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DE102019123308A1 - Device and method for swivel bending a workpiece - Google Patents

Device and method for swivel bending a workpiece Download PDF

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Publication number
DE102019123308A1
DE102019123308A1 DE102019123308.9A DE102019123308A DE102019123308A1 DE 102019123308 A1 DE102019123308 A1 DE 102019123308A1 DE 102019123308 A DE102019123308 A DE 102019123308A DE 102019123308 A1 DE102019123308 A1 DE 102019123308A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
bending
axis
rotation
point
cheek
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102019123308.9A
Other languages
German (de)
Inventor
Bernd Engel
Peter Frohn-Sörensen
Michael Schiller
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Universitaet Siegen
Original Assignee
Universitaet Siegen
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Universitaet Siegen filed Critical Universitaet Siegen
Priority to DE102019123308.9A priority Critical patent/DE102019123308A1/en
Publication of DE102019123308A1 publication Critical patent/DE102019123308A1/en
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D5/00Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves
    • B21D5/04Bending sheet metal along straight lines, e.g. to form simple curves on brakes making use of clamping means on one side of the work
    • B21D5/042With a rotational movement of the bending blade

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung 100 und ein Verfahren zum Schwenkbiegen eines Werkstückes 200, insbesondere eines Bleches. Sie umfasst eine Oberwange110 , eine Unterwange 120 und einen ersten Antrieb 130 zum Verstellen der Oberwange 110 und der Unterwange 120 relativ zueinander zum Einspannen des zu biegenden Werkstückes 200. Darüber hinaus umfasst sie eine Biegewange 140, welche mit Hilfe eines zweiten Antriebs 150 um eine Drehachse D gegen die Oberwange 110 schwenkbar ist. Um auch nicht-lineare Biegekanten in dem umzuformenden Werkstück 200 ausbilden zu können, weist die Oberwange 110 eine - auch unter Belastung - zumindest abschnittsweise nicht-lineare Biegekante 112 auf; d.h. die Biegekante ist 2- oder 3- dimensional geformt. Der Schnittpunkt der Drehachse D mit der z-x-Ebene ist dazu in der z-x-Ebene gegenüber dem Koordinatenursprung BP bzw. BP' versetzt und liegt innerhalb eines erfindungsgemäß definierten Arbeitsbereiches 104 bzw. 104'.The invention relates to a device 100 and a method for pivoting a workpiece 200, in particular a sheet metal. It comprises an upper beam 110, a lower beam 120 and a first drive 130 for adjusting the upper beam 110 and the lower beam 120 relative to one another in order to clamp the workpiece 200 to be bent D can be pivoted against the upper beam 110. In order to also be able to form non-linear bending edges in the workpiece 200 to be formed, the upper beam 110 has a bending edge 112 which is non-linear at least in sections, even under load; i.e. the bending edge is shaped in two or three dimensions. For this purpose, the point of intersection of the axis of rotation D with the z-x plane is offset in the z-x plane with respect to the coordinate origin BP or BP 'and lies within a work area 104 or 104' defined according to the invention.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Schwenkbiegen eines Werkstückes, insbesondere eines Bleches. Das Schwenkbiegen dient insbesondere zur Herstellung von Profilen als Vor- oder Fertigprodukte, insbesondere near net shape Fertigprodukte, zum Einsatz beispielsweise im Transport- und Verkehrswesen, im Maschinenbau und im Bauwesen sowie der produzierenden Industrie.The invention relates to a device and a method for pivoting a workpiece, in particular a sheet metal. Swivel bending is used in particular for the production of profiles as preliminary or finished products, in particular near net shape finished products, for use, for example, in transportation, mechanical engineering and construction as well as the manufacturing industry.

Das Schwenkbiegen gehört nach DIN 8586 zum Biegeumformen („Umformen eines festen Körpers, wobei der plastische Zustand im Wesentlichen durch eine Biegebeanspruchung herbeigeführt wird.“). Die dabei wirkenden Spannungen nennen sich Biegespannungen.The swivel bending belongs to DIN 8586 for bending deformation ("Forming a solid body, whereby the plastic state is essentially brought about by bending stress."). The stresses that act are called bending stresses.

Bekannte Schwenkbiegevorrichtungen bestehen typischerweise aus einer Oberwange, einer Unterwange und einer Spanneinrichtung, vorzugsweise mit einem ersten Antrieb zum Verstellen der Oberwange und der Unterwange relativ zueinander zum Einspannen des zu biegenden Bleches zwischen der Oberwange und der Unterwange. Darüber hinaus umfassen diese Vorrichtungen eine Biegewange, welche typischerweise mittels eines zweiten Antriebs um eine Drehachse gegen die Oberwange schwenkbar ist, so dass in einer Biegeendposition die Stirnseiten bzw. Biegekanten von Oberwange und Biegewange - beabstandet um die Dicke s des zu biegenden Blechs - einander gegenüberstehen. Alternativ zu einer Biegung „von unten“ gegen die Oberwange ist es auch bekannt, das eingespannte Werkstück mit Hilfe der Biegewange „von oben“ gegen die Unterwange zu biegen.Known swivel bending devices typically consist of an upper cheek, a lower cheek and a clamping device, preferably with a first drive for adjusting the upper cheek and the lower cheek relative to one another for clamping the sheet to be bent between the upper cheek and the lower cheek. In addition, these devices include a bending beam, which can typically be pivoted about an axis of rotation against the upper beam by means of a second drive, so that in a bending end position the end faces or bending edges of the upper beam and bending beam - spaced by the thickness s of the sheet to be bent - face each other . As an alternative to bending "from below" against the upper beam, it is also known to bend the clamped workpiece "from above" against the lower beam with the aid of the bending beam.

Bei derartigen Schwenkbiegemaschinen ist es bekannt, eine Bombierung der Biegekante der Biegewange vorzusehen, um damit eine Durchbiegung zu kompensieren, die bei der Biegewange aufgrund ihrer Länge und aufgrund der beim Biegen des Bleches auftretenden Belastungen entstehen kann.In such folding machines it is known to provide a camber of the bending edge of the bending beam in order to compensate for a deflection that can occur in the bending beam due to its length and due to the loads occurring when bending the sheet metal.

Das Ausmaß der Durchbiegung ist jedoch nicht für alle Anwendungsfälle gleich, sondern hängt in der Praxis von einer Vielzahl von verschiedenen Faktoren ab, so z. B. der Dicke und der Länge des zu biegenden Bleches und den bei einem Biegevorgang im Einzelnen erforderlichen Biegekräften. Dementsprechend ist zur Erzielung eines optimalen Biegeergebnisses auch eine jeweils unterschiedlich starke Kompensation der Durchbiegung erforderlich. Aus diesem Grund gibt es im Stand der Technik verschiedene Ansätze, die Bombierung der Biegekante der Biegewange und damit die Stärke der Kompensation der Durchbiegung variabel zu gestalten; siehe dazu z. B. die internationalen Patentanmeldungen WO 017/067850 A1 und WO 2004/033125 A1 oder die europäischen Patentanmeldungen EP 2 127 772 A2 und EP 0 934 131 B1 .The extent of the deflection is not the same for all applications, but depends in practice on a variety of different factors, such as: B. the thickness and the length of the sheet to be bent and the bending forces required in a bending process in detail. Correspondingly, in order to achieve an optimal bending result, different degrees of compensation of the deflection are necessary in each case. For this reason, there are various approaches in the prior art to make the camber of the bending edge of the bending beam and thus the strength of the compensation of the deflection variable; see z. B. the international patent applications WO 017/067850 A1 and WO 2004/033125 A1 or the European patent applications EP 2 127 772 A2 and EP 0 934 131 B1 .

Wichtig ist, dass die in den genannten Schriften eingestellten Bombierungen der Biegekante, alle nur darauf abzielen, die besagte Durchbiegung der Biegewange unter Last grade zu kompensieren, so dass für den Umformvorgang eine im Wesentlichen grade Biegekante und somit ein über die gesamte Länge des Biegewerkzeugs präzises Umformergebnis gewährleistet wird; siehe EP 2 127 772 A2 ; eine Überkompensation ist jedenfalls nicht gewollt.It is important that the cambering of the bending edge set in the documents mentioned, all only aim to compensate for the said deflection of the bending beam under load, so that an essentially straight bending edge and thus a precise one over the entire length of the bending tool for the forming process Forming result is guaranteed; please refer EP 2 127 772 A2 ; in any case, overcompensation is not wanted.

Weiterhin ist es im Stand der Technik aus dem Artikel „Dynamische Bombierung und automatische Radiusverstellung“, veröffentlicht in Baumetall, Ausgabe: Sonderheft 2012, www.baumetall.de/Archiv/Heftarchiv/article-370486-102926 /dynamische-bombierung-und-automatische-radiusverstellung-.html bekannt, eine Bombierung der Oberwange bei einer Schwenkbiegevorrichtung vorzusehen, um Kantendruck-Effekte und Spannungsfreisetzungs-Effekte zu kompensieren und um auf diese Weise noch präzisere Umformergebnisse zu erzielen. Auch hier zielt die Kompensation auf eine letzten Endes gerade Biegekante der Oberwange. Dieselbe Druckschrift lehrt weiterhin, zusätzlich zu der Bombierung der Oberwange auch eine Verstellung der Oberwange in Abhängigkeit der jeweiligen Blechdicke vorzusehen, auch Radiusverstellung genannt.Furthermore, it is in the state of the art from the article "Dynamic camber and automatic radius adjustment", published in Baumetall, edition: Special issue 2012, www.baumetall.de/Archiv/Heftarchiv/article-370486-102926 / dynamic-camber-and-automatic -radiusverstellung-.html known to provide a crowning of the upper beam in a swivel bending device in order to compensate for edge pressure effects and stress release effects and in this way to achieve even more precise forming results. Here, too, the compensation aims at an ultimately straight bending edge of the upper beam. The same document also teaches, in addition to the crowning of the upper beam, also to provide an adjustment of the upper beam as a function of the respective sheet metal thickness, also called radius adjustment.

Alle genannten und bekannten Bombierungen von Biegekanten, sei es der Biegewange oder der Oberwange, zielen - wie gesagt - lediglich auf die Kompensation von den beim Biegen auftretenden Fehlern ab. Ziel ist es immer, ein möglichst optimales Umformergebnis bei einer geraden Biegekante zu erzielen.All mentioned and known crowning of bending edges, be it the bending beam or the upper beam, aim - as mentioned - only to compensate for the errors that occur during bending. The aim is always to achieve the best possible forming result with a straight bending edge.

Die Anwender von durch Schwenkbiegen hergestellten Profilbauteilen verlangen zunehmend häufiger nach Querschnittsanpassungen der Profilbauteile über ihre Längsachse, um geometrischen und funktionalen Anforderungen gerecht zu werden, beispielsweise Restriktionen des zur Verfügung stehenden Bauraums. Traditionell werden solche geforderten Querschnittsveränderungen insbesondere nach Fertigstellung von zunächst rein geradlinigen Profilen trennend, fügend oder umformend in diese eingebracht.The users of profile components manufactured by means of swivel bending are increasingly demanding cross-sectional adjustments of the profile components along their longitudinal axis in order to meet geometric and functional requirements, for example restrictions on the available installation space. Traditionally, such required cross-sectional changes are introduced into these in a separating, joining or reshaping manner, especially after the completion of initially purely straight-line profiles.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine bekannte Vorrichtung und ein bekanntes Verfahren zum Schwenkbiegen eines Bleches dahingehend weiterzubilden, dass vorbestimmte Querschnittsänderungen bereits während der Fertigung in das umzuformende Werkstück eingebracht werden können.Starting from this prior art, the invention is based on the object of developing a known device and a known method for pivoting a sheet metal in such a way that predetermined changes in cross-section can be introduced into the workpiece to be formed during manufacture.

Diese Aufgabe wird vorrichtungstechnisch durch die Gegenstände der Ansprüche 1, 6 und 17 gelöst. Anspruch 1 betrifft eine Vorrichtung zum Biegen der Biegewange von unten gegen die Oberwange, während Anspruch 6 eine Vorrichtung zum Biegen der Biegewange von oben gegen die Unterwange betrifft. Die abhängigen Ansprüche 11 bis 16 betreffen beide Vorrichtungen. Anspruch 17 betrifft eine der erfindungsgemäßen Vorrichtungen mit dem eingespannten Werkstück.In terms of device technology, this object is achieved by the subjects of claims 1, 6 and 17. Claim 1 relates to a device for bending the bending beam from below against the upper beam, while claim 6 relates to a device for bending the bending beam from above against the lower beam. The dependent claims 11 to 16 relate to both devices. Claim 17 relates to one of the devices according to the invention with the clamped workpiece.

Verfahrenstechnisch wird die Aufgabe durch die Verfahren gemäß Anspruch 18 und 20 gelöst. Anspruch 18 betrifft das Biegen von unten und Anspruch 20 das Biegen von oben.In terms of process technology, the object is achieved by the methods according to claims 18 and 20. Claim 18 relates to bending from below and claim 20 relates to bending from above.

Gemeinsames erfindungsgemäßes Kennzeichen aller Lösungen ist eine Biegekante in der Ober- oder Unterwange, welche - auch unter Belastung - zumindest abschnittsweise nicht-linear und - bezogen auf ein vorgegebenes rechtshändiges Koordinatensystem x, y, z - in x-Richtung mit einem hintersten Punkt und einem vordersten Punkt und/oder in z-Richtung mit einem niedrigsten Punkt und einem höchsten Punkt ausgebildet ist. Die Koordinaten xD, zD des Schnittpunktes der Drehachse der Biegewange mit der z-x-Ebene des Koordinatensystems liegen zumindest zweitweise während eines Biegevorgangs in der z-x-Ebene in einem erfindungsgemäß definierten Arbeitsbereich. Die Biegewange ist typischerweise über ein mechanisches Getriebe an der Drehachse bzw. dem zweiten Antrieb angelenkt.A common characteristic according to the invention of all solutions is a bending edge in the upper or lower beam, which - even under load - is at least partially non-linear and - based on a given right-handed coordinate system x, y, z - in the x-direction with a rearmost point and a foremost point and / or is formed in the z-direction with a lowest point and a highest point. The coordinates xD , zD of the point of intersection of the axis of rotation of the bending beam with the zx plane of the coordinate system lie at least twice during a bending process in the zx plane in a work area defined according to the invention. The bending beam is typically articulated to the axis of rotation or the second drive via a mechanical transmission.

Bei dem erfindungsgemäßen Schwenkbiegen mit nicht-linearer Biegekante wirken zusätzlich zu den bekannten Biegespannungen bei gerader Biegekante, je nach Konturierung zweifach Biegespannungen sowie Zug- und / oder Druckspannungen, wodurch die Grenzen des Verfahrens vorteilhafterweise maßgeblich erweitert werden.In the case of the pivot bending according to the invention with a non-linear bending edge, in addition to the known bending stresses with a straight bending edge, depending on the contouring, double bending stresses and tensile and / or compressive stresses act, whereby the limits of the method are advantageously significantly expanded.

DefinitionenDefinitions

Der Verlauf der Biegekante entspricht - mathematisch gesprochen - einem beliebigen nicht-linearen, beispielsweise wellenförmigen, sprungförmigen und/oder sägezahnförmigen Funktionsverlauf über einer begrenzten Länge. Über dieser begrenzten Länge weist der Funktionsverlauf in x-Richtung und/oder in z-Richtung beispielsweise jeweils ein absolutes Minimum und ein absolutes Maximum auf. In der Terminologie der vorliegenden Beschreibung entspricht das absolute Minimum in x-Richtung dem hintersten Punkt der Biegekante und das absolute Maximum in x-Richtung dem vordersten Punkt der Biegekante. In z-Richtung wird das absolute Minimum als niedrigster Punkt und das absolute Maximum als höchster Punkt bezeichnet. Die Ausbildung der Minima und Maxima in beiden Richtungen ist jedoch nicht zwingend, insbesondere nicht in z-Richtung. Beim Biegen der Biegewange von unten gegen die Oberwange wird der senkrechte Abstand zwischen dem hintersten Punkt und dem vordersten Punkt der Biegekante als A bezeichnet. Der senkrechte Abstand zwischen dem niedrigsten Punkt und dem höchsten Punkt wird als B bezeichnet. Beim Biegen der Biegewange von oben gegen die Unterwange werden diese Größen mit A' bzw. B' bezeichnet.The course of the bending edge corresponds - mathematically speaking - to any non-linear, for example wave-shaped, jump-shaped and / or sawtooth-shaped function course over a limited length. Over this limited length, the function profile in the x direction and / or in the z direction has an absolute minimum and an absolute maximum, for example. In the terminology of the present description, the absolute minimum in the x direction corresponds to the rearmost point of the bending edge and the absolute maximum in the x direction corresponds to the foremost point of the bending edge. In the z-direction, the absolute minimum is referred to as the lowest point and the absolute maximum as the highest point. However, the formation of the minima and maxima in both directions is not mandatory, in particular not in the z-direction. When bending the bending beam from below against the upper beam, the vertical distance between the rearmost point and the foremost point of the bending edge is called A. designated. The vertical distance between the lowest point and the highest point is called the B. designated. When bending the bending beam from above against the lower beam, these sizes are also included A. ' or. B. ' designated.

In der vorliegenden Beschreibung wird die erfindungsgemäße Vorrichtung so beschrieben, wie sie in den Figuren dargestellt ist. Bezogen auf die Figuren sind die Begriffe „oben“, „unten“, „Oberwange“ und „Unterwange“ selbst erklärend. So ist die Oberwange oberhalb der Unterwange angeordnet und die Biegewange wird von unten gegen die Oberwange oder von oben gegen die Unterwange geschwenkt. Selbstverständlich gelten die Ansprüche gleichermaßen für beliebige Anordnungen der gezeigten Vorrichtung im Raum.In the present description, the device according to the invention is described as it is shown in the figures. In relation to the figures, the terms "top", "bottom", "upper cheek" and "lower cheek" are self-explanatory. The upper beam is arranged above the lower beam and the bending beam is pivoted from below against the upper beam or from above against the lower beam. Of course, the claims apply equally to any arrangement of the device shown in space.

Für das „Biegen von unten“ und für das „Biegen von oben“ werden unterschiedliche Koordinatensysteme definiert.Different coordinate systems are defined for "bending from below" and "bending from above".

Bei der vorliegenden Beschreibung der Erfindung betreffend das „Biegen von unten“ wird das Koordinationssystem zugrunde gelegt, wie es in den 1 - 18 gezeigt ist. Bei einem Schwenken der Biegewange von unten gegen die Oberwange befindet sich der Koordinatenursprung an der linken Außenseite der Oberwange, bei Betrachtung der Oberwange von vorne, d. h. von wo der zu biegende Schenkel des Werkstücks gegenüber der Oberwange vorsteht. Wenn die Biegekante der Oberwange nur in der x-y-Ebene nicht-linear ausgebildet ist, befindet sich der Koordinatenursprung an der linken Außenseite der Oberwange in der Projektion des vordersten Punkts der Spitze der Biegekante der Oberwange in die z-x-Ebene. Ist die Biegekante der Oberwange dagegen nicht eben, sondern dreidimensional nicht-linear ausgeführt, so befindet sich der Koordinatenursprung an der linken Außenseite der Oberwange in der zusammengefassten Projektion des vordersten Punktes und des höchsten Punktes der Spitze der Biegekante der Oberwange in die z-x-Ebene.In the present description of the invention relating to "bending from below" the coordination system is used as it is shown in FIGS 1 - 18th is shown. When the bending beam is pivoted from below against the upper beam, the origin of the coordinates is on the left outer side of the upper beam, when viewing the upper beam from the front, ie from where the leg to be bent of the workpiece protrudes from the upper beam. If the bending edge of the upper beam is only non-linear in the xy plane, the origin of the coordinates is on the left outer side of the upper beam in the projection of the foremost point of the tip of the bending edge Upper beam in the zx plane. If, on the other hand, the bending edge of the upper beam is not flat, but three-dimensionally non-linear, the coordinate origin is on the left outside of the upper beam in the combined projection of the foremost point and the highest point of the tip of the bending edge of the upper beam in the zx plane.

Bei einem Schwenken der Biegewange von oben gegen die Unterwange wird der Koordinatenursprung zugrunde gelegt, wie es in den 19 - 21 gezeigt ist. Der Koordinatenursprung befindet sich in diesem Fall an der linken Außenseite der Unterwange, bei Betrachtung der Unterwange von vorne, d. h. von wo der zu biegende Schenkel des Werkstücks gegenüber der Unterwange vorsteht. Wenn die Biegekante der Unterwange nur in der x-y-Ebene nicht-linear ausgebildet ist, befindet sich der Koordinatenursprung an der linken Außenseite der Unterwange in der Projektion des vordersten Punkts der Spitze der Biegekante der Unterwange in die z-x-Ebene. Ist die Biegekante der Unterwange dagegen nicht eben, d. h. dreidimensional nicht-linear ausgeführt, so befindet sich der Koordinatenursprung an der linken Außenseite der Unterwange in der zusammengefassten Projektion des vordersten Punktes und des niedrigsten Punktes der Spitze der Biegekante der Unterwange in die z-x-Ebene.When the bending beam is pivoted from above against the lower beam, the origin of coordinates is used, as shown in the 19th - 21 is shown. The origin of the coordinates is in this case on the left outside of the lower cheek, when viewing the lower cheek from the front, ie from where the leg of the workpiece to be bent protrudes with respect to the lower cheek. If the bending edge of the lower beam is non-linear only in the xy plane, the origin of coordinates is on the left outer side of the lower beam in the projection of the foremost point of the tip of the bending edge of the lower beam in the zx plane. If, on the other hand, the bending edge of the lower beam is not flat, i.e. three-dimensionally non-linear, the coordinate origin is on the left outside of the lower beam in the combined projection of the foremost point and the lowest point of the tip of the bending edge of the lower beam in the zx plane.

Es werden jeweils rechtshändige Koordinatensysteme nach „Drei-Finger-Regel“-zugrunde gelegt:

  • - Die x-Richtung ergibt sich entsprechend aus der „Drei-Finger-Regel“ für ein rechtshändiges Koordinatensystem, horizontal von der Schwenkbiegemaschine/Vorrichtung weg zeigend (im Regelfall in die Richtung zeigend in der das Werkstück auf seiner zu biegenden Seite zwischen Ober- und Unterwange heraussteht bzw. horizontal in lineare Vorschubrichtung zeigend).
  • - Die z-Richtung erstreckt sich vom Koordinatenursprung ausgehend vertikal nach oben, d. h. i.d.R. entgegengesetzt zur Lotrichtung.
  • - Die y-Richtung verläuft vom Koordinatenursprung ausgehend parallel zur Drehachse D, vor der Schwenkbiegemaschine /Vorrichtung stehend (auf der Seite, auf der der zu biegende Teil des Werkstücks zwischen Ober- und Unterwange heraussteht) von links nach rechts.
Right-handed coordinate systems are based on the "three-finger rule":
  • - The x-direction results from the "three-finger rule" for a right-handed coordinate system, pointing horizontally away from the folding machine / device (usually pointing in the direction in which the workpiece on its side to be bent between the upper and The lower beam protrudes or points horizontally in the linear feed direction).
  • - The z-direction extends vertically upwards from the origin of the coordinates, ie in the opposite direction to the perpendicular.
  • - Starting from the coordinate origin, the y-direction runs parallel to the axis of rotation D. , standing in front of the folding machine / device (on the side on which the part of the workpiece to be bent protrudes between the upper and lower beam) from left to right.

Die Begriffe „nicht-linear“, gekrümmt und „ungerade“ für eine Biegekante bzw. „uneben“ für eine Biegefläche werden in der vorliegenden Beschreibung synonym verwendet.The terms “non-linear”, curved and “odd” for a bending edge and “uneven” for a bending surface are used synonymously in the present description.

Der Begriff „Getriebe“ im Sinne der vorliegenden Beschreibung meint jede beliebige mechanische Einrichtung, welche geeignet ist, die Biegewange an den zweiten Antrieb bzw. die Drehachse anzulenken. Insbesondere kann es sich bei dem Getriebe auch nur um einen einfachen Hebel handeln.The term “gear” in the context of the present description means any mechanical device which is suitable for articulating the bending beam to the second drive or the axis of rotation. In particular, the transmission can also be just a simple lever.

Die Begriffe „Trajektorie“, Bahnkurve oder Verfahrweg zum Beschreiben der Verlagerung der Drehachse werden gleichbedeutend verwendet.The terms “trajectory”, trajectory or travel path to describe the displacement of the axis of rotation are used synonymously.

Ende der DefinitionenEnd of definitions

Die Drehachse der Biegewange ist in der Regel, allerdings nicht zwangsweise, während des Betriebs der erfindungsgemäßen Vorrichtung, d. h. während eines Biegevorganges, ortsfest angeordnet ist. Die Koordinaten xD, zD ihres Schnittpunktes mit der z-x-Ebene des Koordinatensystems, insbesondere bei y=0, liegen dann in der z-x-Ebene in einem erfindungsgemäß definierten Arbeitsbereich. In diesem Fall ist keine Steuereinrichtung zum Verlagern der Drehachse während eines Biegevorganges erforderlich.The axis of rotation of the bending beam is generally, but not necessarily, arranged in a stationary manner during operation of the device according to the invention, ie during a bending process. The coordinates xD , zD Their point of intersection with the zx plane of the coordinate system, in particular at y = 0, then lie in the zx plane in a work area defined according to the invention. In this case, no control device is required to move the axis of rotation during a bending process.

Alternativ zu einer ortsfesten Anordnung der Drehachse kann jedoch eine Steuereinrichtung vorgesehen sein zum Verlagern Drehachse während eines Biegevorganges entlang einer vorgegebenen Trajektorie. Dazu ist die Trajektorie in der Steuereinrichtung hinterlegt oder einprogrammiert. Konkret ist die Steuereinrichtung dann ausgebildet zum Verlagern der Drehachse der Biegewange während eines Biegevorganges so, dass die Koordinaten xD, zD des Schnittpunktes der Drehachse der Biegewange mit der z-x-Ebene des Koordinatensystems, insbesondere bei y=0, zumindest zu Beginn und am Ende des Biegevorganges, in der z-x-Ebene in einem erfindungsgemäß definierten Arbeitsbereich liegen. Zwischenzeitlich können die Koordinaten xD, zD auch außerhalb des definierten Arbeitsbereiches liegen, vorzugsweise liegen diese jedoch während des gesamten Biegevorganges innerhalb des definierten Arbeitsbereichs. Anders ausgedrückt: Die Trajektorie kann auch teilweise/zeitweise außerhalb des definierten Arbeitsbereiches liegen. Zumindest der Anfangs- und Endpunkt der Trajektorie müssen jedoch in dem definierten Arbeitsbereich liegen.As an alternative to a stationary arrangement of the axis of rotation, however, a control device can be provided for displacing the axis of rotation during a bending process along a predetermined trajectory. For this purpose, the trajectory is stored or programmed into the control device. Specifically, the control device is then designed to shift the axis of rotation of the bending beam during a bending process so that the coordinates xD , zD of the intersection of the axis of rotation of the bending beam with the zx plane of the coordinate system, in particular at y = 0, at least at the beginning and at the end of the bending process, lie in the zx plane in a work area defined according to the invention. In the meantime, the coordinates xD , zD also lie outside the defined work area, but these are preferably within the defined work area during the entire bending process. In other words: the trajectory can also partially / temporarily lie outside the defined work area. However, at least the start and end points of the trajectory must lie in the defined working area.

Die Trajektorie kann auch auf eine Länge von Null verkürzt sein. Das Verlagern der Drehachse reduziert sich dann auf ein Halten der Drehachse der Biegewange an einem festen Ort. Die Steuereinrichtung zum Verlagern der Drehachse ist deshalb auch ausgebildet, die Drehachse während eines gesamten Biegevorganges an einem solchen Ort festzuhalten, bei dem die Koordinaten xD, zD des Schnittpunktes der Drehachse mit der z-x-Ebene des Koordinatensystems in der z-x-Ebene, insbesondere bei y=0, in dem erfindungsgemäß definierten Arbeitsbereich liegen.The trajectory can also be shortened to a length of zero. Shifting the axis of rotation is then reduced to holding the axis of rotation of the bending beam at a fixed location. The control device for displacing the axis of rotation is therefore also designed to hold the axis of rotation during an entire bending process at a location at which the coordinates xD , zD of the point of intersection of the axis of rotation with the zx plane of the coordinate system in the zx plane, in particular at y = 0, lie in the working area defined according to the invention.

Während eines Rüstvorganges vor und/oder nach einem Biegeprozess muss die Drehachse dagegen relativ zu den Werkzeugen bzw. Wangen einstellbar bzw. veränderbar sein. Beispielsweise wird ihre Position durch die Ausgestaltung der Werkzeugeinsätze, insbesondere der Ober-, Unter- und Biegeschienen relativ zur Blechebene gesetzt.During a set-up process before and / or after a bending process, however, the axis of rotation must be adjustable or changeable relative to the tools or cheeks. For example, their position is set relative to the plane of the sheet by the design of the tool inserts, in particular the upper, lower and bending rails.

Durch den erfindungsgemäßen Versatz der Drehachse in der z-x-Ebene gegenüber dem Koordinatenursprung wird erreicht, dass auch bei nicht-linearen Biegekanten in der Ober- oder Unterwange, die Biegewange in einer Biegeendposition jeweils in eine Gegenüberstellung zu der Ober- oder Unterwange geschwenkt werden kann. Auf diese Weise können vorteilhafterweise bereits während des Fertigungsprozesses Biegekanten mit nahezu beliebigem nicht-linearem Verlauf in das umzuformende Blech eingearbeitet werden. Dies ermöglicht z. B. auch die Herstellung von Profilbauteilen mit beliebig veränderlichem Querschnitt bereits bei deren Fertigung.The offset according to the invention of the axis of rotation in the z-x plane with respect to the coordinate origin ensures that, even with non-linear bending edges in the upper or lower beam, the bending beam can be pivoted in a bending end position into a position opposite the upper or lower beam. In this way, bending edges with almost any non-linear course can advantageously already be worked into the sheet metal to be formed during the production process. This enables z. B. also the production of profile components with any variable cross-section during their production.

Vorzugsweise weist die Oberwange und/oder die Unterwange, wenn der zu biegende Schenkel des Werkstücks gegen diese Wange gebogen wird, eine Biegefläche auf, welche zumindest abschnittsweise uneben ausgebildet ist. Weiter vorzugsweise weist die Biegewange eine Biegekante und/oder Biegefläche auf, welche zumindest abschnittsweise komplementär zu der nicht-linearen Biegekante und/oder der unebenen Biegefläche der Oberwange oder Unterwange ausgebildet ist.Preferably, the upper cheek and / or the lower cheek has, when the leg to be bent of the workpiece is bent against this cheek, a bending surface which is at least partially uneven. The bending cheek also preferably has a bending edge and / or bending surface which is at least partially designed to be complementary to the non-linear bending edge and / or the uneven bending surface of the upper cheek or lower cheek.

Die senkrechten Abstände A bzw. A ' zwischen dem hintersten und dem vordersten Punkt der Biegekante sind bei der beanspruchten Vorrichtung deutlich größer als die Höhe der Bombierungen im Stand der Technik. Er geht weit über das Maß hinaus, welches alleine zur Kompensation einer belastungsbedingten Durchbiegung der Biegewange erforderlich wäre. In den unabhängigen Ansprüchen wird dies durch die Formulierung „auch unter Belastung“ berücksichtigt. So gilt für den senkrechten Abstand A bzw. A' beispielsweise: 0 mm < A bzw. A' < 1200 mm, vorzugsweise
0 mm < A bzw. A' < 900 mm oder weiter vorzugsweise 0 mm < A bzw. A' < 600 mm. Erst dadurch wird es möglich, auch eine nicht-lineare Biegekante während des Umformprozesses in das Blech einzubringen. Wie groß ein Abstand A bzw. A ' ist, wird erst deutlich, wenn er auf die Länge der nicht-linear verlaufenden Biegekante bezogen wird. Ein senkrechter Abstand A bzw. A ' von 20 mm bezogen auf eine nicht-linear verlaufende Biegekante mit einem (y-) Längenabschnitt von 200 mm entspricht einem Verhältnis 0,1. Die Erfindung betrifft insbesondere Vorrichtungen mit Verhältnissen > 0,06, vorzugsweise > 0,1.
The vertical distances A. or. A. ' between the rearmost and the foremost point of the bending edge are significantly greater in the claimed device than the height of the crowns in the prior art. It goes far beyond the amount that would be required to compensate for a load-related deflection of the bending beam. In the independent claims, this is taken into account by the wording “also under load”. So applies to the vertical distance A. or A 'for example: 0 mm <A or A'<1200 mm, preferably
0 mm <A or A '<900 mm or more preferably 0 mm <A or A'<600 mm. Only then is it possible to introduce a non-linear bending edge into the sheet metal during the forming process. How big a distance A. or. A. ' only becomes clear when it is related to the length of the non-linear bending edge. A vertical distance A. or. A. ' of 20 mm based on a non-linear bending edge with a (y) length section of 200 mm corresponds to a ratio of 0.1. The invention relates in particular to devices with ratios> 0.06, preferably> 0.1.

Die senkrechten Abstände B bzw. B ' zwischen dem niedrigsten und dem höchsten Punkt der Biegekante sind bei der beanspruchten Vorrichtung deutlich größer als die Höhe der Bombierungen im Stand der Technik. Er geht weit über das Maß hinaus, welches alleine zur Kompensation einer belastungsbedingten Durchbiegung der Biegewange erforderlich wäre. Im Anspruch 1 wird dies durch die Formulierung „auch unter Belastung“ berücksichtigt. So gilt für den senkrechten Abstand B bzw. B ' beispielsweise: 0 mm ≤ B bzw. B' < 1200 mm, vorzugsweise 0 mm ≤ B bzw. B' < 900 mm oder weiter vorzugsweise 0 mm ≤ B bzw. B' < 600 mm. Erst dadurch wird es möglich, auch eine nicht-lineare Biegekante während des Umformprozesses in das Blech einzubringen.The vertical distances B. or. B. ' between the lowest and the highest point of the bending edge are significantly greater in the claimed device than the height of the crowns in the prior art. It goes far beyond the amount that would be required to compensate for a load-related deflection of the bending beam. In claim 1, this is taken into account by the wording “also under load”. So applies to the vertical distance B. or. B. ' for example: 0 mm B or B '<1200 mm, preferably 0 mm B or B'<900 mm or more preferably 0 mm B or B '<600 mm. Only then is it possible to introduce a non-linear bending edge into the sheet metal during the forming process.

Diejenige Wange, welche nur zum Einspannen des Werkstücks dient und gegen welche der zu biegende Schenkel des Werkstücks aber nicht gebogen wird, kann an ihrer der Biegewange zugewandten Vorderseite grundsätzlich beliebig konturiert sein. Insbesondere kann sie eine gerade bzw. ebene Vorderseite aufweisen, auch wenn die Biegekante oder die Biegeflächen an den anderen Wangen nicht-linear konturiert sind. Ein verbessertes Biegeergebnis ergibt sich jedoch dann, wenn die an der Formgebung bzw. Biegung nicht beteiligte Unter- oder Oberwange eine Vorderkante aufweist, welche gleichartig konturiert ist, wie die Biegekante. Weiter vorzugsweise sind die Oberwange und die Unterwange mit ihren Vorder- bzw. Biegekanten bündig übereinander angeordnet.That cheek which is only used to clamp the workpiece and against which the leg to be bent of the workpiece is not bent can in principle be contoured as desired on its front side facing the bending cheek. In particular, it can have a straight or flat front side, even if the bending edge or the bending surfaces on the other cheeks are contoured non-linearly. However, an improved bending result is obtained when the lower or upper beam, which is not involved in the shaping or bending, has a front edge which is contoured in the same way as the bending edge. Furthermore, the upper beam and the lower beam are preferably arranged with their front or bending edges flush one above the other.

Schließlich sind die nicht-linearen Biegekanten der Oberwange, der Unterwange und / oder der Biegewange vorzugsweise an dort lösbar befestigten Biegeschienen ausgebildet. Im Verschleißfall brauchen dann lediglich die Biegeschienen, nicht jedoch die gesamten Wangen mit ausgetauscht zu werden.Finally, the non-linear bending edges of the upper cheek, the lower cheek and / or the bending cheek are preferably formed on bending rails that are releasably fastened there. In the event of wear, only the bending rails need to be replaced, but not the entire cheeks.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.Further advantageous refinements of the invention are the subject of the dependent claims.

Der Beschreibung sind 21 Figuren beigefügt, wobei

  • 1 eine perspektivische Ansicht auf die erfindungsgemäße Vorrichtung,
  • 2 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Oberwange mit einer Biegekante gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
  • 3 die erfindungsgemäße Vorrichtung in einer Querschnittsdarstellung mit der Biegewange gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel in einer Biegeausgangsposition B0;
  • 4 die erfindungsgemäße Vorrichtung in einer Stirnseitenansicht;
  • 5 die erfindungsgemäße Vorrichtung mit der Biegewange gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel in einer ersten Biegeposition B1;
  • 6 die erfindungsgemäße Vorrichtung in einer perspektivischen Ansicht mit der Biegewange gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel in einer Biegeendposition B2;
  • 7 die erfindungsgemäße Vorrichtung mit einem zweiten Ausführungsbeispiel für den Versprung;
  • 8 eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem dritten Ausführungsbeispiel für die Biegekante;
  • 9 die Vorrichtung nach 8 in einer Stirnseitenansicht;
  • 10 die erfindungsgemäße Vorrichtung in einer Querschnittsdarstellung mit der Biegewange gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel in einer Biegeausgangsposition B0;
  • 11 die Vorrichtung nach den 8 bis 10 in einer Draufsicht;
  • 12 die Vorrichtung nach den 8 bis 11 mit der Biegewange 140 in der Biegeendposition B2 in perspektivischer Ansicht;
  • 13 die Oberwange mit 3-dimensional geformter Biegekante und Biegefläche in perspektivischer Ansicht;
  • 14 die Oberwange nach 13 in einer Seitenansicht;
  • 15 die erfindungsgemäße Vorrichtung mit 3-dimensional geformten Biegekanten und Biegeflächen in einer Biegeendposition B2 mit von unten biegender Biegewange in einer Seitenansicht;
  • 16 die erfindungsgemäße Vorrichtung mit 3-dimensional geformten Biegekanten und Biegeflächen in einer Biegeendposition B2 in einer perspektivischen Ansicht;
  • 17 Ober-, Unter- und Biegewange jeweils ausgebildet in Form einer Vielzahl von Segmenten in perspektivischer Ansicht;
  • 18 die erfindungsgemäße Vorrichtung nach 16 in einer Seitenansicht mit zusätzlichen (federnd) gelagerten Werkzeugeinsätzen;
  • 19 die Unterwange mit dreidimensional geformter Biegekante und Biegefläche in perspektivischer Ansicht für ein Biegen von oben;
  • 20 die Unterwange nach 19 in einer Seitenansicht; und
  • 21 die erfindungsgemäße Vorrichtung mit dreidimensional geformten Biegekanten und Biegeflächen in einer Biegeendposition B2 in einer Seitenansicht bei einem Biegen von oben
zeigt.The description is accompanied by 21 figures, where
  • 1 a perspective view of the device according to the invention,
  • 2 a plan view of an upper beam according to the invention with a bending edge according to a first embodiment;
  • 3rd the device according to the invention in a cross-sectional view with the bending beam according to the first embodiment in a bending starting position B0 ;
  • 4th the device according to the invention in an end view;
  • 5 the inventive device with the bending beam according to the first embodiment in a first bending position B1 ;
  • 6th the device according to the invention in a perspective view with the bending beam according to the first embodiment in a bending end position B2 ;
  • 7th the device according to the invention with a second embodiment for the jump;
  • 8th a perspective view of the device according to the invention with a third embodiment for the bending edge;
  • 9 the device after 8th in an end view;
  • 10 the device according to the invention in a cross-sectional view with the bending beam according to the third embodiment in a bending starting position B0 ;
  • 11 the device according to the 8th to 10 in a plan view;
  • 12th the device according to the 8th to 11 with the folding beam 140 in the bending end position B2 in perspective view;
  • 13th the upper beam with 3-dimensionally shaped bending edge and bending surface in a perspective view;
  • 14th the upper cheek 13th in a side view;
  • 15th the device according to the invention with 3-dimensionally shaped bending edges and bending surfaces in a bending end position B2 with bending beam bending from below in a side view;
  • 16 the device according to the invention with 3-dimensionally shaped bending edges and bending surfaces in a bending end position B2 in a perspective view;
  • 17th Upper, lower and bending beam each designed in the form of a plurality of segments in a perspective view;
  • 18th the device according to the invention 16 in a side view with additional (spring-loaded) tool inserts;
  • 19th the lower beam with three-dimensionally shaped bending edge and bending surface in a perspective view for bending from above;
  • 20th the lower cheek 19th in a side view; and
  • 21 the device according to the invention with three-dimensionally shaped bending edges and bending surfaces in a bending end position B2 in a side view when bending from above
shows.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die genannten Figuren in Form von Ausführungsbeispielen detailliert beschrieben. In allen Figuren und Ausführungsbeispielen sind gleiche technische Elemente mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.The invention is described in detail below with reference to the figures mentioned in the form of exemplary embodiments. In all figures and exemplary embodiments, the same technical elements are denoted by the same reference symbols.

Die 1 - 12 zeigen Ausführungsbeispiele für das Schwenkbiegen bei lediglich in der x-y-Ebene, d. h. zweidimensional geformter Biegekante. Die weiteren 13 bis 21 veranschaulichen dagegen das Schwenkbiegen bei dreidimensional geformter Biegekante.The 1 - 12th show exemplary embodiments for swivel bending with the bending edge formed only in the xy plane, that is to say two-dimensionally. The others 13th to 21 however, illustrate swivel bending with a three-dimensional bending edge.

Alle 1 bis 18 zeigen beispielhaft ein Schwenken der Biegewange von unten nach oben gegen die Oberwange.
1 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung 100 zum Schwenkbiegen eines Werkstückes, insbesondere eines Bleches 200. Die Vorrichtung weist eine Oberwange 110 mit einer zumindest abschnittsweise nicht-linearen Biegekante 112 auf.
All 1 to 18th show an example of a pivoting of the bending beam from bottom to top against the upper beam.
1 shows the device according to the invention 100 for swiveling a workpiece, in particular a sheet metal 200 . The device has an upper beam 110 with an at least partially non-linear bending edge 112 on.

Diese Oberwange ist in 2 separat gezeigt. Zu erkennen ist ein in der Stirnseite bzw. der Biegekante 112 ausgebildeter Versprung mit der maximalen Tiefe A über ihrer Länge. Die maximale Tiefe A entspricht dem senkrechten Abstand zwischen dem hintersten und dem vordersten Punkt der Biegekante 112 in x-Richtung. Die nicht-lineare Biegekante 112 der Oberwange kann zumindest in einem Längenabschnitt beispielsweise gekrümmt, wellenförmig, konkav oder konvex und / oder stufenförmig ausgebildet sein. Gleiches gilt für die nicht-lineare Biegekante 142 der Biegewange 140.This upper beam is in 2 shown separately. A can be seen in the end face or the bending edge 112 developed jump with the maximum depth A. over their length. The maximum depth A. corresponds to the vertical distance between the rearmost and the foremost point of the bending edge 112 in X direction. The non-linear bending edge 112 the upper beam can, for example, be curved, wave-shaped, concave or convex and / or step-shaped, at least in a length section. The same applies to the non-linear bending edge 142 the folding beam 140 .

Wie 1 zu entnehmen ist, weist die Vorrichtung neben ihrer Oberwange 110 eine Unterwange 120 und eine Spannrichtung mit einem ersten Antrieb 130 auf zum Verstellen der Oberwange 110 und der Unterwange 120 relativ zueinander zum Einspannen eines Schenkels des Bleches 200 zwischen der Ober- und der Unterwange. Weiterhin weist die Vorrichtung 100 eine Biegewange 140 mit einer Biegekante 142 auf. Die Biegekante 142 der Biegewange 140 ist vorzugsweise zumindest abschnittsweise komplementär zu der Biegekante 112 der Oberwange 110 ausgebildet; d. h., sie ist ebenfalls zumindest abschnittsweise nicht-linear und mit mindestens einem Versprung der maximalen Höhe A über ihre Länge ausgebildet. 1 zeigt die Biegewange 140 in einer Schwenkposition B0, auch Biegeausgangsposition genannt.How 1 can be seen, the device has next to its upper beam 110 a lower cheek 120 and a tensioning direction with a first drive 130 to adjust the upper beam 110 and the lower cheek 120 relative to each other for clamping a leg of the sheet metal 200 between the upper and lower cheek. Furthermore, the device 100 a bending beam 140 with a bending edge 142 on. The bending edge 142 the folding beam 140 is preferably at least partially complementary to the bending edge 112 the upper cheek 110 educated; that is, it is also at least partially non-linear and with at least one step of the maximum height A. formed over their length. 1 shows the folding beam 140 in a pivot position B0 , also called the starting position for bending.

Mit Hilfe eines zweiten Antriebs 150 kann die Biegewange 140 um eine Drehachse D gegen die Oberwange 110 geschwenkt werden.With the help of a second drive 150 can the bending beam 140 around an axis of rotation D. against the upper cheek 110 be swiveled.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung 100 ist die Drehachse D, um welche die Biegewange 140 gegen die Oberwange 110 schwenkbar ist, gegenüber dem in den 1 bis 3 gezeigten Koordinatenursprung versetzt angeordnet. Konkret verläuft die Drehachse D hier beispielhaft zwar in y-Richtung, d. h. in 3 senkrecht zur Zeichenebene, allerdings ist sie sowohl in x- wie auch z-Richtung gegenüber dem Koordinatenursprung versetzt. Allgemein ist eine Steuereinrichtung vorgesehen zum Verlagern der Drehachse D der Biegewange 140 so, dass die Koordinaten xD, zD des Schnittpunktes der Drehachse der Biegewange mit der z-x-Ebene des Koordinatensystems in der z-x-Ebene in einem Arbeitsbereich 104 liegen, welcher wie folgt begrenzt ist: für A B : - ( A + s ) < xD 0 ; - ( A + s ) < zD -B ;

Figure DE102019123308A1_0001
oder für A<B : - ( A + s ) < xD 0 ; - ( B + s ) < zD -B .
Figure DE102019123308A1_0002
In the device according to the invention 100 is the axis of rotation D. around which the folding beam 140 against the upper cheek 110 is pivotable, compared to that in the 1 to 3rd coordinate origin shown offset. Specifically, the axis of rotation runs D. here as an example in the y-direction, ie in 3rd perpendicular to the plane of the drawing, but it is offset in both the x and z directions with respect to the origin of the coordinates. In general, a control device is provided for displacing the axis of rotation D. the folding beam 140 so that the coordinates xD , zD the intersection of the axis of rotation of the bending beam with the zx plane of the coordinate system in the zx plane in a work area 104 which is limited as follows: for a B. : - ( A. + s ) < xD 0 ; - ( A. + s ) < zD -B ;
Figure DE102019123308A1_0001
or for A <B : - ( A. + s ) < xD 0 ; - ( B. + s ) < zD -B .
Figure DE102019123308A1_0002

A entspricht dem senkrechten Abstand zwischen dem hintersten und dem vordersten Punkt der Biegekante 112 in x-Richtung bzw. in der x-y-Ebene. Bei dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel, bei welchem in der Biegekante 112 lediglich ein einziger Versprung ausgebildet ist, entspricht der Abstand A der maximalen Höhe des Versprungs in der Biegekante 112 der Oberwange 110. A. corresponds to the vertical distance between the rearmost and the foremost point of the bending edge 112 in the x-direction or in the xy-plane. The in 2 embodiment shown, in which in the bending edge 112 only a single offset is formed, corresponds to the distance A. the maximum height of the offset in the bending edge 112 the upper cheek 110 .

B entspricht allgemein dem senkrechten Abstand zwischen dem höchsten und dem niedrigsten Punkt der Biegekante in z-Richtung bzw. in der z-y-Ebene. Bei den in den 1 bis 12 gezeigten Ausführungsbeispielen ist jeweils B = 0 und damit A > B, weil die Biegekante lediglich in der x-y-Ebene, nicht aber zusätzlich in z-Richtung geformt ist.
s bezeichnet die Dicke des zu biegenden Werkstücks.
B. corresponds generally to the vertical distance between the highest and the lowest point of the bending edge in the z-direction or in the zy-plane. In the 1 to 12th shown embodiments is in each case B = 0 and thus A> B, because the bending edge is only formed in the xy plane, but not additionally in the z direction.
s denotes the thickness of the workpiece to be bent.

In 2 ist weiterhin eine virtuelle Vorderkante 114 des Versprungs erkennbar. Sie meint eine virtuelle Achse, welche in der y-z-Ebene parallel zu der y-Achse liegt und durch den vordersten Punkt des Versprungs an der Oberwange verläuft. Sie repräsentiert die Projektionsrichtung für den vordersten Punkt in die z-x-Ebene.In 2 is still a virtual leading edge 114 of the jump recognizable. It means a virtual axis which lies in the yz plane parallel to the y axis and runs through the foremost point of the offset on the upper beam. It represents the direction of projection for the foremost point in the zx plane.

Bei dem in 3 gezeigten Beispiel bezeichnet xD den Versatz der Drehachse D gegenüber dem Koordinatenursprung in x-Richtung. Gleichermaßen bezeichnet zD den Versatz der Drehachse D gegenüber dem Koordinatenursprung in z-Richtung. The in 3rd shown example xD the offset of the axis of rotation D. compared to the coordinate origin in the x-direction. Identified alike zD the offset of the axis of rotation D. opposite the coordinate origin in the z-direction.

4 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung in einer Frontansicht mit der Biegewange 140 in ihrer Biegeausgangsposition B0. Frontansicht bedeutet, dass der Betrachter auf den nicht-eingespannten, d.h. den zu biegenden Schenkel des Werkstücks schaut, welcher senkrecht zur Zeichenebene gegenüber der Ober- und Unterwange vorsteht. Besonders gut ist hier der Versatz zD der Drehachse D gegenüber dem Koordinatenursprung in -z-Richtung zu erkennen. Darüber hinaus lässt eine Zusammenschau der 2 und 4 die komplementäre Ausbildung von Biegekante 112 der Oberwange 110 und Biegekante 142 der Biegewange 140 erkennen. 4th shows the device according to the invention in a front view with the bending beam 140 in their initial bending position B0 . Front view means that the viewer is looking at the non-clamped leg of the workpiece, ie the leg to be bent, which protrudes perpendicular to the plane of the drawing opposite the upper and lower cheek. The offset is particularly good here zD the axis of rotation D. can be seen in relation to the coordinate origin in the -z direction. In addition, a synopsis of the 2 and 4th the complementary formation of the bending edge 112 the upper cheek 110 and bending edge 142 the folding beam 140 detect.

5 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung in einer ersten Biegeposition B1. In dieser Schwenkposition ist die Biegewange 140 beispielsweise um 30° gegenüber ihrer Ausgangsstellung B0 in Richtung auf die Oberwange 110 hin verschwenkt. Außerdem ist die Biegekante 122 der Unterwange 120 in einer bevorzugten Ausführungsform gezeigt. In dieser Ausführungsform ist sie gleichartig wie die Biegekante der Oberwange 110 ausgebildet. Das zu biegende Blech ist in 5 nicht gezeigt. 5 shows the device according to the invention in a first bending position B1 . The bending beam is in this swivel position 140 for example by 30 ° compared to their starting position B0 towards the upper cheek 110 pivoted towards. Also is the bending edge 122 the lower cheek 120 shown in a preferred embodiment. In this embodiment it is similar to the bending edge of the upper beam 110 educated. The sheet to be bent is in 5 Not shown.

6 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung in einer dritten Schwenkposition B2, auch Biegeendposition genannt, in welcher die Biegewange 140 in diesem Beispiel um 90° gegenüber ihrer Ausgangsstellung B0 gegen die Oberwange 110 geschwenkt ist. In dieser Stellung stehen sich die Biegekanten 142 und 112 beabstandet um die Dicke s des zu biegenden Bleches einander gegenüber. Das Werkstück (in 6 nicht gezeigt) ist dann mit einem Schenkel zwischen der Oberwange 110 und der Unterwange 120 eingespannt und mit einem anderen zu biegenden Schenkel zwischen den Biegekanten bzw. Biegeflächen 112 und 142 eingespannt. Auf diese Weise wird in das Blech eine nicht-lineare Biegekante bzw. Biegefläche entsprechend der Kontur der Biegekanten bzw. Biegeflächen 112 und 142 eingeprägt. 6th shows the device according to the invention in a third pivot position B2 , also called bending end position, in which the bending beam 140 in this example by 90 ° compared to their starting position B0 against the upper cheek 110 is pivoted. The bending edges are in this position 142 and 112 spaced by the thickness s of the sheet to be bent opposite each other. The workpiece (in 6th not shown) is then with one leg between the upper cheek 110 and the lower cheek 120 clamped and with another leg to be bent between the bending edges or bending surfaces 112 and 142 clamped. In this way, a non-linear bending edge or bending surface corresponding to the contour of the bending edges or bending surface is created in the sheet metal 112 and 142 imprinted.

7 zeigt die Ausbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung 100 zum Einbringen von konkaven oder konvexen Biegekanten in das umzuformende Blech 200. Dementsprechend sind die Biegekanten bzw. Biegeflächen an der Oberwange 110 oder der Unterwange 120 ebenfalls konkav bzw. konvex ausgebildet. Diese konkave oder konvexe Ausgestaltung der Biegekanten stellt lediglich einen Unterfall der allgemein beanspruchten Ausgestaltung der Biegekanten als zumindest abschnittsweise nicht-linear dar. Hier entspricht der Versprung in x-Richtung dem senkrechten Abstand A zwischen dem hintersten und dem vordersten Punkt in der Biegekante der Oberwange. Sofern die konkaven bzw. konvexen Biegekanten beispielsweise Kreisbögen darstellen, entspricht der senkrechte Abstand A zwischen dem hintersten und dem vordersten Punkt der Biegekante im Sinne der Erfindung der Höhe des jeweiligen Kreissegmentes; siehe 7. Die beanspruchte versetzte Anordnung der Drehachse D gilt auch für diesen Sonderfall gleichermaßen. In 7 wird die Biegewange 140 ausgehend von ihrer Biegeausgangsposition B0 um 90° in ihre Biegeendposition (nicht gezeigt) geschwenkt, um die konkave bzw. konvexe Biegekante in das Blech einzubringen. 7th shows the design of the device according to the invention 100 for introducing concave or convex bending edges into the sheet metal to be formed 200 . The bending edges or bending surfaces are accordingly on the upper beam 110 or the lower cheek 120 also concave or convex. This concave or convex configuration of the bending edges is only a sub-case of the generally claimed configuration of the bending edges as at least partially non-linear. Here, the offset in the x-direction corresponds to the vertical distance A. between the rearmost and the foremost point in the bending edge of the upper beam. If the concave or convex bending edges represent arcs of a circle, for example, the perpendicular distance corresponds A. between the rearmost and the foremost point of the bending edge within the meaning of the invention the height of the respective circle segment; please refer 7th . The claimed offset arrangement of the axis of rotation D. applies equally to this special case. In 7th becomes the bending beam 140 starting from their initial bending position B0 pivoted by 90 ° into its bending end position (not shown) in order to introduce the concave or convex bending edge into the sheet metal.

Die 8 bis 12 zeigen die erfindungsgemäße Vorrichtung mit einem dritten Ausführungsbeispiel für die Biegekanten 112 und 114 von Oberwange 110 und Biegewange 140 in verschiedenen Ansichten. Konkret sind die Biegekanten hier wellenförmig mit unterschiedlich hohen Wellenbergen und Wellentälern ausgebildet. Für diese Figuren gelten die Beschreibungen der vorherigen Ausführungsbeispiele analog.The 8th to 12th show the device according to the invention with a third embodiment for the bending edges 112 and 114 from Oberwange 110 and folding beam 140 in different views. Specifically, the bending edges here are designed to be undulating with wave crests and troughs of different heights. The descriptions of the previous exemplary embodiments apply analogously to these figures.

Schließlich kann die Vorrichtung 100 einen hinteren Anschlag (in den Figuren nicht gezeigt) für das umzuformende Blech 200, insbesondere dessen einzuspannenden Schenkel aufweisen, als Hilfseinrichtung, wenn das Blech 200 auf der Oberseite der Unterwange ausgerichtet wird.Finally, the device 100 a rear stop (not shown in the figures) for the sheet metal to be formed 200 , in particular have the legs to be clamped, as an auxiliary device when the sheet metal 200 aligned on the top of the lower beam.

Mit dem erfindungsgemäßen Schwenkbiegeverfahren lassen sich 2- oder 3-dimensional geformte nicht-lineare Biegekanten in dem umzuformenden Blech und damit sphärische Querschnittsveränderungen in einem aus diesem Blech hergestellten Profilbauteil realisieren. Die dargestellten Varianten Versprung bzw. s-Schlag, konkav oder konvex können zudem in grade Profilabschnitte übergehen, wodurch eine Anwendung des Schwenkbiegens auch auf Biegekanten mit sowohl linearen wie auch nicht-linearen Abschnitten möglich wird. In den Ansprüchen wird dies durch Formulierung „zumindest abschnittsweise nicht-linear“ berücksichtigt. Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung können deshalb beispielsweise Verjüngungen oder Ausweitungen des geometrischen Längsverlaufes in dem umzuformenden Blech erzielt werden, um geometrischen und funktionalen Anforderungen zu genügen, wie sie beispielsweise durch komplexe bzw. beschränkte Bauräume oder durch eine Forderung nach variabler Steifigkeit über der Länge einer Biegekante, z. B. im Leichtbau, vorgegeben werden.With the swivel bending method according to the invention, 2- or 3-dimensionally shaped non-linear bending edges can be implemented in the sheet metal to be formed and thus spherical cross-sectional changes in a profile component made from this sheet metal. The illustrated variants offset or s-run, concave or convex can also merge into straight profile sections, which makes it possible to use swivel bending on bending edges with both linear and non-linear sections. In the claims, this is taken into account by the wording “at least in sections non-linear”. By means of the device according to the invention, for example, tapering or widening of the geometric longitudinal profile can be achieved in the sheet metal to be formed in order to meet geometric and functional requirements, such as those caused by complex or limited installation spaces or by a requirement for variable rigidity over the length of a bending edge, z. B. in lightweight construction.

Die bisherigen fertigungstechnischen Möglichkeiten des linearen Schwenkbiegens werden durch die nicht-lineare Biegekante in hohem Maße erweitert. Die flexible Herstellung längsvariabler, profilierter Geometrien wird durch das Schwenkbiegen mit nicht-linearer Biegekante auch für Anwendungsbereiche mit einem breiten Stückzahl-Spektrum bei gleichzeitig hoher geometrischer Variabilität ermöglicht.The previous manufacturing possibilities of linear swivel bending are expanded to a great extent by the non-linear bending edge. The flexible production of longitudinally variable, profiled geometries is made possible by swivel bending with a non-linear bending edge, even for areas of application with a wide range of items with high geometric variability at the same time.

Vorzugsweise sind die Biegekanten 112, 122, 142 an Biegeschienen (in den Figuren nicht gezeigt) ausgebildet, welche an der Oberwange, der Unterwange und / oder an der Biegewange als Werkzeuge vorzugsweise lösbar befestigt sind. Diese Biegeschienen sind dann als Verschleißteile kostengünstig austauschbar, ohne dass bei einem Verschleiß der Biegekanten sofort die ganze Wange ausgetauscht werden müsste.Preferably the bending edges are 112 , 122 , 142 formed on bending rails (not shown in the figures) which are preferably releasably attached to the upper cheek, the lower cheek and / or to the bending cheek as tools. These bending rails can then be exchanged cost-effectively as wear parts without the entire cheek having to be replaced immediately if the bending edges are worn.

Die 13 bis 21 betreffen die allgemeinste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 100, bei welcher die Biegekante 112 bzw. Biegefläche nicht nur 2-dimensional in der x-y Ebene, sondern 3-dimensional im Raum x-y-z geformt ist.The 13th to 21 relate to the most general embodiment of the device according to the invention 100 , at which the bending edge 112 or bending surface is shaped not only 2-dimensionally in the xy plane, but 3-dimensionally in the xyz space.

Gemäß 13 besitzt die Biegekante 112 der Oberwange 110 deshalb nicht nur einen hintersten Punkt und einen vordersten Punkt vP in x-Richtung gesehen, sondern auch einen höchsten Punkt hP und einen niedrigsten Punkt in z-Richtung gesehen, wobei die Punkte teilweise auch zusammenfallen können. Der Koordinatenursprung BP ergibt sich aus der zusammengeführten Projektion des vordersten Punktes vP und des höchsten Punktes hP der Spitze der Biegekante der Oberwange in die z-x-Ebene an der linken Außenseite der Oberwange 110. Der Koordinatenursprung ist - genauso wie der vorderste Punkt vP - gegenüber dem hintersten Punkt in x-Richtung um den senkrechten Abstand A und genauso wie der höchste Punkt hP - gegenüber dem niedrigsten Punkt in z-Richtung um den senkrechten Abstand B versetzt. Die Drehachse D, um welche die Biegewange geschwenkt wird, liegt hier unterhalb des Koordinatenursprunges BP.According to 13th owns the bending edge 112 the upper cheek 110 therefore not just one point at the rear and one point at the very front vP seen in the x-direction, but also a highest point hP and a lowest point seen in the z-direction, it being possible for the points to partially coincide. The origin of coordinates BP results from the merged projection of the foremost point vP and the highest point hP the tip of the bending edge of the upper beam in the zx-plane on the left outside of the upper beam 110 . The origin of coordinates is - just like the foremost point vP - compared to the rearmost point in the x-direction by the vertical distance A. and just like the highest point hP - compared to the lowest point in the z-direction by the vertical distance B. offset. The axis of rotation D. , around which the bending beam is pivoted, is below the origin of the coordinates BP .

14 zeigt die Oberwange nach 13 in einer Seitenansicht. Zu erkennen ist insbesondere der erfindungsgemäße Arbeitsbereich 104 (schraffiert gezeichnet), in welchem die Drehachse die z-x-Ebene zumindest zu Beginn und am Ende eines Biegevorgangs schneidet. Für dessen Grenzen gilt erfindungsgemäß: für A B : - ( A + s ) < xD 0 - ( A + s ) < zD -B ;

Figure DE102019123308A1_0003
für A<B : - ( A + s ) < xD 0 - ( B + s ) < zD -B
Figure DE102019123308A1_0004
14th shows the upper cheek 13th in a side view. The work area according to the invention can be seen in particular 104 (shown hatched), in which the axis of rotation intersects the zx-plane at least at the beginning and at the end of a bending process. According to the invention, the following applies to its limits: for a B. : - ( A. + s ) < xD 0 - ( A. + s ) < zD -B ;
Figure DE102019123308A1_0003
for A <B : - ( A. + s ) < xD 0 - ( B. + s ) < zD -B
Figure DE102019123308A1_0004

Bei dem in 14 gezeigten Ausführungsbeispiel gilt: A>B und die Drehachse D schneidet die x-z Ebene in maximaler Entfernung vom Koordinatenursprung BP mit -(A+s) < xD und -(A+s) < zD.The in 14th The following applies: A> B and the axis of rotation D. intersects the xz plane at the maximum distance from the origin of the coordinates BP with - (A + s) <xD and - (A + s) <zD.

15 und 16 zeigen das Zusammenspiel von Oberwange 110, Unterwange 120 und Biegewange 140 mit eingespanntem Werkstück 200 in einer Biegeendposition B2. Die Biegewange 140 ist von unten um den Winkel α um die Drehachse D gegen die Oberwange 110 geschwenkt. Die verdeckten Werkzeugkanten sind durch die gestrichelten Linien angedeutet. 15th and 16 show the interaction of the upper cheek 110 , Lower cheek 120 and folding beam 140 with clamped workpiece 200 in a bending end position B2 . The folding beam 140 is from below around the angle α around the axis of rotation D. against the upper cheek 110 panned. The hidden tool edges are indicated by the dashed lines.

17 zeigt die optionale Ausbildung der Oberwange 110, der Unterwange 120 und/oder der Biegewange 140 aus einer Vielzahl von einzelnen Segmenten i. Die Segmente bieten vorteilhafterweise die Möglichkeit, die Biegekanten und Biegeflächen an den Wangen entsprechend beliebiger 2- oder 3-dimensionalen Formvorgaben für das zu biegende Werkstück auszubilden. Vorzugsweise sind die einzelnen Segmente i dazu hinsichtlich mehrerer Freiheitsgrade individuell gelagert und einstellbar. In 17 ist beispielhaft der x-Freiheitsgrad und die zugehörige Zustellung xS,i eines Segmentes i der Oberwange bezeichnet. Insbesondere sind für eine zielführende Formgebung die Segmentspitzen beispielsweise sphärisch geformt. Zusätzlich ist der Einsatz von Interpolationsschichten zur Vermeidung von Werkzeugabdrücken im Werkstück möglich. 17th shows the optional formation of the upper beam 110 , the lower cheek 120 and / or the bending beam 140 from a large number of individual segments i . The segments advantageously offer the possibility of designing the bending edges and surfaces on the cheeks in accordance with any 2- or 3-dimensional shape specifications for the workpiece to be bent. The individual segments are preferably i to this end individually stored and adjustable with regard to several degrees of freedom. In 17th is an example of the x degree of freedom and the associated infeed xS, i of a segment i the upper cheek designated. In particular, the segment tips are, for example, spherically shaped for a targeted shaping. It is also possible to use interpolation layers to avoid tool marks in the workpiece.

Gemäß 18 sind die Biegeflächen der Oberwange, der Unterwange und/oder der Biegewange und/oder deren Segmente und/oder es sind die Wangen und/oder die Segmente selber zumindest teilweise federnd gelagert. Diese federnde Lagerung ermöglicht vorteilhafterweise zumindest eine Teilkompensation der elastischen Biegeanteile. Das Biegen auf Endkontur kann dadurch für verschiedene Werkstoffe ermöglicht und ggf. nachfolgend notwendige Nachbearbeitungen zumindest teilweise vermieden werden.According to 18th are the bending surfaces of the upper cheek, the lower cheek and / or the bending cheek and / or their segments and / or the cheeks and / or the segments themselves are at least partially resiliently mounted. This resilient mounting advantageously enables at least one Partial compensation of the elastic bending components. Bending to the final contour can thereby be made possible for various materials and, if necessary, subsequent reworking can be at least partially avoided.

Die nachfolgenden 19 bis 21 veranschaulichen beispielhaft ein Schwenken der Biegewange von oben nach unten gegen die Unterwange. Die Biegekante 122 der Unterwange 120 bzw. deren Biegefläche 124 ist nicht nur zweidimensional in der x-y-Ebene, sondern dreidimensional im Raum x-y-z geformt.The following 19th to 21 illustrate an example of pivoting the bending beam from top to bottom against the lower beam. The bending edge 122 the lower cheek 120 or their bending surface 124 is not only shaped two-dimensionally in the xy-plane, but three-dimensionally in the xyz space.

Gemäß 19 besitzt die Biegekante 122 der Unterwange 120 deshalb nicht nur einen hintersten Punkt und einen vordersten Punkt vP' in x-Richtung gesehen mit einem senkrechtem Abstand A ', sondern auch einen höchsten Punkt und einen niedrigsten Punkt nP' in z-Richtung gesehen mit einem senkrechtem Abstand B ', wobei die Punkte teilweise auch zusammenfallen können. Der Koordinatenursprung BP' liegt an der linken Außenseite der Unterwange 120 und ergibt sich aus der zusammengefassten Projektion des vordersten Punktes vP' und des niedrigsten Punktes nP' der Spitze der Biegekante in die z-x-Ebene. Die Drehachse D, um welche die Biegewange geschwenkt wird, liegt hier oberhalb des Koordinatenursprunges BP'.According to 19th owns the bending edge 122 the lower cheek 120 therefore not just one point at the rear and one point at the very front vP ' seen in the x-direction with a perpendicular distance A. ' but also a highest point and a lowest point nP ' seen in the z-direction with a perpendicular distance B. ' , whereby the points can partly coincide. The origin of coordinates BP 'is on the left outside of the lower beam 120 and results from the combined projection of the foremost point vP 'and the lowest point nP ' the tip of the bending edge in the zx plane. The axis of rotation D. , around which the bending beam is pivoted, is here above the origin of the coordinates BP ' .

20 zeigt die Unterwange nach 19 in einer Seitenansicht. Zu erkennen ist insbesondere der erfindungsgemäße Arbeitsbereich 104' (schraffiert gezeichnet), in welchem die Drehachse die z-x-Ebene schneidet. Für dessen Grenzen gilt erfindungsgemäß: für A' B' : - ( A' + s ) < xD 0 B' zD<A' + s ;

Figure DE102019123308A1_0005
für A'<B' : - ( A' + s ) < xD 0 B' zD<B' + s
Figure DE102019123308A1_0006
20th shows the lower cheek 19th in a side view. The work area according to the invention can be seen in particular 104 ' (shown hatched), in which the axis of rotation intersects the zx-plane. According to the invention, the following applies to its limits: for a' B ' : - ( A ' + s ) < xD 0 B ' zD <A ' + s ;
Figure DE102019123308A1_0005
for A '<B' : - ( A ' + s ) < xD 0 B ' zD <B ' + s
Figure DE102019123308A1_0006

Bei dem in 20 gezeigten Ausführungsbeispiel gilt: A' > B' und die Drehachse D schneidet die x-z-Ebene beispielhaft in maximaler Entfernung von dem Koordinatenursprung BP' mit -(A'+s) < xD und zD < A'+s.The in 20th The following applies: A '>B' and the axis of rotation D. intersects the xz plane, for example, at the maximum distance from the origin of the coordinates BP ' with - (A '+ s) <xD and zD <A' + s.

21 zeigt das Zusammenspiel von Oberwange 110, Unterwange 120 und Biegewange 140 mit eingespanntem Werkstück 200 in einer Biegeendposition B2. Die Biegewange 140 ist von oben um den Winkel α um die Drehachse D gegen die Unterwange 120 geschwenkt. Die verdeckten Werkzeugkanten sind durch die gestrichelten Linien angedeutet. 21 shows the interaction of the upper cheek 110 , Lower cheek 120 and folding beam 140 with clamped workpiece 200 in a bending end position B2 . The folding beam 140 is from above around the angle α around the axis of rotation D. against the lower cheek 120 panned. The hidden tool edges are indicated by the dashed lines.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

100100
Vorrichtungcontraption
104104
Arbeitsbereich der Drehachse „Biegen von unten“Working area of the axis of rotation "Bending from below"
104'104 '
Arbeitsbereich der Drehachse „Biegen von oben“Working area of the axis of rotation "Bending from above"
110110
OberwangeUpper cheek
112112
Biegekante / Vorderkante der OberwangeBending edge / front edge of the upper beam
114114
Biegefläche der OberwangeBending surface of the upper beam
120120
UnterwangeLower cheek
122122
Biegekante / Vorderkanter UnterwangeBending edge / front edge lower beam
124124
Biegefläche der UnterwangeBending surface of the lower beam
130130
erster Antriebfirst drive
140140
BiegewangeBending beam
142142
Biegekante der BiegewangeBending edge of the bending beam
144144
Biegefläche der BiegewangeBending surface of the bending beam
150150
zweiter Antriebsecond drive
200200
Werkstück workpiece
AA.
Horizontaler Versprung der Biegekante der OberwangeHorizontal offset of the bending edge of the upper beam
A'A '
Horizontaler Versprung der Biegekante der UnterwangeHorizontal offset of the bending edge of the lower beam
BB.
Vertikaler Versprung der Biegekante der OberwangeVertical offset of the bending edge of the upper beam
B'B '
Vertikaler Versprung der Biegekante der UnterwangeVertical offset of the bending edge of the lower beam
B0B0
Biegeausgangsposition der BiegewangeBending starting position of the bending beam
B1B1
erste Biegeposition der Biegewangefirst bending position of the bending beam
B2B2
Biegeendposition der BiegewangeBending end position of the bending beam
BPBP
Koordinatenursprung beim „Biegen von unten“Origin of coordinates when "bending from below"
BP'BP '
Koordinatenursprung beim „Biegen von oben“Origin of coordinates when "bending from above"
DD.
Drehachse der BiegewangeRotation axis of the bending beam
FF.
FederkraftSpring force
hPhP
höchster Punkt der Biegekante der Oberwangehighest point of the bending edge of the upper beam
nP'nP '
niedrigster Punkt der Biegekante der Unterwangelowest point of the bending edge of the lower beam
ii
Segmentsegment
ss
WerkstückdickeWorkpiece thickness
vPvP
vorderster Punkt der Biegekante der Oberwangeforemost point of the bending edge of the upper beam
vP'vP '
vorderster Punkt der Biegekante der Unterwangeforemost point of the bending edge of the lower beam
xDxD
x-Koordinate der Drehachse der Biegewangex-coordinate of the axis of rotation of the bending beam
xS, ixS, i
x-Koordinate der Zustellung des i-ten Segmentsx-coordinate of the infeed of the i-th segment
zDzD
z-Koordinate der Drehachse der Biegewangez-coordinate of the axis of rotation of the bending beam
αα
BiegewinkelBending angle

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • WO 017/067850 A1 [0005]WO 017/067850 A1 [0005]
  • WO 2004/033125 A1 [0005]WO 2004/033125 A1 [0005]
  • EP 2127772 A2 [0005, 0006]EP 2127772 A2 [0005, 0006]
  • EP 0934131 B1 [0005]EP 0934131 B1 [0005]

Zitierte Nicht-PatentliteraturNon-patent literature cited

  • DIN 8586 [0002]DIN 8586 [0002]

Claims (25)

Vorrichtung (100) zum Schwenkbiegen eines Werkstückes (200), insbesondere eines Bleches, der Dicke s, aufweisend: eine Oberwange (110) mit einer Biegekante (112); eine Unterwange (120); eine Spanneinrichtung, vorzugsweise mit einem ersten Antrieb (130), zum Verstellen der Oberwange (110) und der Unterwange (120) relativ zu einander zum Einspannen eines Schenkels des zu biegenden Werkstücks (200) zwischen der Ober- und der Unterwange so, dass ein anderer zu biegender Schenkel des Werkstücks gegenüber der Ober- und der Unterwange vorsteht; eine Biegewange (140); und einen zweiten Antrieb (150) zum Schwenken der Biegewange (140) um eine Drehachse (D) gegen die Oberwange (110) in eine Biegeendposition B2; dadurch gekennzeichnet, dass die Biegekante der Oberwange - auch unter Belastung - zumindest abschnittsweise nicht-linear und - bezogen auf ein vorgegebenes rechtshändiges Koordinatensystem x, y, z - in x-Richtung mit einem hintersten Punkt und einem vordersten Punkt und ggf. in z-Richtung mit einem niedrigsten Punkt und einem höchsten Punkt ausgebildet ist; und dass eine Steuereinrichtung vorgesehen ist zum Verlagern der Drehachse D der Biegewange (140) während eines Biegevorganges so, dass die Koordinaten xD, zD des Schnittpunktes der Drehachse D der Biegewange mit der z-x-Ebene des Koordinatensystems, zumindest zu Beginn und am Ende des Biegevorganges, in der z-x-Ebene in einem Arbeitsbereich (104) liegen, welcher wie folgt begrenzt ist: für A B : - ( A + s ) < xD 0 - ( A + s ) <zD -B ;
Figure DE102019123308A1_0007
für A<B : - ( A + s ) < xD 0 - ( B + s ) <zD -B
Figure DE102019123308A1_0008
wobei xD den Versatz der Drehachse der Biegewange gegenüber dem Koordinatenursprung in x-Richtung, zD den Versatz der Drehachse der Biegewange gegenüber dem Koordinatenursprung in z-Richtung, A den senkrechten Abstand zwischen dem hintersten und dem vordersten Punkt in der Biegekante der Oberwange in x-Richtung, B den senkrechten Abstand zwischen dem niedrigsten und dem höchsten Punkt in der Biegekante der Oberwange in z-Richtung, und s die Werkstückdicke bezeichnet; und wobei der Koordinatenursprung an der linken Außenseite der Oberwange liegt und sich aus der zusammengefassten Projektion des vordersten Punktes und des höchsten Punktes der Spitze der Biegekante der Oberwange in die z-x-Ebene ergibt; oder dass - anstelle der vorgesehenen Steuereinrichtung - die Drehachse (D) der Biegewange (140) ortsfest so angeordnet ist, dass die Koordinaten xD, zD ihres Schnittpunktes mit der z-x-Ebene des Koordinatensystems in der z-x-Ebene in dem Arbeitsbereich (104) liegen.
Device (100) for pivoting a workpiece (200), in particular a sheet metal, of thickness s, comprising: an upper beam (110) with a bending edge (112); a lower cheek (120); a clamping device, preferably with a first drive (130), for adjusting the upper cheek (110) and the lower cheek (120) relative to each other for clamping a leg of the workpiece (200) to be bent between the upper and lower cheek so that a other leg to be bent of the workpiece protrudes from the upper and lower cheek; a bending beam (140); and a second drive (150) for pivoting the bending beam (140) about an axis of rotation (D) against the upper beam (110) into a bending end position B2; characterized in that the bending edge of the upper beam - even under load - at least partially non-linear and - based on a given right-handed coordinate system x, y, z - in the x-direction with a rearmost point and a foremost point and possibly in z- Direction is formed with a lowest point and a highest point; and that a control device is provided for displacing the axis of rotation D of the bending beam (140) during a bending process so that the coordinates xD, zD of the intersection of the axis of rotation D of the bending beam with the zx plane of the coordinate system, at least at the beginning and at the end of the bending process , lie in the zx plane in a work area (104) which is delimited as follows: for a B. : - ( A. + s ) < xD 0 - ( A. + s ) <zD -B ;
Figure DE102019123308A1_0007
for A <B : - ( A. + s ) < xD 0 - ( B. + s ) <zD -B
Figure DE102019123308A1_0008
where xD is the offset of the axis of rotation of the bending beam in relation to the coordinate origin in the x-direction, zD is the offset of the axis of rotation of the bending beam in relation to the origin of coordinates in the z-direction, A is the vertical distance between the rearmost and the foremost point in the bending edge of the upper beam in x- Direction, B the vertical distance between the lowest and the highest point in the bending edge of the upper beam in the z-direction, and s the workpiece thickness; and wherein the origin of coordinates lies on the left outer side of the upper beam and results from the combined projection of the foremost point and the highest point of the tip of the bending edge of the upper beam in the zx-plane; or that - instead of the provided control device - the axis of rotation (D) of the bending beam (140) is fixed in place so that the coordinates xD, zD of their intersection with the zx plane of the coordinate system lie in the zx plane in the work area (104) .
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitsbereich (104), in welchem der Schnittpunkt der Drehachse D mit der z-x-Ebene, zumindest zu Beginn und am Ende des Biegevorganges, liegt, wie folgt begrenzt ist: für A≥B - ( A + 0,5 s ) xD 0 ; - ( A + 0,5 s ) zD -B ;
Figure DE102019123308A1_0009
weiter vorzugsweise: -A xD 0 ; -A zD -B
Figure DE102019123308A1_0010
oder für A<B - ( A + 0,5 s ) xD 0 ; - ( B + 0,5 s ) zD -B ;
Figure DE102019123308A1_0011
weiter vorzugsweise: -A xD 0 ; zD = -B
Figure DE102019123308A1_0012
Device according to Claim 1 , characterized in that the working area (104) in which the point of intersection of the axis of rotation D and the zx plane lies, at least at the beginning and at the end of the bending process, is limited as follows: for A≥B - ( A. + 0.5 s ) xD 0 ; - ( A. + 0.5 s ) zD -B ;
Figure DE102019123308A1_0009
more preferably: -A xD 0 ; -A zD -B
Figure DE102019123308A1_0010
or for A <B - ( A. + 0.5 s ) xD 0 ; - ( B. + 0.5 s ) zD -B ;
Figure DE102019123308A1_0011
more preferably: -A xD 0 ; zD = -B
Figure DE102019123308A1_0012
Vorrichtung (100) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberwange (110) eine Biegefläche (114) aufweist, welche zumindest abschnittsweise uneben ausgebildet ist.Device (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the upper beam (110) has a bending surface (114) which is at least partially uneven. Vorrichtung (100) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Biegewange (140) eine Biegekante (142) und/oder Biegefläche (144) aufweist, welche zumindest abschnittsweise komplementär zu der nicht-linearen Biegekante (112) und/oder der unebenen Biegefläche (114) der Oberwange (120) ausgebildet ist.Device (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the bending cheek (140) has a bending edge (142) and / or bending surface (144) which is at least partially complementary to the non-linear bending edge (112) and / or the uneven bending surface (114) of the upper beam (120) is formed. Vorrichtung (100) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterwange (120) eine Vorderkante (122) aufweist, welche zumindest abschnittsweise gleichartig konturiert ist, wie die Biegekante (122) der Oberwange (120) oder welche geradlinig, vorzugsweise parallel zur Koordinatenursprungsachse in y-Richtung ausgebildet ist.Device (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the lower beam (120) has a front edge (122) which is at least partially contoured in the same way as the bending edge (122) of the upper beam (120) or which is straight, preferably parallel is designed to the coordinate origin axis in the y-direction. Vorrichtung (100) zum Schwenkbiegen eines Werkstückes (200), insbesondere eines Bleches, der Dicke s, aufweisend: eine Oberwange (110); eine Unterwange (120) mit einer Biegekante (122); eine Spanneinrichtung, vorzugsweise mit einem ersten Antrieb (130), zum Verstellen der Oberwange (110) und der Unterwange (120) relativ zu einander zum Einspannen eines Schenkels des zu biegenden Werkstücks (200) zwischen der Ober- und der Unterwange so, dass ein anderer zu biegender Schenkel des Werkstücks gegenüber der Ober- und der Unterwange vorsteht; eine Biegewange (140); und einen zweiten Antrieb (150) zum Schwenken der Biegewange (140) um eine Drehachse (D) gegen die Unterwange (120) in eine Biegeendposition; dadurch gekennzeichnet, dass die Biegekante (122) der Unterwange (120) - auch unter Belastung - zumindest abschnittsweise nicht-linear und - bezogen auf ein vorgegebenes rechtshändiges Koordinatensystem x, y, z - in x-Richtung mit einem hintersten Punkt und einem vordersten Punkt und ggf. in z-Richtung mit einem niedrigsten Punkt und einem höchsten Punkt ausgebildet ist; und dass eine Steuereinrichtung vorgesehen ist zum Verlagern der Drehachse D der Biegewange (140) während eines Biegevorganges so, dass die Koordinaten xD, zD des Schnittpunktes der Drehachse D der Biegewange (140) mit der z-x-Ebene des Koordinatensystems, zumindest zu Beginn und am Ende des Biegevorganges, in der z-x-Ebene in einem Arbeitsbereich (104') liegen, welcher wie folgt begrenzt ist: für A' B' : - ( A' + s ) < xD 0 B' zD < A' + s ;
Figure DE102019123308A1_0013
für A'<B' : - ( A' + s ) < xD 0 B' zD < B' + s
Figure DE102019123308A1_0014
wobei xD den Versatz der Drehachse der Biegewange gegenüber dem Koordinatenursprung in x-Richtung, zD den Versatz der Drehachse der Biegewange gegenüber dem Koordinatenursprung in z-Richtung, A' den senkrechten Abstand zwischen dem hintersten und dem vordersten Punkt in der Biegekante der Unterwange in x-Richtung, B' den senkrechten Abstand zwischen dem niedrigsten und dem höchsten Punkt in der Biegekante der Unterwange in z-Richtung, und s die Werkstückdicke bezeichnet; und wobei der Koordinatenursprung an der linken Außenseite der Unterwange liegt und sich aus der zusammengefassten Projektion des vordersten Punktes und des niedrigsten Punktes der Spitze der Biegekante der Unterwange in die z-x-Ebene ergibt; oder dass - anstelle der vorgesehenen Steuereinrichtung - die Drehachse (D) der Biegewange (140) ortsfest so angeordnet ist, dass die Koordinaten xD, zD ihres Schnittpunktes mit der z-x-Ebene des Koordinatensystems in der z-x-Ebene in dem Arbeitsbereich (104') liegen.
Device (100) for pivoting a workpiece (200), in particular a sheet metal, of thickness s, comprising: an upper beam (110); a lower cheek (120) with a bending edge (122); a clamping device, preferably with a first drive (130), for adjusting the upper cheek (110) and the lower cheek (120) relative to one another for clamping a leg of the workpiece (200) to be bent between the upper and lower cheek so that a other leg to be bent of the workpiece protrudes from the upper and lower cheek; a bending beam (140); and a second drive (150) for pivoting the bending beam (140) about an axis of rotation (D) against the lower beam (120) into a bending end position; characterized in that the bending edge (122) of the lower beam (120) - even under load - at least partially non-linear and - based on a given right-handed coordinate system x, y, z - in the x direction with a rearmost point and a foremost point and is optionally formed in the z-direction with a lowest point and a highest point; and that a control device is provided for displacing the axis of rotation D of the bending beam (140) during a bending process so that the coordinates xD, zD of the intersection of the axis of rotation D of the bending beam (140) with the zx plane of the coordinate system, at least at the beginning and on End of the bending process, lie in the zx-plane in a work area (104 '), which is limited as follows: for a' B ' : - ( A ' + s ) < xD 0 B ' zD < A ' + s ;
Figure DE102019123308A1_0013
for A '<B' : - ( A ' + s ) < xD 0 B ' zD < B ' + s
Figure DE102019123308A1_0014
where xD is the offset of the axis of rotation of the bending beam in relation to the coordinate origin in the x direction, zD is the offset of the axis of rotation of the bending beam in relation to the origin of coordinates in the z direction, A 'is the vertical distance between the rearmost and the foremost point in the bending edge of the lower beam in x -Direction, B 'the vertical distance between the lowest and the highest point in the bending edge of the lower beam in the z-direction, and s denotes the workpiece thickness; and wherein the origin of coordinates lies on the left outer side of the lower beam and results from the combined projection of the foremost point and the lowest point of the tip of the bending edge of the lower beam into the zx plane; or that - instead of the provided control device - the axis of rotation (D) of the bending beam (140) is arranged in a stationary manner so that the coordinates xD, zD of their intersection with the zx plane of the coordinate system in the zx plane in the work area (104 ') lie.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitsbereich (104'), in welchem der Schnittpunkt der Drehachse D mit der z-x-Ebene, zumindest zu Beginn und am Ende des Biegevorganges, liegt, wie folgt begrenzt ist: für A'≥B': - ( A' + 0,5 s ) xD 0 ; B' zD A' + 0,5 s ;
Figure DE102019123308A1_0015
weiter vorzugsweise: -A' xD 0 ; B' zD A'
Figure DE102019123308A1_0016
oder für A'<B': - ( A' + 0,5 s ) xD 0 ; B' zD B' + 0,5 s ;
Figure DE102019123308A1_0017
weiter vorzugsweise: -A' xD 0 ; zD = B'
Figure DE102019123308A1_0018
Device according to Claim 6 , characterized in that the working area (104 ') in which the point of intersection of the axis of rotation D with the zx-plane lies, at least at the beginning and at the end of the bending process, is limited as follows: for A'≥B': - ( A ' + 0.5 s ) xD 0 ; B ' zD A ' + 0.5 s ;
Figure DE102019123308A1_0015
more preferably: -A ' xD 0 ; B ' zD A '
Figure DE102019123308A1_0016
or for A '<B': - ( A ' + 0.5 s ) xD 0 ; B ' zD B ' + 0.5 s ;
Figure DE102019123308A1_0017
more preferably: -A ' xD 0 ; zD = B '
Figure DE102019123308A1_0018
Vorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterwange (120) eine Biegefläche (124) aufweist, welche zumindest abschnittsweise uneben ausgebildet ist.Device (100) according to one of the Claims 6 or 7th , characterized in that the lower beam (120) has a bending surface (124) which is at least partially uneven. Vorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Biegewange (140) eine Biegekante (142) und/oder Biegefläche (144) aufweist, welche zumindest abschnittsweise komplementär zu der nicht-linearen Biegekante (122) und/oder der unebenen Biegefläche (124) der Unterwange (120) ausgebildet ist.Device (100) according to one of the Claims 6 to 8th , characterized in that the bending cheek (140) has a bending edge (142) and / or bending surface (144) which is at least partially complementary to the non-linear bending edge (122) and / or the uneven bending surface (124) of the lower cheek (120 ) is trained. Vorrichtung (100) nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberwange (110) eine Vorderkante (112) aufweist, welche zumindest abschnittsweise gleichartig konturiert ist, wie die Biegekante (112) der Unterwange (110) oder welche geradlinig, vorzugsweise parallel zur Koordinatenursprungsachse in y-Richtung ausgebildet ist.Device (100) according to one of the Claims 6 to 9 , characterized in that the upper beam (110) has a front edge (112) which is at least partially contoured in the same way as the bending edge (112) of the lower beam (110) or which is straight, preferably parallel to the coordinate origin axis in the y-direction. Vorrichtung (100) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die nicht-linearen Biegekanten und/oder die unebenen Biegeflächen der Ober-, Unter- und/oder Biegewange zumindest in einem Abschnitt gekrümmt, beispielsweise wellenförmig, konkav oder konvex, und/oder stufenförmig abgesetzt ausgebildet sind.Device (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the non-linear bending edges and / or the uneven bending surfaces of the upper, lower and / or bending beam are curved at least in one section, for example wavy, concave or convex, and / or are formed stepped offset. Vorrichtung (100) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, gekennzeichnet durch einen hinteren Anschlag zum Anschlagen des Blechs.Device (100) according to one of the preceding claims, characterized by a rear stop for striking the sheet metal. Vorrichtung (100) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, gekennzeichnet durch eine an der Oberwange (110), der Unterwange (120) und/oder der Biegewange (140) vorzugsweise lösbar befestigte Biegeschiene, an welcher die zumindest abschnittsweise nicht-lineare Biegekante ausgebildet ist.Device (100) according to one of the preceding claims, characterized by one on the upper beam (110), the lower beam (120) and / or the bending beam (140), preferably detachably fastened bending rail, on which the at least partially non-linear bending edge is formed. Vorrichtung (100) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberwange (110), die Unterwange (120) und/oder die Biegewange (140) zumindest teilweise in Form von vorzugsweise einzeln bzw. individuell anstellbaren Segmenten ausgebildet ist, sodass die Segmente durch Verschiebung entlang ihrer Freiheitsgrade in x-Richtung, vorzugsweise in x-Richtung, y-Richtung und/oder z-Richtung, flexibel an eine gewünschte Biegelinie angepasst werden können, die zumindest in einem Längenabschnitt gekrümmt, beispielsweise wellenförmig, konkav oder konvex, und/oder stufenförmig abgesetzt ist.Device (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the upper beam (110), the lower beam (120) and / or the bending beam (140) is at least partially in the form of preferably individually or individually adjustable segments, so that the Segments can be flexibly adapted to a desired bending line by shifting along their degrees of freedom in the x-direction, preferably in the x-direction, y-direction and / or z-direction, which are curved at least in a length section, for example wavy, concave or convex, and / or is stepped off. Vorrichtung (100) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Biegeflächen der Oberwange, der Unterwange und/oder der Biegewange und/oder deren Segmente und/oder dass die Wangen und/oder deren Segmente selber und/oder die Biegeschienen zumindest teilweise federnd gelagert sind.Device (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the bending surfaces of the upper cheek, the lower cheek and / or the bending cheek and / or their segments and / or that the cheeks and / or their segments themselves and / or the bending rails at least partially are resiliently mounted. Vorrichtung (100) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterseite der Oberwange und/oder die Oberseite der Unterwange im Einspannbereich des Werkstücks zumindest teilweise dreidimensional und komplementär zueinander ausgebildet sind.Device (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the underside of the upper cheek and / or the upper side of the lower cheek in the clamping area of the workpiece are at least partially three-dimensional and complementary to one another. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche mit dem Werkstück eingespannt zwischen der Oberwange und der Unterwange.Device according to one of the preceding claims, with the workpiece clamped between the upper beam and the lower beam. Verfahren (100) zum Schwenkbiegen eines Werkstückes mit der Dicke s, insbesondere eines Bleches (200), aufweisend folgende Schritte: Einspannen eines Schenkels des zu biegenden Werkstückes (200) zwischen einer Ober- und der Unterwange so, dass ein anderer zu biegender Schenkel des Werkstückes gegenüber der Ober- und der Unterwange vorsteht; Biegen des vorstehenden Schenkels des Werkstückes um die Biegekante der Oberwange durch Schwenken einer Biegewange (140), welche an dem zu biegenden Schenkel ansetzt, um eine Drehachse und um die Biegekante der Oberwange in eine Biegeendposition; dadurch gekennzeichnet, dass die Biegekante der Oberwange - auch unter Belastung - zumindest abschnittsweise nicht-linear und - bezogen auf ein vorgegebenes rechtshändiges Koordinatensystem x, y, z - in x-Richtung mit einem hintersten Punkt und einem vordersten Punkt und in z-Richtung mit einem niedrigsten Punkt und einem höchsten Punkt ausgebildet ist; und dass die Koordinaten xD, zD des Schnittpunktes der Drehachse D, um welche die Biegewange geschwenkt wird, mit der z-x-Ebene des Koordinatensystems, zumindest zu Beginn und am Ende des Biegevorganges, in der z-x-Ebene in einem Arbeitsbereich (104) liegen, welcher wie folgt begrenzt ist: für A B : - ( A+s ) < xD 0 - ( A + s ) < zD -B ;
Figure DE102019123308A1_0019
für A < B : - ( A + s ) < xD 0 - ( B + s ) < zD -B
Figure DE102019123308A1_0020
wobei xD den Versatz der Drehachse gegenüber dem Koordinatenursprung in x-Richtung, zD den Versatz der Drehachse gegenüber dem Koordinatenursprung in z-Richtung, A den senkrechten Abstand zwischen dem niedrigsten und dem vordersten Punkt in der Biegekante der Oberwange in x-Richtung und B den senkrechten Abstand zwischen dem niedrigsten und dem höchsten Punkt in der Biegekante der Oberwange in z-Richtung s die Werkstückdicke bezeichnet; und wobei der Koordinatenursprung an der linken Außenseite der Oberwange liegt und sich aus der zusammengefassten Projektion des vordersten Punktes und des höchsten Punktes der Spitze der Biegekante der Oberwange in die z-x-Ebene ergibt.
A method (100) for pivoting a workpiece with the thickness s, in particular a sheet metal (200), comprising the following steps: clamping a leg of the workpiece (200) to be bent between an upper and a lower beam so that another leg of the The workpiece protrudes from the upper and lower cheek; Bending the protruding leg of the workpiece about the bending edge of the upper beam by pivoting a bending beam (140), which attaches to the leg to be bent, about an axis of rotation and about the bending edge of the upper beam into a bending end position; characterized in that the bending edge of the upper beam - even under load - at least partially non-linear and - based on a given right-handed coordinate system x, y, z - in the x-direction with a rearmost point and a foremost point and in the z-direction with a lowest point and a highest point is formed; and that the coordinates xD, zD of the point of intersection of the axis of rotation D, around which the bending beam is pivoted, lie with the zx plane of the coordinate system, at least at the beginning and at the end of the bending process, in the zx plane in a work area (104), which is limited as follows: for a B. : - ( A + s ) < xD 0 - ( A. + s ) < zD -B ;
Figure DE102019123308A1_0019
for a < B. : - ( A. + s ) < xD 0 - ( B. + s ) < zD -B
Figure DE102019123308A1_0020
where xD is the offset of the axis of rotation relative to the coordinate origin in the x direction, zD the offset of the axis of rotation relative to the coordinate origin in the z direction, A the vertical distance between the lowest and the foremost point in the bending edge of the upper beam in the x direction and B den vertical distance between the lowest and the highest point in the bending edge of the upper beam in the z-direction s denotes the workpiece thickness; and wherein the origin of coordinates lies on the left outer side of the upper beam and results from the combined projection of the foremost point and the highest point of the tip of the bending edge of the upper beam in the zx plane.
Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitsbereich (104), in welchem der Schnittpunkt der Drehachse D mit der z-x-Ebene, zumindest zu Beginn und am Ende des Biegevorganges, liegt, wie folgt begrenzt ist: für A≥B - ( A+ 0,5 s ) xD 0 ; - ( A+ 0,5 s ) zD -B ;
Figure DE102019123308A1_0021
weiter vorzugsweise: -A xD 0 ; -A zD -B
Figure DE102019123308A1_0022
oder für A<B - ( A+ 0,5 s ) xD 0 ; - ( B+ 0,5 s ) zD -B ;
Figure DE102019123308A1_0023
weiter vorzugsweise: -A xD 0 ; zD = -B
Figure DE102019123308A1_0024
Procedure according to Claim 18 , characterized in that the working area (104) in which the point of intersection of the axis of rotation D and the zx plane lies, at least at the beginning and at the end of the bending process, is limited as follows: for A≥B - ( A + 0.5 s ) xD 0 ; - ( A + 0.5 s ) zD -B ;
Figure DE102019123308A1_0021
more preferably: -A xD 0 ; -A zD -B
Figure DE102019123308A1_0022
or for A <B - ( A + 0.5 s ) xD 0 ; - ( B + 0.5 s ) zD -B ;
Figure DE102019123308A1_0023
more preferably: -A xD 0 ; zD = -B
Figure DE102019123308A1_0024
Verfahren (100) zum Schwenkbiegen eines Werkstückes mit der Dicke s, insbesondere eines Bleches (200), aufweisend folgende Schritte: Einspannen eines Schenkels des zu biegenden Werkstückes (200) zwischen einer Ober- und der Unterwange so, dass ein anderer zu biegender Schenkel des Werkstückes gegenüber der Ober- und der Unterwange vorsteht; Biegen des vorstehenden Schenkels des Werkstückes um die Biegekante der Unterwange durch Schwenken einer Biegewange (140), welche an dem zu biegenden Schenkel ansetzt, um eine Drehachse und um die Biegekante der Unterwange in eine Biegeendposition; dadurch gekennzeichnet, dass die Biegekante der Unterwange - auch unter Belastung - zumindest abschnittsweise nicht-linear und - bezogen auf ein vorgegebenes rechtshändiges Koordinatensystem x, y, z - in x-Richtung mit einem hintersten Punkt und einem vordersten Punkt und in z-Richtung mit einem niedrigsten Punkt und einem höchsten Punkt ausgebildet ist; und dass die Koordinaten xD, zD des Schnittpunktes der Drehachse D, um welche die Biegewange geschwenkt wird, mit der z-x-Ebene des Koordinatensystems, zumindest zu Beginn und am Ende des Biegevorganges, in der z-x-Ebene in einem Arbeitsbereich (104') liegen, welcher wie folgt begrenzt ist: für A' B' : ( A' + s ) < xD 0 B' zD < A' + s ;
Figure DE102019123308A1_0025
für A'<B' : ( A' + s ) < xD 0 B' zD < B' + s
Figure DE102019123308A1_0026
wobei xD den Versatz der Drehachse der Biegewange gegenüber dem Koordinatenursprung in x-Richtung, zD den Versatz der Drehachse der Biegewange gegenüber dem Koordinatenursprung in z-Richtung, A' den senkrechten Abstand zwischen dem hintersten und dem vordersten Punkt in der Biegekante der Unterwange in x-Richtung, B' den senkrechten Abstand zwischen dem niedrigsten und dem höchsten Punkt in der Biegekante der Unterwange in z-Richtung, und s die Werkstückdicke bezeichnet; und wobei der Koordinatenursprung an der linken Außenseite der Unterwange liegt und sich aus der zusammengefassten Projektion des vordersten Punktes und des niedrigsten Punktes der Spitze der Biegekante der Unterwange in die z-x-Ebene ergibt.
A method (100) for pivoting a workpiece with the thickness s, in particular a sheet metal (200), comprising the following steps: Clamping a leg of the workpiece (200) to be bent between an upper and lower cheek so that another one to be bent The leg of the workpiece protrudes from the upper and lower cheek; Bending the protruding leg of the workpiece around the bending edge of the lower cheek by pivoting a bending cheek (140), which attaches to the leg to be bent, about an axis of rotation and about the bending edge of the lower cheek into a bending end position; characterized in that the bending edge of the lower beam - even under load - at least partially non-linear and - based on a given right-handed coordinate system x, y, z - in the x-direction with a rearmost point and a foremost point and in the z-direction with a lowest point and a highest point is formed; and that the coordinates xD, zD of the intersection of the axis of rotation D, around which the bending beam is pivoted, with the zx plane of the coordinate system, at least at the beginning and at the end of the bending process, lie in the zx plane in a work area (104 ') , which is limited as follows: for a' B ' : - ( A ' + s ) < xD 0 B ' zD < A ' + s ;
Figure DE102019123308A1_0025
for A '<B' : - ( A ' + s ) < xD 0 B ' zD < B ' + s
Figure DE102019123308A1_0026
where xD is the offset of the axis of rotation of the bending beam in relation to the coordinate origin in the x direction, zD is the offset of the axis of rotation of the bending beam in relation to the origin of coordinates in the z direction, A 'is the vertical distance between the rearmost and the foremost point in the bending edge of the lower beam in x -Direction, B 'the vertical distance between the lowest and the highest point in the bending edge of the lower beam in the z-direction, and s denotes the workpiece thickness; and wherein the origin of coordinates lies on the left outer side of the lower beam and results from the combined projection of the foremost point and the lowest point of the tip of the bending edge of the lower beam into the zx plane.
Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitsbereich (104'), in welchem der Schnittpunkt der Drehachse D mit der z-x-Ebene, zumindest zu Beginn und am Ende des Biegevorganges, liegt, wie folgt begrenzt ist: für A'≥B': - ( A' + 0,5 s ) xD 0 ; B' zD A' + 0,5 s ;
Figure DE102019123308A1_0027
weiter vorzugsweise: -A' xD 0 ; B' zD A'
Figure DE102019123308A1_0028
oder für A'<B': - ( A' + 0,5 s ) xD 0 ; B' zD B' + ,05 s ;
Figure DE102019123308A1_0029
weiter vorzugsweise: -A' xD 0 ; zD = B'
Figure DE102019123308A1_0030
Procedure according to Claim 20 , characterized in that the working area (104 ') in which the point of intersection of the axis of rotation D with the zx-plane lies, at least at the beginning and at the end of the bending process, is limited as follows: for A'≥B': - ( A ' + 0.5 s ) xD 0 ; B ' zD A ' + 0.5 s ;
Figure DE102019123308A1_0027
more preferably: -A ' xD 0 ; B ' zD A '
Figure DE102019123308A1_0028
or for A '<B': - ( A ' + 0.5 s ) xD 0 ; B ' zD B ' + , 05 s ;
Figure DE102019123308A1_0029
more preferably: -A ' xD 0 ; zD = B '
Figure DE102019123308A1_0030
Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 21 dadurch gekennzeichnet, dass der Schnittpunkt der Drehachse mit der z-x-Ebene während des Schwenkbiegens verlagert wird und dabei zumindest zu Beginn und am Ende des Biegevorganges innerhalb des zugehörigen Arbeitsbereiches (104) bzw. (104') liegt und einer Funktion, beispielsweise in Abhängigkeit des Biegewinkels, folgt mit: xD(α), zD(α)Method according to one of the Claims 18 to 21 characterized in that the point of intersection of the axis of rotation with the zx-plane is displaced during the swivel bending and lies within the associated work area (104) or (104 ') at least at the beginning and at the end of the bending process and a function, for example depending on the Bending angle, follows with: xD (α), zD (α) Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachse D während des Schwenkbiegens relativ, insbesondere schief oder parallel, zu der y-Achse des Koordinatensystems verlagert wird.Method according to one of the Claims 18 to 22nd , characterized in that the axis of rotation D is displaced relative, in particular obliquely or parallel, to the y-axis of the coordinate system during the swivel bending. Verfahren nach Anspruch 22 und 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Verlagerung der Drehachse in der z-x-Ebene auf einer Bahnkurve als Funktion des Biegewinkels erfolgt.Procedure according to Claim 22 and 23 , characterized in that the axis of rotation is shifted in the zx plane on a trajectory as a function of the bending angle. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Schwenkbiegen um eine Kalt- oder Warmumformung handelt.Method according to one of the Claims 18 to 24 , characterized in that the swivel bending is cold or hot forming.
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