problem bei bekannten Freibiegeverfahren liegt nun insbesondere darin, dass beim Modell zur Berechnung der Schenkellänge die Blechdicke einen ganz wesentlichen Beitrag liefert, da davon insbesondere die Biegeradien im Bereich der Biegelinie abhängen, was sich wiederum auf den Verkürzungsfaktor auswirft. Fertigungstechnisch bedingt wird es jedoch beim angelieferten Blech zumeist zu geringen Schwankungen der tatsächlichen Blechdicke kommen, sodass die gewünschte Schenkellänge des Biegeteils ohne zusätzliche Korrektur nicht zuverlässig eingehalten werden kann. Bislang ist dazu bekannt, nach dem ersten Biegevorgang die tatsächlich erhaltene Schenkellänge zu messen um daraus den neuen Versatz der Biegelinie zu berechnen. Bevorzugt weist eine Biegepresse ferner eine Anschlagvorrichtung auf, welche in der Arbeitsebene angeordnet ist, in der das Blechteil in die Biegepresse eingelegt wird, insbesondere also normal zur Verfahrrichtung des Biegestempels. Das Blech wird in das Biegewerkzeug eingelegt und an der Anschlagvorrichtung angelegt. Bei bekannten Verfahren wird die Anschlagvorrichtung auf jenen Abstand x von der Biegelinie entfernt positioniert, der dem berechneten Abstand zur Erreichung der gewünschten Schenkellänge entspricht. Nach dem ersten Biegevorgang und Bestimmung eines Korrekturfaktors für die Schenkellänge, wird die Anschlagvorrichtung um den ermittelten Korrekturwert versetzt.
  • Von Nachteil ist nun, dass bei einer abweichenden Blechdicke zumindest das erste Biegeteil im Hinblick auf die Schenkellänge außerhalb zulässiger Toleranzen ist und somit als Ausschuss für die weiter Verarbeitung nicht verwendbar ist. Bei Blechteilen die nur in geringer Stückzahl gefertigt werden ist dies von besonderem Nachteil, da ein derartiges nicht verwendbares Blechteil auf die Gesamtkosten aufgerechnet werden muss. Bei Blechteilen die in großer Stückzahl gefertigt werden, werden zumeist im Laufe des Fertigungsvorgangs mehrere Blechchargen eingesetzt, wobei sich bei jedem Chargenwechsel die Blechdicke ändern kann und somit eine erneute Korrektur der Anschlagposition erforderlich ist, verbunden mit zumindest einem weiteren Ausschussteil. Ferner kann auch innerhalb einer Blechcharge die Dicke geringfügig schwanken, was hinsichtlich einzuhaltender Toleranzen bei Präzisionsbiegeteilen große Probleme aufwirft, als dass das Biegeergebnis, und damit der Einfluss einer eventuell abweichenden Blechdicke, erst nach dem Biegevorgang festgestellt werden kann, wo eine Korrektur nicht mehr möglich ist.
  • Das Biegeergebnis wird allerdings auch durch die Gesenkweite selbst beeinflusst, da sich bei unterschiedlicher Blechdicke auch unterschiedliche Radien und unter Einbeziehung der Festigkeit des Materials, auch unterschiedliche Presskräfte ergeben. Bekannte Verfahren haben dahingehend den Nachteil, dass die Gesenkweite aufgrund hoher Werkzeugkosten nur in groben Schritten verändert werden kann, da nur ein Satz von Werkzeugen vorhanden sein wird, wobei dazu jedoch ferner jeweils ein Werkzeugwechsel erforderlich ist. Mit bekannten Biegeverfahren kann daher der Einfluss der Gesenkweite auf das Biegeergebnis, insbesondere auf den Biegeradius und die damit verbundene Schenkellänge nur minimiert werden, ein vollständiger Ausgleich ist zumeist nicht möglich.
  • Die Aufgabe der Erfindung liegt also darin, ein Biegeverfahren, insbesondere zum Freibiegen von Blechteilen, dahingehend zu verbessern, dass Schwankungen der Blechteilparameter, bereits das erste Werkstück hinsichtlich der auszubildenden Biegelunformung, innerhalb festlegbarer Toleranzen liegt.
  • Die Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, dass vor der Biegeumformung der jeweils aktuelle Wert der Blechdicke gemessen wird und bei Abweichung von einer Soll-Dicke ein Korrekturwert für die Gesenkweite ermittelt wird und die Gesenkweite um den ermittelten Korrekturwert verändert wird.
  • Durch die Erfassung der Ist-Dicke des Blechteils können unvorhersehbare Dickenschwankungen beispielsweise aufgrund eines Chargenwechsels des verwendeten Blechs im Vorhinein korrigiert werden, sodass ein Ausschussteil aufgrund der sich ändernden Biegegeometrie von vom herein ausgeschlossen wird. Die Erfassung der Ist-Dicke des Blechteils kann nun beispielsweise stichprobenartig durchgeführt werden, jedenfalls jedoch bei einem Chargenwechsel. Ferner kann die Erfassung aber auch vor jedem Biegevorgang durchgeführt werden, sodass für jedes Biegeteil eine exakte Korrektur des Einflusses der Blechdicke vorgenommen werden kann. Die Erfassung kann beispielsweise beim Einlegen des Blechteils in die Biegewerkzeuganordnung durch eine vorgelagerte Messvorrichtung, oder eine Messvorrichtung der Biegepresse erfolgen. Der Bediener der Biegepresse bekommt somit automatisch den Korrekturwert zur Verstellung der Gesenkweite mitgeteilt und kann daher ggf. die Gesenkweite um den Korrekturwert anpassen. Beispielsweise kann dies mittels einer Einstellvorrichtung erfolgen, bei der eine Gewindespindel auf die beiden Biegekanten des Beigegesenks derart wirkt, dass durch Verdrehen der Spindel mittels einer Betätigungsvorrichtung, der Abstand zwischen den Biegekanten, also die Gesenkweite, geändert wird.
  • Aus der ermittelten Ist-Dicke wird im Bezug zu einer Soll-Dicke eine Dickenabweichung ermittelt und bei einer Abweichung, anhand eines Modells des Biegevorgangs ein Korrekturwert dw für die Gesenkweite ermittelt. Für jede Biegeumformung existiert ein mathematisches Gleichungsmodell, um aus der Soll-Blechdicke, der gewünschten Schenkellänge des gebogenen Teils und der Materialhärte jene Biegelinie zu ermitteln, entlang derer der Biegestempel auf das Blechteil einwirken muss um mit den gegebenen Ausgangsparameter das gewünschte Biegeergebnis zu erreichen. Der ganz besondere Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt nun darin, dass das Biegegesenk in seiner Gesenkweite individuell veränderbar ist und somit eine genaue Anpassung an die, für die aktuelle Blechdicke erforderliche Gesenkweite möglich ist. Die Veränderung der Gesenkweite kann nun mittels der Einstellvorrichtung vorgenommen werden, ohne dass dafür ein Umrüsten der Biegepresse erforderlich ist, insbesondere jedoch ohne dass dafür das Biegegesenk vom Tischbalken abgebaut werden muss.
  • Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist somit eine deutliche Steigerung der Genauigkeit der Biegevorgänge möglich und wird ferner eine Erweiterung des Einsatzbereichs einer Biegewerkzeuganordnung erreicht. Insbesondere wird es mit einem Biegegesenk möglich, eine deutlich größere Vielfalt an hochpräzisen Biegeumformungen durchzuführen.
  • Nach einer vorteilhaften Weiterbildung weist die Biegewerkzeuganordnung eine Anschlagvorrichtung mit einer Anschlagfläche für das Blechteil auf, wobei die Anschlagvorrichtung parallel zu einer zur Verfahrebene des Biegestempels normalen Zuführebene bewegbar angeordnet ist und wobei aus der Dickenabweichung dt ein Korrekturwert dx für eine Anschlagposition ermittelt wird und die Anschlagfläche um den ermittelten Korrekturwert bewegt wird. Ein zweiter bedeutender Einflussfaktor für die Genauigkeit einer Biegeumformung, insbesondere für die Länge des gebogenen Schenkels, ist durch die Anschlagposition des Blechteils an der Anschlagvorrichtung gegeben. Diese Anschlagposition legt fest, wie weit die Biegelinie von einer Blechteilkante entfernt ist, was entsprechend des Modells des Biegevorgangs, direkten Einfluss auf die gebogene Schenkellänge hat, insbesondere wird durch die Anschlagposition das Verhältnis der Schenkellängen eines gebogenen Winkels festgelegt. Durch eine Abweichung von der Soll-Blechdicke kommt es ohne Korrektur der Anschlagposition wiederum zu einer Abweichung von der gewünschten Schenkellänge, wobei sich diese Abweichung entsprechend der anspruchsgemäßen Weiterbildung über den Korrekturfaktor dx ausgleichen lässt.
  • Zur Verkleinerung des Toleranzfeldes und damit zur Erreichung einer höheren Biegegenauigkeit ist eine Weiterbildung von Vorteil, nach der nach Durchführen des Biegevorgangs eine Ist-Schenkellänge des gebogenen Blechteils erfasst wird und bei Abweichung von einer Soll-Schenkellänge ein Anteil dx1 zum Korrekturwert dx und/oder ein Anteil dw1 zum Korrekturwert dw ermittelt wird. Ein weiterer Einflussfaktor auf die Biegegenauigkeit sind Schwankungen in der Materialhärte bzw. der Festigkeit. Ein härteres Material setzt dem Biegevorgang einen größeren Widerstand entgegen, wodurch der modellgemäße Biegeradius entlang der Biegelinie nicht erreicht wird, was wiederum einen direkten Einfluss auf die Schenkellänge hat. Da die Materialhärte nur sehr aufwändig zu bestimmen ist, jedoch innerhalb einer Materialcharge zumeist nicht schwankt, kann mit der erfindungsgemäßen Weiterbildung durch die ermittelte Ist-Schenkellänge bei bekannten Parametern für die Gesenkweite und/oder die Anschlagposition, direkt auf die Materialhärte rückgeschlossen werden und bei Abweichung der Ist-Schenkellänge von einer Soll-Schenkellänge ein entsprechender Korrekturwert ermittelt werden.
  • Für die industrielle Fertigung ist ein möglichst hoher Durchsatz von Vorteil, es gilt also die erforderliche Zeit zur Durchführung der Biegeumformung zu reduzieren, ohne dabei die Genauigkeit der umgeformten Biegeteile zu verschlechtern. Bei Biegeteilen die in geringer Stückzahl hergestellt werden, oder für die am Stück mehrere Biegeumformungen durchgeführt werden müssen, ist die Zeit zur Vorbereitung einer Biegepresse auf den nächsten Biegevorgang, die so genannte Rüstzeit, ein wesentlicher Einflussfaktor auf den Durchsatz. Durch eine anspruchsgemäße Weiterbildung, nach der die Erfassung der Ist-Schenkellänge innerhalb einer Serie von Biegeumformungen nur nach dem ersten Biegevorgang durchgeführt wird, lässt sich erreichen, dass sich mit nur einem einzigen Messvorgang das Biegeverfahren derart anpassen bzw. korrigieren lässt, dass alle nachfolgend gebogenen Teile zuverlässig innerhalb vorgegebener Toleranzbereiche bleiben.
  • Im Hinblick auf eine möglichst hohe Genauigkeit, insbesondere innerhalb einer Serie von Biegeumformungen, ist eine Weiterbildung von Vorteil, nach der die Erfassung der Ist-Schenkellänge während der Biegeumformung durchgeführt wird. Die Erfassung der Ist-Schenkellänge kann beispielsweise mittels einer Tastvorrichtung erfolgen, wodurch sich unmittelbar der Biegeverlauf überwachen lässt und bei Abweichung von einem vorgegebenen Biegeverlauf, welcher in einer Abweichung von einer geforderten Schenkellänge resultiert, sofort eine Korrektur vorgenommen werden kann, beispielsweise in dem die Gesenkweite entsprechend angepasst wird. Das Biegegesenk wird in diesem Fall daher derart ausgebildet sein, dass es auch während eines Biegevorgangs verstellbar ist, ohne dass dazu das Biegeteil vom Bedienpersonal manipuliert werden muss. Beispielsweise kann dazu der Pressdruck etwas reduziert werden, sodass das Biegegesenk entlastet wird und die Gesenkweite verändert werden kann.
  • Von Vorteil ist eine Weiterbildung nach der die Erfassung der Ist-Schenkellänge kontaktlos durchgeführt wird, da somit das Biegeteil nicht in einer Messvorrichtung eingelegt bzw. angeordnet werden muss, was zusätzliche Bedienhandlungen erforderlich machen würde und damit die Bearbeitungszeit erhöht. Die Erfassung der Ist-Schenkellänge kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass das Biegeteil in seiner Ablageposition zur weiteren Bearbeitung automatisch von einer optisch wirkenden Messvorrichtung erfasst und die gebogene Schenkellänge ermittelt wird. Ist beispielsweise die Biegepresse Teil eines Produktionssystems kann die gebogene Schenkellänge vollautomatisch beim Transport des Biegeteils zum nächsten Verfahrensschritt ermittelt und an die Steuerung der Biegepresse übermittelt werden, um so direkt in die Einstellung bzw. Korrektur der Gesenkweite und/oder Anschlagposition einfließen. Auch kann die kontaktlose Erfassung der Ist-Schenkellänge bereits während des Biegevorgangs erfolgen, beispielsweise mittels einer optisch wirkenden Erfassungsvorrichtung die an der Biegpresse angeordnet ist und die Länge des gebogenen Schenkels in seiner gebogenen Endposition, oder ggf. bereits während des Biegevorgangs erfasst.
  • Ein weiterer Einflussfaktor auf die Genauigkeit der gebogenen Schenkel ist durch die Zuschnittgenauigkeit des Blechteils gegeben. Ist beispielsweise ein gleichschenkeliger Winkel zu biegen, hat die ursprüngliche Ausgangslänge des Blechstreifens einen ganz wesentlichen Einfluss auf die Länge der gebogenen Schenkel. Daher wird nach einer Weiterbildung vor der Biegeumformung eine abgewickelte Ist-Länge des Blechteils erfasst und bei Abweichung von einer Soll-Länge ein Anteil dx2 zum Korrekturwert dx und/oder ein Anteil dw2 zum Korrekturwert dw ermittelt. Auch wenn beispielsweise mehrere Biegevorgänge an einem Blechteil vorgenommen werden, ist die tatsächlich abgewickelte Länge zu berücksichtigen, da sonst ohne Korrektur ein sich fortpflanzender Fehler auftreten könnte, was in deutlichen Abweichungen in den zu biegenden Blechteilen resultieren könnte. Diese Weiterbildung hat nun den Vorteil, dass aufgrund der ermittelten tatsächlichen Ist-Länge des Blechteils und unter Berücksichtigung bzw. Kenntnis des Modells der Biegeumformung, insbesondere der Kenntnis aller für dieses Blechteil durchzuführenden Biegeumformungen, die Längenabweichung auf alle, entlang der vom Soll-Wert abweichenden Längserstreckung des Biegeteils durchzuführenden Biegeumformungen aufgeteilt werden kann, sodass insgesamt die geforderte Toleranz eingehalten werden kann. Insbesondere kann das Biegemodell derart ausgebildet sein, dass absolut erforderliche Abmessungen jedenfalls eingehalten werden, jedoch die sich durch eine Abweichung von der geforderten, abgewickelten Länge ergebenden Toleranzen auf die verbleibenden Biegungen bzw. Schenkel derart aufgeteilt werden, dass insgesamt alle Toleranzen eingehalten werden und somit ein weiter verarbeitbarer Biegeteil geformt wird.
  • Eine vorteilhafte Weiterbildung erhält man dadurch, dass das Biegegesenk einen ersten und zweiten Gesenkteil aufweist, welche voneinander durch die Gesenkweite beabstandet sind, wobei das erste und zweite Gesenkteil parallel zur Zuführebene in ihrer Relativposition zum Tischbalken verstellt wird. Insbesondere werden die Biegekanten der beiden Gesenkteile durch die Gesenkweite voneinander beabstandet sind. Durch diese Weiterbildung ist sichergestellt, dass die Gesenkweite des Biegegesenks im Wesentlichen beliebig verstellt werden kann und somit jede gewünschte Gesenkweite ausgebildet werden kann. Mit dieser Weiterbildung kann nun, nach Einstellung der Gesenkweite auf das durch das Modell der Biegeumformung vorgegebene Grundmaß, die Gesenkweite fein abgestuft um den erforderlichen Korrekturwert eingestellt werden und somit hochgenaue Biegeumformungen durchführen zu können. Gegenüber bekannten Biegevorrichtungen hat das erfindungsgemäß weitergebildete Verfahren nun den ganz besonderen Vorteil, dass mit diesem in der Gesenkweite veränderbaren Biegegesenk, eine Vielzahl unterschiedlicher Gesenkweiten eingestellt werden kann. Insbesondere kann somit bei einer Vielzahl unterschiedlich möglicher Biegeumformungen individuell auf Abweichungen von dem Biegemodell zugrunde liegende Soll-Werten eingegangen werden, in dem die Gesenkweite entsprechend eingestellt wird.
  • Im Hinblick auf einen möglichst automatisierten Verfahrensablauf ist eine Weiterbildung von Vorteil, nach der die Gesenkteile des Biegegesenks durch eine Antriebseinheit in ihrer Relativposition zueinander verstellt werden. Da eine derartige Biegepresse zumeist auch eine Steuerung aufweist, die zumeist auch zur Abarbeitung des Biegemodells ausgebildet ist, ist diese Weiterbildung dahingehen von Vorteil, dass die ermittelten Korrekturwerte dw und/oder dx von der Steuerung ermittelt werden und somit direkt die Antriebseineinheit angesteuert werden kann, um die Gesenkteile des Biegegesenks automatisch und insbesondere ohne zusätzliche Manipulationsarbeit durch den Bediener, in die entsprechende Position zu verfahren. Ein Bediener kann somit jederzeit davon ausgehen, dass die Biegepresse, insbesondere also Gesenkweite auf das aktuell zu bearbeitende und unter Umständen in einzelnen Abmessungen von Soll-Werten abweichende Blechteil eingestellt ist. Durch das anspruchsgemäß weitergebildete Verfahren ist die Biegewerkzeuganordnung somit unter Berücksichtigung der tatsächlichen Blechteilparameter stets optimal an das Biegemodell angepasst. Insbesondere ist es von Vorteil, wenn das erste und zweite Gesenkteil des Biegegesenks symmetrisch zu einer Mittellinie verstellt werden, sodass sich die durch den Biegevorgang bildenden Schenkellängen in gleicher Weise ändern. Somit lässt sich mit dem anspruchsgemäß weitergebildeten Einstellverfahren eine Abweichung der Blechdicke von einer Soll-Dicke einfach und schnell korrigieren, wenn die restlichen Blechteilparameter wie beispielsweise Zuschnittabmessungen korrekt sind.
  • Vorteilhaft ist ferner eine Weiterbildung, nach der das erste und zweite Gesenkteil des Biegegesenks unabhängig voneinander verstellt werden, da somit auch eine bezüglich der Mittelebene bzw. Verfahrebene unsymmetrische Verstellung der Gesenkweite möglich ist um Ungenauigkeiten in den Blechteilabmessungen zu korrigieren, um somit die Toleranzen der gebogenen Biegeschenkel zu reduzieren. Insbesondere ist diese Weiterbildung von Vorteil, wenn bspw. während des Biegevorgangs eine Korrektur der Biegeumformung durchgeführt werden soll, um eine Abweichung der Umformung vom Biegemodell unmittelbar zu korrigieren.
  • Im Hinblick auf eine Vereinfachung des Biegevorgangs, insbesondere eine Reduktion der Bedienhandlungen, ist eine Weiterbildung von Vorteil, nach der die Gesenkweite auf eine, durch das Modell des Biegevorgangs ermittelte Gesenkweite w eingestellt wird. Da die Soll-Abmessung des zu formenden Biegeschenkels und auch die Soll-Dicke des eingesetzten Blechs bekannt sind, lässt sich anhand des Biegemodells die dafür erforderliche Gesenkweite ermitteln und somit die Gesenkweite automatisch, insbesondere jedoch ohne manuelle Bedienhandlung einstellen. Diese Weiterbildung hat jedoch auch den Vorteil, dass die Gesenkweite spezifisch und genau auf das erforderliche Sollmaß eingestellt werden kann und somit nicht wie bisher eines der verfügbaren Biegegesenke mit einer festgelegten Nenngesenkweite verwendet werden muss, wobei es durch die festgelegte Gesenkweite zu systematischen Abweichungen im Biegevorgang kommen wird.
  • Ebenfalls von Vorteil ist eine Weiterbildung, nach der die Anschlagfläche relativ zur Verfahrebene auf eine durch das Modell des Biegevorgangs ermittelte Anschlagposition x bewegt wird. Aufgrund des Biegemodells lässt sich aus den gewünschten Soll-Abmessungen des Biegeteils direkt jene Position des Anschlags ermitteln, um nach Anlegen des Blechteils an die Anschlagfläche und Durchführen der Biegeumformung den gewünschten Biegeschenkel formen zu können. Die Bewegung auf die ermittelte Anschlagposition x erfolgt bevorzugt durch ein Antriebsmittel, wodurch die Anschlagposition automatisch und insbesondere ohne Bedienhandlung eingestellt werden kann.
  • Eine Weiterbildung nach der mit dem Modell des Biegevorgangs eine Biegeverkürzung ermittelt wird hat den Vorteil, dass sich somit bereits vor Durchführung der ersten Biegeumformung ein Korrekturwert für die Anschlagposition dx und/oder für die Gesenkweite dw ermitteln lässt, sodass bereits die erste Biegeumformung mit hoher Genauigkeit durchgeführt werden kann. Diese Weiterbildung hat ferner den Vorteil, dass bei an einem Blechteil hintereinander durchgeführten Biegeumformungen, wobei es jeweils bei jeder Biegeumformung zu einer Verkürzung der Blechlänge kommt, im Vorhinein die erforderliche Zuschnittlänge ermittelt werden kann und sich insbesondere vor Durchführung der Biegeumformung ein Korrekturfaktor der Gesenkweite dw bzw. ein Korrekturfaktor der Anschlagposition dx ermitteln lässt und somit wiederum das erste gebogene Biegeteil in hoher Genauigkeit hergestellt werden kann.
  • Nach einer Weiterbildung ist es möglich, dass die Veränderung der Gesenkweite auch während des Biegevorgangs durchgeführt wird. Dies hat den Vorteil, dass eine Abweichung von einem Soll-Biegeverlauf, wie er aus dem Biegemodell gefordert ist, noch während der ablaufenden Biegeumformung korrigiert werden kann. Insbesondere kann der Bewegungsverlauf der sich bzw. die sich aufbiegenden Blechschenkel bspw. mittels einer Erfassungsvorrichtung erfasst werden und eine Abweichung vom Verlauf nach dem Biegemodell ermittelt werden. Daraufhin kann die Gesenkweite und/oder die Ausrichtung des Biegegesenks in Relation zur Verfahrebene korrigiert werden, um so einen maßhaltigen Biegeteil zu formen.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren kann durch eine Biegewerkzeuganordnung ausgeführt werden, wobei der Biegestempel ein erstes und zweites Gesenkteil aufweist, welche normal zur Verfahrebene lösbar längsverschiebbar mit einem Tischbalken verbunden sind. Diese Ausbildung hat den ganz besonderen Vorteil, dass im Gegensatz zu bekannten Biegewerkzeuganordnungen, die beiden Gesenkteile eine wahlfrei einstellbare Gesenkweite ausbilden können und somit nicht wie bisher auf einen Satz von Biegegesenken zurückgegriffen werden muss, wobei aus Kostengründen zumeist nur eine eingeschränkte Anzahl unterschiedlicher Gesenkweiten verfügbar war. Eine Biegeumformung wurde daher bisher meist nur mit dem möglichst gut passenden Biegegesenk durchgeführt, wodurch eine systematische Abweichung vom gewünschten und nach dem Biegemodell vorgegebenen Biegeverlauf zu erwarten war. Somit kann für jede Biegeumformung ein optimal ausgebildetes Biegegesenk bereitgestellt werden, wobei insbesondere mit einem erfindungsgemäß ausgebildeten Biegegesenk ein sehr großer Bereich möglicher Gesenkweiten ausgebildet werden kann.
    Nach einer Weiterbildung kann die Biegewerkzeuganordnung ferner eine Anschlagvorrichtung mit einer Anschlagfläche umfassen, wobei die Anschlagvorrichtung parallel zu einer Zuführebene bewegbar ist und wobei die Zuführebene normal zur Verfahrebene ausgerichtet ist. Eine bewegbare Anschlagvorrichtung hat insbesondere den Vorteil, dass, basierend auf dem Modell der Biegeumformung, die Anschlagvorrichtung und damit eine Anschlagposition x auf jenen geforderten Wert eingestellt bzw. bewegt werden kann, der anhand des Biegemodells ermittelt wurde. Bevorzugt wird die Anschlagvorrichtung ferner eine Antriebsvorrichtung aufweisen, sodass die Bewegung der Anschlagvorrichtung und damit die Änderung bzw. Einstellung der Anschlagposition x automatisch durchgeführt werden kann, ohne dass dafür eine manuelle Bedienhandlung erforderlich wäre. Im Hinblick auf einen möglichst hohen Automatisierungsgrad hat diese Ausbildung den weiteren Vorteil, dass beispielsweise Fertigungsdaten betreffend das Biegeteil, von einer übergeordneten Steuerungseinrichtung übernommen werden können und insbesondere automatisch, ohne zutun eines Bedieners, übernommen und die erfindungsgemäße Biegewerkzeuganordnung auf die entsprechenden Werkteilparameter eingestellt werden kann.
  • Im Hinblick auf eine mehrfache Verwendung bzw. Wiederverwendung der Biegewerkzeuganordnung ist eine Weiterbildung von Vorteil, nach der das erste Gesenkteil und der Biegestempel eine Pressfläche aufweisen. Eine Biegeumformung die mit der anspruchsgemäß weitergebildeten Biegewerkzeuganordnung durchgeführt werden soll, ist als so genanntes Falzen bekannt. Dabei wird ein Biegeschenkel im Freibiegeverfahren weitest möglich aufgebogen und der aufgebogene Schenkel anschließend flach gedrückt. Durch die anspruchsgemäß weitergebildete Biegewerkzeuganordnung ist es nun in besonders vorteilhafter Weise möglich, mit einem Werkzeug sowohl einen Freibiegevorgang als auch beispielsweise einen Falzvorgang durchzuführen, wobei aufgrund der erfindungsgemäßen Ausbildung das erste und zweite Gesenkteil unabhängig voneinander bewegt werden können, sodass beispielsweise nach Durchführen des Freibiegevorgangs mit den beiden Gesenkteilen in jeweils einer ersten Position, zumindest ein Gesenkteil in eine zweite Position bewegt werden kann, sodass das Biegeteil erneut angelegt werden kann und durch Zudrücken der Pressflächen des ersten Gesenkteils und des Biegestempels aus den hochgebogenen Blechschenkel ein Falz geformt wird. Gegenüber bekannten Biegegesenken hat diese Weiterbildung den Vorteil, dass mit einem deutlich einfacher aufgebauten Biegegesenk mehrere Biegeumformungen bzw. Umformungsarten durchgeführt werden können, ohne dafür das Biegegesenk durch Umbauarbeiten auf die durchzuführenden Biegeumformungen vorbereiten zu müssen. Insbesondere muss zur Durchführung des zweiten Schritts des Falzens nur ein Gesenkteil in eine zweite Position bewegt werden, während das andere Gesenkteil in seiner Position bleiben kann.
  • Ein Tischbalken der zumindest eine Antriebsvorrichtung aufweist hat den Vorteil, dass ohne Manipulationshandlung des Bedieners das Biegegesenk bewegt werden kann und somit beispielsweise die Änderung der Gesenkweite durch Verschieben des ersten und zweiten Gesenkteils symmetrisch zueinander geändert werden kann. Dazu wird die Antriebsvorrichtung derart ausgebildet sein, dass die Antriebswirkung eine zur Verfahrebene bevorzugt symmetrische Bewegung der Gesenkteile relativ zueinander bewirkt, wobei jedoch auch eine unsymmetrische Bewegung der Gesenkteile von der Weiterbildung mit umfasst ist.
  • Im Hinblick auf die Verstellmöglichkeiten des ersten und zweiten Gesenkteils ist eine Weiterbildung von Vorteil, nach der die Antriebsvorrichtung mit dem ersten und/oder zweiten Gesenkteil kuppelbar verbunden ist. Durch diese Weiterbildung kann die Antriebswirkung der Antriebsvorrichtung wahlfrei auf das erste, das zweite oder beide Gesenkteile gelenkt werden, sodass eine unterschiedliche und insbesondere individuelle Verstellung des ersten und/oder zweiten Gesenkteils in Relation zur Verfahrebene und in Relation zueinander ausgebildet werden kann. Insbesondere ist mit der anspruchsgemäß weitergebildeten Biegewerkzeuganordnung eine große Flexibilität hinsichtlich der damit durchzuführenden Biegevorgänge gegeben. Beispielsweise ist mit dieser Weiterbildung eine Änderung der Gesenkweite symmetrisch und unsymmetrisch zur Verfahrebene möglich, was implizit eine wahlfreie Positionierung bzw. Verschiebung der beiden Gesenkteile in Relation zur Verfahrebene mit umfasst.
  • Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert.
  • Es zeigen jeweils in stark schematisch vereinfachter Darstellung:
    • Fig. 1
    a) bis c) ein Biegeverfahren nach dem Stand der Technik, wobei c) die Auswirkungen abweichender Blechdicke auf das Biegeergebnis zeigt;
    Fig. 2
    ein erfindungsgemäßes Biegegesenk, das zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist;
    Fig. 3
    einen Vergleich zwischen dem Stand der Technik und dem erfindungsgemäß weitergebildeten Beigeverfahren bei der Bildung eines Falzes.
  • Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen. Weiters können auch Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen für sich eigenständige, erfinderische oder erfindungsgemäße Lösungen darstellen.
  • Sämtliche Angaben zu Wertebereichen in gegenständlicher Beschreibung sind so zu verstehen, dass diese beliebige und alle Teilbereiche daraus mit umfassen, z.B. ist die Angabe 1 bis 10 so zu verstehen, dass sämtliche Teilbereiche, ausgehend von der unteren Grenze 1 und der oberen Grenze 10 mitumfasst sind, d.h. sämtliche Teilbereich beginnen mit einer unteren Grenze von 1 oder größer und enden bei einer oberen Grenze von 10 oder weniger, z.B. 1 bis 1,7, oder 3,2 bis 8,1 oder 5,5 bis 10.
  • Figur 1 zeigt eine Biegewerkzeuganordnung 1 nach dem Stand der Technik, umfassend einen Biegestempel 2 und ein Biegegesenk 3, wobei der Biegestempel 2 in einem Pressenbalken 4 angeordnet bzw. gehaltert ist und wobei das Biegegesenk 3 auf in einem Tischbalken 5 angeordnet ist und mit diesem wechselbar fixiert verbunden ist. Der Pressenbalken 4 mit dem Biegestempel 2 ist entlang einer Verfahrebene 6 relativ zum Tischbalken 5 bzw. Biegegesenk 3 bewegbar. Zur Durchführung einer Biegeumformung wird ein Blechteil 7 in die Biegewerkzeuganordnung 1 eingelegt, insbesondere am Biegegesenk 3 angelegt. Durch Verfahren des Biegestempels 2 in Richtung Biegegesenk 3 kommt es zwischen dem Kontaktpunkt 8 des Biegestempels 2 und den Kontaktpunkten 9 des Biegegesenks 3 zu einer Deformation des Blechteils 7 dahingehend, dass sich die beiden Schenkel des Blechteils 7 aufwölben 10 werden. Darstellungsbedingt ist ein punktförmiger Kontakt 8, 9 zwischen Biegestempel 2, Blech 7 und Biegegesenk 3 angedeutet, wobei der tatsächliche Kontakt jedoch entlang einer Linie zwischen Biegestempel 2 und Blech 7 stattfindet, und als Biegelinie 8 bezeichnet wird, da es entlang dieser Linie zu einer Materialdeformation kommt. Wesentlich für den Verlauf der Biegeumformung, insbesondere für die Aufwölbung 10 der Blechschenkel, ist die Blechdicke 11, die Gesenkweite 12, die Härte des Blechteils 7 und die ermittelte Presskraft, da dadurch im Wesentlichen jener Biegeradius festgelegt wird, der sich bei Kraftausübung des Biegestempels 2 auf das Blechteil 7 entlang der Biegelinie 8 bzw. auf der, der Biegelinie gegenüberliegenden Seite des Blechteils ausbilden wird. Das Biegegesenk muss während der Biegeumformung hohe Kräfte aufnehmen, insbesondere wird die über den Biegestempel 2 einwirkende Kraft entlang zweier Kontaktlinien 9 auf das Biegegesenk 3 übertragen. Ein Biegegesenk muss daher aus sehr hochfesten Materialien gebildet sein, um den mechanischen Belastungen entsprechend lang widerstehen zu können und so eine entsprechende Maßhaltigkeit gewährleisten zu können. Daher werden je Biegepresse zumeist nur eine begrenzte Anzahl Biegegesenke 3 vorhanden sein, wobei jedes Biegegesenk eine Nenngesenkweite 12 aufweist, welches für eine festgelegte Kombination aus Blechdicke, Materialfestigkeit und gewünschtem Biegeradius verwendbar ist. Insbesondere wird daher die eingesetzte Gesenkweite zumeist nur annähernd optimal für den durchzuführenden Biegevorgang angepasst sein. Auch ist ein bekanntes Biegegesenk 3 nur zur Durchführung einer Art einer Biegeumformung verwendbar, zusätzliche Biegeaufgaben zur Erhöhung der Produktivität sind mit bekannten Biegegesenken nicht durchführbar oder erfordern zumeist die Bildung einer komplexen Werkzeuganordnung aus Einzelwerkzeugen.
  • Figur 1b und 1c zeigt die Auswirkungen, wenn reale Bauteilparameter von jenen Idealwerten abweichen, die dem Biegemodell zugrunde liegen. Um beispielsweise einen gleichschenkeligen Winkel zu biegen, wird das Blechteil 7 zum Biegegesenk 3 derart orientiert ausgerichtet angelegt, dass die Mittellinie des Blechteils mit der Biegelinie bzw. Verfahrebene 6 des Beigestempels übereinstimmt, der Biegestempel wir das Blechteil also genau entlang dieser Mittellinie kontaktieren und umformen. Wenn die Ist-Blechdicke 11 gleich der dem Biegemodell zugrunde liegenden Soll-Blechdicke 14 ist, werden die Schenkellängen a1 und a2 13 gleich sein und insbesondere auch gleich der geforderten Soll-Schenkellänge nach dem Biegemodell. Abweichungen der Blechdicke und/oder der Materialfestigkeit von den Soll-Parametern des Biegemodells wird es zu Abweichungen beim gebogenen Blechteil kommen, insbesondere werden die Schenkellängen bzw. ggf. auch das Verhältnis der Schenkellängen abweichen. Beispielsweise wird sich bei einem dickeren Blech 15 entlang der Biegelinie 8 ein größerer Biegeradius einstellen, was in einer größeren Schenkellänge 13 resultiert. Umgekehrt erhält man bei einem dünneren Blech 16 eine Verkürzung der Schenkellänge. Diese Auswirkung der Blechdickenschwankung ist in Figur 1c dargestellt, wobei die Abweichungen zur besseren Darstellung deutlich übertrieben dargestellt wurden. Gleiche Verhältnisse erhält man bei abweichender Materialhärte, wobei eine größere Härte aufgrund des geringeren Biegeradius zu einer größeren Schenkellänge führt.
  • Figur 2 zeigt das adaptive Einstellverfahren für eine Biegewerkzeuganordnung anhand einer erfindungsgemäß ausgebildeten Biegewerkzeuganordnung. Die Biegewerkzeuganordnung 1 umfasst wiederum einen Pressenbalken 4 mit einem angeordneten Biegestempel 2, der entlang einer Verfahrebene 6 relativ zu einem Biegegesenk 3 bewegt werden kann, wobei das Biegegesenk 3 lösbar längsverschieblich mit einem Tischbalken 5 verbunden ist. Das Biegegesenk 3 weist einen ersten 17 und zweiten 18 Gesenkteil auf, deren zur Verfahrebene 6 bevorzugt parallel orientierte Flachseiten einen Abstand 12 voneinander aufweisen, wobei dieser Abstand die so genannte Gesenkweite w ist. Insbesondere ist die Gesenkweite durch den Abstand der Kontaktlinien 9 der Gesenkteile gebildet. Es sind daher auch andere Ausbildungen der Gesenkteile möglich, bei denen die einander zugewandten Seitenflächen der Gesenkteile nicht notwendigerweise parallel ausgerichtet sein müssen. Nach einer Weiterbildung ist ferner eine Anschlagvorrichtung 19 vorhanden, welche eine Anschlagfläche 20 aufweist, wobei die Anschlagfläche 20 und/oder die Anschlagvorrichtung 19 parallel zu einer Zufuhrebene 21 bewegbar ist. Die Zufuhrebene 21 kennzeichnet jene Ebene, die normal zur Verfahrebene 6 angeordnet ist und ferner jener Ebene entspricht, auf der das Blechteil 7 zur Durchführung der Biegeumformung angeordnet wird. In einer Weiterbildung ist am Tischbalken 5 ferner eine Antriebsvorrichtung 22 vorhanden, welche über ein Antriebsmittel 23 auf das erste 17 und/oder zweite 18 Gesenkteil wirkt, wobei beispielsweise über eine Kupplungsvorrichtung 24 das Antriebsmittel 23 individuell mit den Gesenkteilen verbunden werden kann. Ferner kann ein mehrteiliges Antriebsmittel 23 vorhanden sein, mit dem die Antriebswirkung individuell auf die beiden Gesenkteile gelenkt werden kann. Mittels der Antriebsvorrichtung 22 ist es nun möglich, die beiden Gesenkteile 17, 18 relativ zur Verfahrebene zu bewegen, wobei insbesondere eine symmetrische als auch unsymmetrische Verstellung bzw. Bewegung in Relation zur Verfahrebene 6 möglich ist. Bei symmetrischer Verstellung, also bei gegengleicher Bewegung der beiden Gesenkteile, lässt sich die Gesenkweite w 12 vergrößern bzw. verkleinern. Bei symmetrischer Verstellung bleibt die Gesenkweite w gleich, jedoch die relative Lage in Bezug zur Verfahrebene wird geändert.
  • Die Kupplung 24 bzw. das Antriebsmittel 23 können nun beispielsweise derart ausgebildet sein, dass sie auch die lösbare Verbindung der Gesenkteile 17, 18 mit dem Tischbalken 5 bilden. Dies ist insbesondere dahingehend von Vorteil, da somit gleichzeitig mit der Verstellung der Gesenkweite 12 die Gesenkteile relativ zum Tischbalken 5 entriegelt werden und nach Verstellung der Gesenkweite auf den gewünschten Sollwert wiederum verriegelt werden und somit für den nächsten Biegevorgang in der gewünschten Position zur Bildung der geforderten Gesenkweite relativ zum Tischbalken fixiert sind. Ferner kann im Tischbalken 5 eine Führung 35 angeordnet sein, die eine Längsverschiebung der Gesenkteile 17, 18 in Richtung parallel zur Zuführebene 21 ermöglicht, wobei mittels Feststellmittel eine Fixierung der Gesenkteile in der Führung 35 bzw. am Tischbalken möglich ist. Die Führung bzw. die entsprechend komplementär gebildete Aufnahme an den Gesenkteilen kann bspw. auch derart ausgebildet sein, dass bei Entlastung des Biegegesenks eine Längsverstellung der Gesenkteile möglich ist, bei Belastung durch den niederfahrenden Biegestempel erfolgt eine automatische Verriegelung der Gesenkteile in der Führung. Somit können Anpassungen der Gesenkweite bzw. der Gesenkposition relativ zur Verfahrebene auch noch bei einem bereits eingelegten Blechteil durchgeführt werden, sobald der Umformvorgang startet, insbesondere aber sobald der Biegestempel Presskraft auf das Blechteil ausübt, wird das Biegegesenk fixiert.
  • Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt nun insbesondere darin, dass vor Durchführung der Biegeumformung die aktuelle Ist-Dicke 11 des Blechteils 7 erfasst wird und daraufhin, basierend auf dem Modell der Biegeumformung, im Fall einer Abweichung von einer Soll-Blechdicke, jener Korrekturwert dw ermittelt wird, um den die Gesenkweite w 12 geändert werden muss, um trotz abweichender Blechdicke einen Biegeteil mit der geforderten Schenkellänge bzw. dem geforderten Verhältnis der Schenkellängen herstellen zu können. Die Erfassung der aktuellen Ist-Blechdicke kann beispielsweise durch eine Messvorrichtung mit einem Satz Taststifte erfolgen, wobei das Blechteil 7 vor Einlegen in die Biegepresse in die Messvorrichtung eingelegt bzw. die Messvorrichtung an das Blechteil angelegt wird, und so die Dicke bestimmt wird. Ferner kann auch beispielsweise ein Ultraschall-Transpondersystem zum Einsatz kommen, welches beispielsweise am eingelegten Blechteil 7 im Bereich der Umformungszone am Blechteil angelegt wird und daher direkt im, die Biegung wesentlich beeinflussenden Abschnitt, die aktuelle Blechdicke misst. Ferner kann auch im Biegestempel 2 eine Tastvorrichtung angeordnet sein, die beim Niederfahren des Biegestempels, jedoch vor Aufbringen einer Presskraft durch den Biegestempel auf das Blechteil, die Blechdicke erfasst. Von Vorteil ist jedenfalls eine Ausbildung, bei der die Messvorrichtung derart an der Biegepresse angeordnet ist, bspw. am Biegestempel, dass das Erfassen der aktuellen Dicke 11 des Blechteils 7 keine zusätzlichen Bedienschritte erforderlich macht, sondern im Zuge des Einlegens bzw. Ausrichtens des Blechteils in die/der Biegepresse erfolgt.
  • Durch die Biegeumformung kommt es zu einer Verkürzung des Blechstreifens, wobei sich die so genannte abgewickelte Länge des Blechstreifens aus dem Biegemodell anhand der Blechdicke, der gewünschten Schenkellänge und der Gesenkweite ermitteln lässt. Weicht nun die Blechdicke von der angenommenen Soll-Blechdicke ab, hat das über den Verkürzungsfaktor eine direkte Auswirkung auf die gebogene Schenkellänge. Da jedoch dieser Verkürzungsfaktor auch von der Gesenkweite abhängt, kann durch entsprechende Anpassung der Gesenkweite, nach dem erfindungsgemäßen Verfahren, eine Abweichung der Ist-Blechdicke dadurch korrigiert werden, dass die Gesenkweite entsprechend dem Biegemodell geändert wird und somit wiederum ein Biegeteil mit der gewünschten Schenkellänge geformt wird. Gegenüber bekannten Biegeverfahren hat dies den ganz besonderen Vorteil, dass somit in jedem Fall eine korrekte Schenkellänge gebogen werden kann, da die Gesenkweite adaptiv auf die aktuelle Soll-Dicke des Blechteils angepasst wird. Insbesondere kann dieses Adaptionsverfahren vor jedem Biegevorgang durchgeführt werden, sodass kontinuierlich hochgenaue Biegeteile geformt werden können, wobei Abweichungen der Blechdicke das Biegeergebnis im Wesentlichen nicht beeinträchtigen.
  • Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt ferner darin, dass auch Zuschnitttoleranzen ausgeglichen werden können, da nach einer Weiterbildung das Modell der Biegeumformung auch die Ermittlung der abgewickelten Länge umfasst. Somit kann aus der gewünschten Schenkellänge und der Blechdicke, unter Berücksichtigung der Gesenkweite und der Materialhärte, die Anschlagposition bzw. der Anschlagabstand x 25 ermittelt werden. Gemäß einer Weiterbildung wird die Anschlagvorrichtung 19 mit der Anschlagfläche 20 nun auf jenen Anschlagabstand x 25 bewegt, sodass durch Anliegen des Blechteils 7 in der Zufuhrebene 21 der Biegewerkzeuganordnung 1 und ferner Anliegen an der Anschlagfläche 20, sichergestellt ist, dass unter Berücksichtung bzw. Ausgleich der aktuellen Ist-Blechdicke ein Biegeteil mit der korrekten Schenkellänge gebogen wird. Bei einem Biegeteil 7, für den mehrere Biegeumformungen durchzuführen sind, wirkt sich ein ungenaues Zuschnittmaß dahingehend besonders negativ aus, dass ohne Korrektur der Anschlagposition manche Schenkellängen eine deutliche Abweichung vom Soll-Maß aufweisen werden, wodurch das Biegeteil insgesamt als Ausschuss zu bewerten ist. Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann nun auch der Anschlagabstand 25 derart adaptiert werden, dass die anhand des Biegemodells ermittelte Anschlagposition bzw. der Anschlagabstand um einen Korrekturwert dx angepasst wird, sodass insgesamt ein Biegeteil mit ein oder mehreren Biegeumformungen gebildet werden kann, wobei die ermittelte Zuschnitttoleranz und der sich anhand des Biegemodells daraus ergebende Korrekturwert dw derart auf die einzelnen Biegeumformungen aufgeteilt wird, dass insgesamt ein maßhaltiges Biegeteil geformt wird.
  • Durch Bestimmung der aktuellen Blechdicke und entsprechende Anpassung der Gesenkweite 12 bzw. durch Bestimmung der aktuellen Zuschnittlänge des Blechteils 7 können durch Änderung bzw. Anpassung der Gesenkweite 12 und/oder Änderung des Anschlagabstands 25 Abweichungen von einer Soll-Blechdicke bzw. von einer Soll-Zuschnittlänge korrigiert werden, um trotzdem weitestgehend formgenaue Teile fertigen zu können. Eine vom Soll abweichende Härte des Materials des Blechteils wird auch zu einem nicht modellkonformen Ablauf der Biegeumformung führen, insbesondere wird sich ein anderer Biegeradius einstellen, was wiederun direkten Einfluss auf die sich ausbildenden Schenkellängen hat. Daher wird gemäß einer Weiterbildung während des Biegevorgangs die sich ausbildende Schenkellänge erfasst und bei einer Abweichung vom biegemodellhaften Verlauf entsprechend gegengesteuert, beispielsweise indem die Gesenkweite bereits während des Biegevorgangs entsprechend angepasst wird. Dazu wird beispielsweise der Pressdruck soweit reduziert, dass eine Verstellung der Gesenkteile 17, 18 relativ zum Tischbalken 5 möglich ist, ohne dass das Blechteil 7 in der Biegewerkzeuganordnung 1 verrutscht bzw. dass ein Verkanten der Gesenkteile 17, 18 zwischen dem Blechteil 7 und/oder dem Tischbalken 5 verhindert wird. Die Erfassung der Schenkellänge während der Biegeumformung wird bevorzugt kontaktlos erfolgen, beispielsweise mittels einer optisch bzw. akustisch wirkenden Erfassungsvorrichtung, die den Bewegungsverlauf des sich aufbiegenden Schenkelteils erfasst und durch Vergleich mit dem Biegemodell bei einer Abweichung einen Korrekturwert für die Gesenkweite ermittelt.
  • Figur 3a bis 3d zeigt anhand einer Biegeumformung zur Formung eines Falzes den Unterschied des erfindungsgemäßen adaptiven Einstellverfahrens bei einer erfindungsgemäßen Biegewerkzeuganordnung im Vergleich zum Stand der Technik. Figur 3a und b zeigen den Stand der Technik mit einer Biegewerkzeuganordnung 1. Die Biegewerkzeuganordnung 1 umfasst einen Biegestempel 2 und eine, für den jeweiligen Anwendungsfall individuell konfigurierte Biegegesenkanordnung 26, welche über eine Führungsvorrichtung 27 mit dem Tischbalken verbunden ist. Die Biegegesenkanordnung 26 umfasst nun ein Biegegesenk 3 mit einer unveränderlich vorgegebenen Gesenkweite 12, eine Distanzplatte 28 und einen Falzanschlag 29. Eine obere Flachseite der Distanzplatte 28 bildet zusammen mit einer Schulter des Biegegesenks 3 eine Falzfläche 30 aus, auf der der aufgebogene Blechschenkel anschließend flachgedrückt wird, wie dies in Figur 3b dargestellt ist. Die einzelnen Komponenten der Biegegesenkanordnung 26 sind mittels eines Verbindungsmittels 31 kraft- und/oder formschlüssig miteinander verbunden und bilden insbesondere eine mechanisch kompakte Einheit. Mittels der Führungsvorrichtung 27 ist die Biegegesenkanordnung 26 zwischen einer ersten und zweiten fest vorgegebenen Position bewegbar, um in einer ersten Position die Biegeumformung zur Bildung der Schenkel durchzuführen und in einer zweiten Anschlagposition das Zudrücken der Schenkel zur Bildung des Falzes durchzuführen. Die erste und zweite Anschlagposition sind exakt auf die jeweilige Biegegesenkanordnung 26 einzustellen, da sich aufgrund der Anordnung der einzelnen Komponenten der Biegegesenkanordnung eine Mehrzahl unterschiedlich möglicher Distanzen zwischen dem Biegegesenk und dem Falzanschlag einstellen werden.
  • Figur 3a zeigt den ersten Umformungsschritt, bei dem ein Blechteil 7 durch Anlegen an der Biegegesenkanordnung 26 und Bewegen 32 des Biegestempels 2 in Richtung des Biegegesenks 3 dahingehend umgeformt wird, dass ein Schenkel 33 geformt wird. Nach Abschluss des ersten Umformvorgangs fährt der Biegestempel 2 zurück und wird die Biegegesenkanordnung 26 mittels der Führungsvorrichtung 27 in die zweite Anschlagposition verfahren wie dies in Fig. 3b dargestellt ist, und das Blechteil 7 wiederum an der Biegegesenkanordnung 26 angelegt, diesmal jedoch an der Falzfläche 30. Der Biegestempel 2 wird wiederum in Richtung der Biegegesenkanordnung bewegt 32 bis eine Falzfläche 34 des Biegestempels Kontakt mit dem aufgebogenen Schenkel 33 hat und diesen zu einem Falz flachdrückt
  • Der Nachteil dieser Anordnung liegt nun insbesondere darin, dass ein Biegegesenk 3 mit einer fest vorgegebenen Gesenkweite 12 Verwendung findet und die Biegegesenkanordnung 26 insgesamt trotz komplexen Aufbau nicht universell einsetzbar ist, da beispielsweise die Distanzplatte 28 auf den Falzanschlag 29 und das Biegegesenk 3 abgestimmt werden muss. Ferner ist die Biegegesenkanordnung 26 durch das Verbindungsmittel 31 zu einer kompakten Einheit verbunden, sodass eine Neukonfiguration zumeist einen beträchtlichen Manipulationsaufwand darstellt. Da eine derartige Biegegesenkanordnung beträchtliche mechanische Kräfte aufnehmen muss, wird diese aufgrund des zumeist massiven Aufbaus, ein entsprechend hohes Gewicht aufweisen. Daher sind Manipulationsarbeiten an der Biegegesenkanordnung, zur Konfiguration bzw. zur Anbringung an der Biegepresse, zumeist nur mit mechanischer Hebeunterstützung möglich.
  • Von besonderem Vorteil ist daher, wenn derartig aufwändige Konfigurations- und Manipulationsarbeiten reduziert bzw. vermieden werden können.
  • Ferner weist eine bekannte Biegegesenkanordnung 26 eine feste Geometrie auf, insbesondere ist die Gesenkweite 12 fest vorgegeben, sodass keinerlei Korrekturmöglichkeit gegeben ist, um eine vom Soll abweichende Biegegeometrie des Blechteils korrigieren zu können.
  • Figur 3c und d zeigen eine Biegeumformung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren in Kombination mit der erfindungsgemäßen Biegewerkzeuganordnung. In einem ersten Schritt, wie in Figur 3c dargestellt, wird ein Blechteil 7 durch Bewegen 32 des Biegestempels 2 zur Bildung eines Schenkels 33 umgeformt. Da vom Blechteil 7 die aktuelle Dicke erfasst wurde und die Gesenkweite 12 gegebenenfalls um den, aus einer Abweichung der Blechdicke von einer Soll-Blechdicke ermittelten Korrekturwert dw verändert wurde, wird zuverlässig auch beim ersten Biegeteil ein Schenkel 33 mit der geforderten Schenkellänge gebogen.
  • Nach Durchführung der ersten Biegeumformung wird beispielsweise nur das erste Gesenkteil 17 in seiner Position verändert, insbesondere wird es in Richtung zur Verfahrebene 6 bewegt, sodass der Biegestempel 2 mit der Falzfläche 34 den aufgebogenen Schenkel 33 des Blechteils 7 flachdrückt, wobei das Blechteil dazu auf der Falzfläche 30 des ersten Gesenkteils 17 angelegt wurde.
  • Im Vergleich zum bekannten Biegeumformverfahren bzw. zur bekannten Biegewerkzeuganordnung sind die Vorteile der erfindungsgemäßen Ausbildung klar erkennbar. Mit dem ersten 17 und zweiten Gesenkteil 18 ist eine stufenlose Ausbildung der Gesenkweite 12 möglich, insbesondere ist somit eine optimale Anpassung an die durchzuführende Biegeumformung möglich. Zum Einen kann für jede Biegeumformung die optimale Gesenkweite gebildet werden, die sich aus dem Biegemodell anhand der Blechdicke und der Materialfestigkeit ergibt, zum Anderen kann die Gesenkweite bei Abweichungen der Blechdicke vom Soll-Wert entsprechend korrigiert werden um dennoch eine korrekte Biegeumformung durchführen zu können. Zur Aufnahme der auftretenden Biegekräfte weisen bekannte Biegegesenke zumeist eine V-förmig Gesenkform auf, was den erreichbaren Biegegrad, also wie weit die Schenkel des Blechteils aufgebogen werden können, deutlich einschränkt. Demgegenüber weisen die Gesenkteile der erfindungsgemäßen Biegeanordnung jeweils eine zur Verfahrebene 6 des Biegestempels 2 bevorzugt parallele Seitenfläche auf, wodurch sich die Biegeteile besonders gut gegen den Tischbalken 5 abstützen können. Insbesondere lässt sich durch konstruktiv einfache Formgebung eine hohe Belastbarkeit der Gesenkteile ausbilden. Demgegenüber müssen bekannte Biegesenke aufgrund der V-förmigen Gesenkform mechanisch besonders stabil ausgebildet sein, um die Gefahr einer Aufweitung der V-Form, und damit eine abweichende Gesenkweite, zu verhindern, was zu deutlich höheren Werkzeugkosten führt.
  • Ferner kann das erste und zweite Gesenkteil hinsichtlich Form und mechanischer Eigenschaften identisch ausgebildet sein, wodurch sich die erforderlichen unterschiedlichen Biegewerkzeugkomponenten reduzieren, insbesondere findet man mit einem Typ eines Gesenkteils das Auslangen. Wesentlich von Vorteil ist ferner, dass das erste 17 und zweite Gesenkteil 18 in Relation zum Tischbalken 5 individuell und unabhängig voneinander bewegt werden kann, wobei im dargestellten Fall beispielsweise nur das erste Gesenkteil 17 bewegt wird während das zweite Gesenkteil an seiner Position bleibt.
    • Bezugszeichenaufstellung
    • 1
    Biegewerkzeuganordnung
    2
    Biegestempel
    3
    Biegegesenk
    4
    Pressenbalken
    5
    Tischbalken
    6
    Verfahrebene
    7
    Blechteil
    8
    Kontaktpunkt
    9
    Kontaktpunkt
    10
    Aufwölbung
    11
    Dicke
    12
    Gesenkweite
    13
    Schenkellänge
    14
    Blech mit Nenndicke
    15
    Blech mit größerer Dicke
    16
    Blech mit geringerer Dicke
    17
    Erster Gesenkteil
    18
    Zweiter Gesenkteil
    19
    Anschlagvorrichtung
    20
    Anschlagfläche
    21
    Zuführebene
    22
    Antriebsvorrichtung
    23
    Antriebsmittel
    24
    Kupplungsvorrichtung
    25
    Anschlagabstand
    26
    Biegegesenkanordnung
    27
    Führungsvorrichtung
    28
    Distanzplatte
    29
    Falzanschlag
    30
    Falzfläche
    31
    Verbindungsmittel
    32
    Pressenbewegung
    33
    Schenkel
    34
    Falzfläche
    35
    Führung

Claims (12)

  1. Adaptives Einstellverfahren für eine Biegewerkzeuganordnung (1) zum Freibiegen von Blechteilen (7),
    wobei die Biegewerkzeuganordnung (1) einen, mit einem Biegestempel (2) bestückbaren Pressenbalken (4) und einen, mit einem Biegegesenk (3) bestückbaren Tischbalken (5) umfasst,
    wobei der Pressenbalken (4) entlang einer Verfahrebene (6) relativ zum Tischbalken (5) bewegbar ist
    und wobei eine Gesenkweite w (12) des Biegegesenks (3) in Richtung normal zur Verfahrebene (6) veränderbar ist
    und wobei die Biegewerkzeuganordnung (1) eine Anschlagvorrichtung (19) mit einer Anschlagfläche (20) für das Blechteil (7) umfasst
    und wobei die Anschlagvorrichtung (19) parallel zu einer, zur Verfahrebene (6) normalen Zuführebene (21), bewegbar angeordnet ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    bei jedem Fertigungs-Biegevorgang:
    - Eine Ist-Dicke des Blechteils (7) erfasst wird;
    - Eine Dickenabweichung dt der Ist-Dicke von einer Soll-Dicke berechnet wird;
    - Eine Korrekturwert dw für die Gesenkweite (12) in Abhängigkeit von der Dickenabweichung dt anhand eines mathematisches Gleichungssystem des Biegevorgangs festgelegt wird;
    - Die Gesenkweite w (12) um den Korrekturwert dw verändert wird;
    - Aus der Dickenabweichung dt ferner ein Korrekturwert dx für eine Anschlagposition bzw. einen Anschlagabstand x (25) ermittelt wird und die Anschlagfläche (20)) relativ zur Verfahrebene (6), um den ermittelten Korrekturwert dx, auf eine durch das mathematische Gleichungssystem des Biegevorgangs ermittelte Anschlagposition x (25) bewegt wird;
    - Die Biegeumformung durchgeführt wird.
  2. Adaptives Einstellverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nach Durchführen des Biegevorgangs eine Ist-Schenkellänge des gebogenen Blechteils (7) erfasst wird und bei Abweichung von einer Soll-Schenkellänge ein Anteil dx1 zum Korrekturwert dx und/oder ein Anteil dw1 zum Korrekturwert dw ermittelt wird.
  3. Adaptives Einstellverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassung der Ist-Schenkellänge innerhalb einer Serie von Biegeumformungen nur nach dem ersten Biegevorgang durchgeführt wird.
  4. Adaptives Einstellverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassung der Ist-Schenkellänge während der Biegeumformung durchgeführt wird.
  5. Adaptives Einstellverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassung der Ist-Schenkellänge kontaktlos durchgeführt wird.
  6. Adaptives Einstellverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Biegeumformung eine abgewickelte Ist-Länge des Blechteils (7) erfasst wird und bei Abweichung von einer Soll-Länge ein Anteil dx2 zum Korrekturwert dx und/oder ein Anteil dw2 zum Korrekturwert dw ermittelt wird.
  7. Adaptives Einstellverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Biegegesenk einen ersten (17) und zweiten (18) Gesenkteil aufweist welche voneinander durch die Gesenkweite (12) beanstandet sind und wobei das erste (17) und zweite (18) Gesenkteil parallel zur Zuführebene (21) in ihrer Relativposition zum Tischbalken (5) verstellt werden.
  8. Adaptives Einstellverfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesenkteile (17, 18) des Biegegesenks (3) durch eine Antriebseinheit (22) in ihrer Relativposition zueinander verstellt werden.
  9. Adaptives Einstellverfahren nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das erste (17) und zweite (18) Gesenkteil des Biegegesenks (3) unabhängig voneinander verstellt werden.
  10. Adaptives Einstellverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesenkweite (12) auf eine, durch das Modell des Biegevorgangs ermittelte Gesenkweite w eingestellt wird.
  11. Adaptives Einstellverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Modell des Biegevorgangs eine Biegeverkürzung ermittelt wird.
  12. Adaptives Einstellverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Veränderung der Gesenkweite (12) während des Biegevorgangs durchgeführt wird.
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