專利名稱：通過輥或模具彎曲使型材彎曲及變形的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種按權(quán)利要求1前序部分所述的通過輥或模具彎曲使型材彎曲及變形的方法和設(shè)備。眾所周知通過一個(gè)或多個(gè)彎曲工具使要彎曲或要變形的型材彎曲或變形。
術(shù)語“變形”指的是由例如一塊平的板坯料通過變形過程制成型材，為此按本發(fā)明的方法建議了一些新穎的解決方案。
術(shù)語“彎曲”指的是將已制成的型材按任意方式二維或三維地彎曲。
術(shù)語“輥彎曲”指的是彎曲或變形過程通過要變形的板段或要彎曲的型材被導(dǎo)引通過一輥彎曲過程完成。這樣一種輥彎曲機(jī)主要包括一個(gè)中央軋輥，它相對(duì)于要彎曲的型材與中央輥對(duì)置。
沿型材的通過方向在軋輥前有至少一個(gè)支承輥和必要時(shí)一個(gè)與支承輥對(duì)置的導(dǎo)輥，以及在軋輥后必要時(shí)還有一個(gè)彎曲輥。在這里還可以設(shè)另一些導(dǎo)輥或滑塊。輥彎曲過程也可以這樣進(jìn)行，即，上述輥中有些不設(shè)計(jì)為輥而是設(shè)計(jì)為滑塊或壓塊。
本發(fā)明不僅涉及彎曲一般的型材，而且尤其還涉及彎曲空心型材。對(duì)于薄壁空心型材存在的問題是，在型材彎曲過程中有塌扁或斷裂的危險(xiǎn)。遇到這種情況優(yōu)選的是，在型材的內(nèi)腔有一根心軸與之同行，它從內(nèi)部在彎曲區(qū)支承型材。
此外，本發(fā)明還涉及一種借助一個(gè)或多個(gè)模具進(jìn)行彎曲及變形的方法。
這種模具是彎曲工具，它們主要由滑塊組成，如在US 5,884,517中介紹的那樣。在這里同樣存在這樣的問題，即人們希望通過多維地扭轉(zhuǎn)、傾斜和滑移各個(gè)模具，變形和/或彎曲必要時(shí)復(fù)雜和薄壁的型材。
所有上述彎曲及變形方法業(yè)已證實(shí)是可靠的。當(dāng)然，若涉及以高的變形系數(shù)為壁特別薄的空心型材變形時(shí)存在一些問題。當(dāng)涉及壁非常薄和高強(qiáng)度的金屬材料時(shí)還存在另一些問題。此類高強(qiáng)度的材料例如是有高強(qiáng)度性質(zhì)的鉬合金或特殊合金，這些性質(zhì)在彎曲和/或變形過程中表明制成的合金特別脆和硬并因而非常難以彎曲。
這種高強(qiáng)度的特殊合金(其中不僅包括合金鋼也包括輕金屬合金)采用傳統(tǒng)的彎曲方法不再可能彎曲。確切地說，業(yè)已證明在此類合金彎曲和/或變形時(shí)材料如此之脆，以致其在彎曲過程中折斷、裂開、壓屈或反彈至原始狀態(tài)。這意味著采用傳統(tǒng)的措施不再能夠進(jìn)行彎曲。
在這里使用本發(fā)明，它的目的是對(duì)于那些通過前言所述類型的傳統(tǒng)方法不再能夠彎曲的高強(qiáng)度合金鋼或輕金屬合金，在具有高變形效率的同時(shí)能高精度地變形和/或彎曲。
本發(fā)明通過權(quán)利要求1特征部分的技術(shù)教導(dǎo)達(dá)到此目的。
本發(fā)明重要的特征是，為至少一個(gè)彎曲工具配設(shè)至少一個(gè)振動(dòng)發(fā)生器，它使彎曲工具進(jìn)行振動(dòng)。
因此，通過給予的技術(shù)教導(dǎo)建議了一種新的解決方案，按此方案在輥或模具彎曲時(shí)在那里所使用的彎曲工具總是遭受振動(dòng)，其中至少一個(gè)彎曲工具應(yīng)實(shí)施這種振動(dòng)。
術(shù)語“振動(dòng)發(fā)生器”按本發(fā)明指的是所有適用的振動(dòng)發(fā)生器，它們有能力使一個(gè)或多個(gè)上述彎曲工具(輥和/或滑塊和/或壓塊和/或模具)處于振動(dòng)狀態(tài)，因此所述的振動(dòng)傳給彎曲工具并由彎曲工具傳給要彎曲和/或要變形的型材。
這種振動(dòng)發(fā)生器可例如是電磁式振動(dòng)發(fā)生器，其中一個(gè)或多個(gè)線圈繞組用相應(yīng)的激勵(lì)電流激勵(lì)，從而使彎曲工具振動(dòng)。這些振動(dòng)既可沿縱向也可沿徑向作用在彎曲工具上，以及，根據(jù)具體情況決定，何種振動(dòng)傳給哪個(gè)彎曲工具或哪個(gè)推進(jìn)工具。
本發(fā)明不僅涉及將振動(dòng)傳給彎曲工具，除此之外還涉及將振動(dòng)傳給在型材內(nèi)部的工具，它們尤其設(shè)有沿推進(jìn)方向固定在心軸站的心軸。
在這里不僅心軸站本身可以被振動(dòng)激勵(lì)，而且在空心型材內(nèi)一起延伸的心軸(或型材內(nèi)部工具)也可以被激勵(lì)振動(dòng)，心軸可以有單獨(dú)的振動(dòng)發(fā)生器。
作者Lehfeldt，Eckart的文章“Beeinflussung der inneren Reibungdurch Ultraschall bei der plastischen Verformung metallischerWerkzeuge”(VDI-Z-111 Nr.6，359至363頁，1969)一般性地公開了在金屬材料塑性變形時(shí)超聲波對(duì)內(nèi)摩擦的影響。但此論文在總體上所論及的是在金屬材料組織內(nèi)的這種現(xiàn)象，并沒有針對(duì)彎曲或變形方法。
然而按本發(fā)明的借助輥或模具彎曲進(jìn)行工作的彎曲及變形方法的特征在于，要彎曲或要變形的型材遭受一種蠕變過程，這種蠕變過程在彎曲區(qū)內(nèi)的外部和內(nèi)部發(fā)生。在外部區(qū)域內(nèi)型材要變形的材料被拉伸，而在對(duì)置的區(qū)域內(nèi)則型材受壓縮。這導(dǎo)致要彎曲或要變形的型材的軋制效果，因?yàn)榕c要變形的型材組織內(nèi)蠕變過程的同時(shí)，組織通過體積改變而變形。
現(xiàn)在已經(jīng)證明，對(duì)于高強(qiáng)度的鋁或鋼合金，若沒有至少一個(gè)或多個(gè)彎曲工具被置于振動(dòng)狀態(tài)，則蠕變過程不能令人滿意地進(jìn)行。
在這里本發(fā)明基于這一認(rèn)識(shí)，即，在要彎曲的型材上發(fā)生的基于軋制過程同時(shí)導(dǎo)致體積改變的拉伸或壓縮過程，通過振動(dòng)的發(fā)生得到最佳的支持。
申請(qǐng)人的實(shí)驗(yàn)證明，現(xiàn)在第一次也可以順利地使高強(qiáng)度的合金鋼和鋁合金(也包括薄壁的空心型材)變形，不會(huì)導(dǎo)致折斷、裂開或型材橫截面的不希望的變形。
前言已經(jīng)詳細(xì)說明，可以使用任何振動(dòng)發(fā)生器作為振動(dòng)發(fā)生器，只要它有能力產(chǎn)生所要求的振動(dòng)頻率。作為振動(dòng)發(fā)生器，前言列舉了一種電磁式振動(dòng)發(fā)生器，它主要包括用電流勵(lì)磁的線圈，通過它必要時(shí)也可流過一種中頻或高頻的振動(dòng)。此類線圈可以用從50Hz到20kHz的振動(dòng)頻率激勵(lì)。
在這里，所采用的電磁線圈可以沿縱向布置，但也可以使用與之成橫向延伸的電磁線圈以及也可以使用通電的三維電磁繞組，它們產(chǎn)生縱向和橫向的振動(dòng)，在這種情況下甚至產(chǎn)生三維振動(dòng)，只要采用沿不同方向振動(dòng)的電磁線圈。
除了形式上為電磁線圈的振動(dòng)發(fā)生器外，有一系列其他的振動(dòng)發(fā)生器，它們應(yīng)包括在本發(fā)明的技術(shù)教導(dǎo)內(nèi)。尤其是諧振器可考慮用作超聲波振動(dòng)發(fā)生器，但也可考慮壓電石英和壓電晶體振動(dòng)發(fā)生器。
除了這些振動(dòng)發(fā)生器外，還可考慮機(jī)械式振動(dòng)發(fā)生器，例如偏心振動(dòng)器、液壓振動(dòng)發(fā)生器或氣動(dòng)振動(dòng)發(fā)生器，其中氣墊或液體墊產(chǎn)生相應(yīng)的脈沖。
如前言已說明的那樣，本方法規(guī)定振動(dòng)在50Hz至約30kHz的范圍內(nèi)，優(yōu)選地振動(dòng)在16至20kHz的范圍內(nèi)。
在此超聲波的范圍內(nèi)，彎曲工具的振動(dòng)可望有特別良好的結(jié)果。
采取按本發(fā)明的措施可以在型材上實(shí)現(xiàn)效率更高的彎曲。在這里顯然既可以在外部給彎曲工具本身激勵(lì)，也可以將相應(yīng)的振動(dòng)傳給要彎曲的型材。這兩種實(shí)施形式均包容在本發(fā)明構(gòu)思內(nèi)。
若在以下的說明中僅描述了一種彎曲空心型材的方法，則這并不意味著僅限于此。本方法還涉及彎曲或變形實(shí)心型材和/或半開口型材，例如角型材、T形型材或雙T形型材，也包括U形型材。
本發(fā)明的發(fā)明主題不僅可由各項(xiàng)權(quán)利要求的主題得出，而且也可以由各項(xiàng)權(quán)利要求的互相組合得出。
所有在本文中，包括摘要在內(nèi)，所公開的說明和特征，尤其是在附圖內(nèi)表示的空間設(shè)計(jì)，均構(gòu)成按本發(fā)明重要的權(quán)利要求，只要它們單個(gè)或組合與現(xiàn)有技術(shù)相比是新的。
下面借助表示多種實(shí)施例的附圖詳細(xì)說明本發(fā)明。由這些附圖及它們的說明可以看出其他按本發(fā)明重要的特征和優(yōu)點(diǎn)。
其中

圖1 示意表示按本發(fā)明的彎曲方法和在彎曲工具上不同的振動(dòng)發(fā)生器；圖2 用于導(dǎo)引雙心軸的心軸站局部剖面；圖3 通過雙心軸在要彎曲的型材后端的插入?yún)^(qū)的剖面；圖4 與圖1相比局部修改后的實(shí)施形式更詳細(xì)的局部圖；圖5 具有振動(dòng)發(fā)生器的夾頭視圖；圖6 與圖5相比修改后的實(shí)施形式更詳細(xì)的局部圖7 在一個(gè)彎曲輥內(nèi)線圈繞組配置的第一種實(shí)施形式；圖8 按圖7的實(shí)施形式端視圖；圖9 彎曲輥第二種實(shí)施形式；圖10 彎曲輥第三種實(shí)施形式；圖11 彎曲輥第四種實(shí)施形式；圖12 彎曲輥第五種實(shí)施形式；圖13 彎曲輥第六種實(shí)施形式；圖14 彎曲輥第七種實(shí)施形式；圖15 按圖14的彎曲輥端視圖；圖16 借助模具變形的變形方法示意剖面圖；圖17 按圖16的模具變形端視圖；以及圖18 模具變形側(cè)視圖。
圖1示意表示一個(gè)型材的輥彎曲機(jī)，它主要包括一個(gè)頭部機(jī)1，在其機(jī)架內(nèi)裝一中央軋輥3，它例如沿箭頭方向4以預(yù)緊力400kN朝要彎曲的型材20橫向進(jìn)給。與軋輥3對(duì)置地設(shè)計(jì)中央輥2，它從側(cè)面支承著要彎曲的型材20。
一個(gè)外部支承輥6處于沿通過方向的軋輥3后面，支承輥6貼靠在要彎曲的型材20的外側(cè)，而對(duì)置地一個(gè)內(nèi)部導(dǎo)輥7處于和支承輥6相對(duì)的位置。
在出口一側(cè)的端部還設(shè)一彎曲輥5。
輥5、6、7也可以由起相同作用的相應(yīng)的滑塊代替。
圖中還表示在出口端存在一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)輥15。它們的目的是，在沿箭頭方向62(見圖2)穿入要彎曲的型材20時(shí)承接此要(從前面)穿入的型材，以及型材20通過被型材移開的軋輥和彎曲輥2、3、5、6、7導(dǎo)引。
型材在后側(cè)通過一個(gè)橋10導(dǎo)引，在橋10上設(shè)可移動(dòng)的滑架11。具有配屬的卡盤14的夾頭12處于滑架11上，卡盤14承接型材20的后端。兩根互相平行排列的心軸桿13通過型材20的內(nèi)腔延伸，其中，每根心軸桿在其前部自由端帶一心軸16。
圖2和3表示各自的心軸16如何插入型材20配屬的型材腔內(nèi)或型材如何在心軸上移動(dòng)。
現(xiàn)在重要的是為一個(gè)或多個(gè)彎曲工具配設(shè)一振動(dòng)發(fā)生器。
附加地還可以規(guī)定，除了在各彎曲工具內(nèi)設(shè)置振動(dòng)發(fā)生器30-37外，還存在另一些振動(dòng)發(fā)生器，它們以滑塊的形式貼靠在型材20的外側(cè)上。圖1作為實(shí)施例表示了兩個(gè)彼此對(duì)置的振動(dòng)鞍座8、9，它們?cè)O(shè)在彎曲輥3、6或2、7之間。這些振動(dòng)鞍座8、9含有自己的振動(dòng)發(fā)生器，它們適用于將相應(yīng)的振動(dòng)既沿軸向也沿徑向施加在型材20上。
下面說明各個(gè)振動(dòng)發(fā)生器，但不應(yīng)受此限制。根據(jù)具體情況可以僅僅在某一個(gè)彎曲工具上設(shè)唯一的振動(dòng)發(fā)生器。然而在另一些實(shí)施例中可能更多個(gè)彎曲工具帶有此類振動(dòng)發(fā)生器，以及最后也可規(guī)定增加到所有彎曲工具均設(shè)有相應(yīng)的振動(dòng)發(fā)生器。
作為實(shí)施例，在圖1中表示在夾頭12內(nèi)裝一個(gè)振動(dòng)發(fā)生器30，它通過卡盤14將沿縱向進(jìn)行的振動(dòng)施加到夾緊在那里的型材20上。
此外示意地表示了在一個(gè)或多個(gè)彎曲或支承輥2、3、5、6內(nèi)裝一個(gè)或多個(gè)振動(dòng)發(fā)生器31-35。
最后，圖2表示支承心軸桿13后部自由端的心軸站17也通過配設(shè)的振動(dòng)發(fā)生器36施加振動(dòng)。以此方式，通過被置于振動(dòng)狀態(tài)的心軸桿13也使心軸16振動(dòng)。后面借助圖4對(duì)此還要詳細(xì)說明。
圖2表示心軸支座18也可以設(shè)置振動(dòng)發(fā)生器，它將一種沿高度方向(＝Z平面)延伸的振動(dòng)沿箭頭方向19傳給心軸。以此方式可以說在心軸桿13內(nèi)并因而在心軸16上產(chǎn)生一種駐波，它導(dǎo)致型材內(nèi)腔特別有利的變形結(jié)果。在圖4中表示了有關(guān)的詳情。
由圖4可以看出，各心軸桿13有一個(gè)沿縱向延伸的中心孔22，這里可以用于穿過電纜和用作油的通道。通過電纜21向設(shè)在心軸16內(nèi)腔的線圈繞組23供脈沖式直流電或交流電。
因此，基于在金屬材料內(nèi)形成的磁摩擦和磁力作用，使整個(gè)心軸16沿縱向(箭頭方向29)和也沿橫向亦即沿箭頭方向19振動(dòng)。
經(jīng)中心孔22引入的油通過心軸16向前朝油通道24的方向流動(dòng)，油通道24橫向于心軸16延伸以及沿徑向向外導(dǎo)出。油在那里到達(dá)心軸16的外表面并造成一個(gè)附著于外表面上的油膜25。
心軸16的前端由一端板26構(gòu)成，在其外表面上設(shè)對(duì)置的耐磨板27，它們針對(duì)在軋輥3與對(duì)置的中央輥2之間的彎曲間隙內(nèi)大的變形力產(chǎn)生相應(yīng)的強(qiáng)的支承作用。
因此，在耐磨板27的區(qū)域內(nèi)實(shí)施高負(fù)荷的一次彎曲變形和前面已說明的組織改變，在此過程中由線圈繞組23產(chǎn)生的振動(dòng)尤其通過耐磨板27傳給型材20的內(nèi)側(cè)。
此外，在心軸16上產(chǎn)生的振動(dòng)二次地用于減小尤其在彎曲變形區(qū)內(nèi)在心軸外表面與要彎曲的型材內(nèi)表面之間的摩擦。
業(yè)已證明，通過在油膜25上產(chǎn)生的振動(dòng)可以獲得優(yōu)異的滑動(dòng)特性，因?yàn)橥ㄟ^往復(fù)運(yùn)動(dòng)使油有特別好的流動(dòng)性，均勻地分布，以及在要變形的型材20內(nèi)表面上造成一種優(yōu)異的潤(rùn)滑運(yùn)動(dòng)。
為了完整性起見還應(yīng)提及，線圈繞組23裝在心軸16內(nèi)腔中的一個(gè)套管28內(nèi)。
圖5表示夾頭12也設(shè)有振動(dòng)發(fā)生器30，其中型材20的夾緊借助一個(gè)夾緊缸38完成，它支靠在型材20的外表面上。在夾頭12內(nèi)裝振動(dòng)發(fā)生器30，它由通電的線圈繞組組成，所以通過夾頭12也產(chǎn)生一個(gè)沿縱向進(jìn)行的振動(dòng)。除此之外還表示為心軸桿13配設(shè)一個(gè)振動(dòng)發(fā)生器37。在這里按本發(fā)明的一種實(shí)施形式規(guī)定，只是心軸桿13有一個(gè)振動(dòng)發(fā)生器37，心軸16在這里沒有振動(dòng)發(fā)生器。
但是按另一種實(shí)施形式可以規(guī)定，只是心軸16有前面已說明的振動(dòng)發(fā)生器，而心軸桿13沒有自己的振動(dòng)發(fā)生器。
由圖6可知其他詳情。
圖6表示在心軸站17上設(shè)置一個(gè)油的接頭40用于將油引入心軸桿13。此外還表示心軸桿經(jīng)導(dǎo)輥39插入夾頭12內(nèi)，以及在夾頭12內(nèi)裝前面已提及的振動(dòng)發(fā)生器30。
圖7至15表示彎曲工具不同的實(shí)施形式，它們?nèi)荚O(shè)有振動(dòng)發(fā)生器。在這里只是作為范例表示這種振動(dòng)發(fā)生器可由通電的線圈組成。但本發(fā)明不受此限制。取代通電的線圈，也可以使用其他的振動(dòng)發(fā)生器，如在總的說明部分中提及的那樣。尤其在這方面包括壓電晶體和其他振動(dòng)發(fā)生器，只要它們有能力產(chǎn)生超聲波振動(dòng)。
圖7和8作為第一種實(shí)施例表示一個(gè)或多個(gè)彎曲輥2、3、5、6分別設(shè)計(jì)為金屬輥，其中總是在輥的端側(cè)設(shè)一環(huán)槽42，環(huán)槽內(nèi)分別置入一個(gè)線圈繞組44。線圈繞組44如圖8所示是圓環(huán)形的。
這種線圈繞組44可例如通過鑄入塑料體內(nèi)制成自穩(wěn)定的，然后作為環(huán)形體分別置入在各自輥端側(cè)配屬的安裝槽(環(huán)槽42)內(nèi)。
按另一種設(shè)計(jì)可以規(guī)定，繞組直接置入環(huán)槽42內(nèi)，不將其固定在一個(gè)自穩(wěn)定體內(nèi)。
在批量生產(chǎn)時(shí)重要的是，線圈繞組44能獨(dú)立制造和是自穩(wěn)定的，因而它們可以作為單獨(dú)的構(gòu)件準(zhǔn)確配合地分別裝入在輥2、3、5、6各端側(cè)上的環(huán)槽42內(nèi)。然后端側(cè)分別用一個(gè)蓋43封閉。
線圈繞組44相應(yīng)的供電通過沒有進(jìn)一步表示的滑環(huán)進(jìn)行，滑環(huán)例如裝在彎曲輥2、3、5、6的一個(gè)端側(cè)上，以及它們通過配屬的抽頭與相應(yīng)的電源連接。
取代為線圈繞組44導(dǎo)線連接地耦合激勵(lì)電流，也可以采用感應(yīng)式(無線)耦合。
其結(jié)果是使輥面46振動(dòng)，即通過其直徑增大并例如構(gòu)成輥面46′。
也可以規(guī)定輥面沿其軸向長(zhǎng)度實(shí)施正弦振動(dòng)，從而不導(dǎo)致朝輥面46方向的輥面46平行地沿徑向向外定向的變形，而是導(dǎo)致一種正弦波，它沿輥面46的軸向長(zhǎng)度延伸和輥面按正弦曲線的形狀變形。
在這里，輥面46設(shè)計(jì)在兩個(gè)直徑增大的法蘭21之間，這些法蘭也可能按虛線表示的方式變形。
輥2、3、5、6借助滑動(dòng)軸承可旋轉(zhuǎn)地支承在軸45上。
除這種滑動(dòng)軸承外也可以采用普通的滾珠軸承或其他支承體。
與圖7相比圖9表示一種輥2、3、5、6的雙重設(shè)計(jì)，由圖9可以看出，輥的設(shè)計(jì)是按圖7的加倍，以及這兩個(gè)輥在中央接縫47的區(qū)域內(nèi)互相對(duì)接。這導(dǎo)致在接縫47的區(qū)域內(nèi)導(dǎo)電的線圈繞組48以特別集中的形式存在，由此在該區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生非常大的機(jī)械變形。與按圖7和8的輥相比，這種輥2、3、5、6的振動(dòng)作用相應(yīng)地加強(qiáng)。
將這種輥設(shè)計(jì)為由五個(gè)部分組成的變形輥也可以導(dǎo)致增強(qiáng)振動(dòng)作用，它總共存在六重線圈繞組48。
圖11表示按圖9的四重輥，其中附加地還表示可以在軸45內(nèi)裝入一個(gè)附加的振動(dòng)發(fā)生器。此振動(dòng)發(fā)生器63構(gòu)成使軸45相應(yīng)地振動(dòng)的內(nèi)部激勵(lì)裝置。在軸45的中心孔50內(nèi)裝入套管51，其中設(shè)一個(gè)或多個(gè)線圈繞組52。線圈繞組52借助螺栓53固定，以及通過連接線54導(dǎo)入激勵(lì)電壓。
以此方式使整個(gè)軸45沿橫向，亦即沿箭頭方向19振動(dòng)，以及通過前面已提及的滑動(dòng)軸承傳給彎曲工具2、3、5、6。
此彎曲工具(彎曲輥)還基于獨(dú)立供電通過線圈繞組44單獨(dú)振動(dòng)。
在這里可以規(guī)定，在軸那里的振動(dòng)發(fā)生器63內(nèi)線圈繞組52的激勵(lì)與例如激勵(lì)線圈繞組44那樣以另一種振幅和另一種振動(dòng)頻率進(jìn)行。
由此保證彎曲輥2、3、5、6既沿縱向也沿徑向19振動(dòng)。
圖12表示裝在軸45上的另一個(gè)振動(dòng)發(fā)生器55，以取代設(shè)在軸內(nèi)部的振動(dòng)發(fā)生器63。此振動(dòng)發(fā)生器主要由在外面的線圈繞組56組成，它裝在一個(gè)配設(shè)的構(gòu)件內(nèi)，此構(gòu)件盡可能形鎖合地套裝在軸45上。以此方式使軸45沿縱向和沿橫向振動(dòng)。這種振動(dòng)通過配屬的滑動(dòng)軸承也傳給輥2、3、5、6。
圖13表示另一種實(shí)施形式，其中線圈繞組58裝在襯套57的區(qū)域內(nèi)，襯套作為單獨(dú)的零件構(gòu)成與軸45的滑動(dòng)軸承。因此襯套57能方便地更換以及可以用另一些有不同線圈繞組58的襯套替換。
襯套帶有一個(gè)直徑增大的中央支承環(huán)29，通過它尤其承受作用在輥2、3、5、6中央?yún)^(qū)上的彎曲力。
圖14和15表示另一種實(shí)施形式，輥2、3、5、6也可以有一些沿圓周分布和互相平行排列的軸向孔60，在每個(gè)軸向孔內(nèi)置入一個(gè)線圈繞組61，以及所有的線圈繞組61由一個(gè)公共的電源供電。在這里在兩個(gè)端側(cè)仍用一蓋43覆蓋。
圖16-18總體上表示一種借助已知的模具變形的變形方法。在這里采用一個(gè)可沿兩個(gè)或三個(gè)空間軸運(yùn)動(dòng)的彎曲模具70，它例如可沿箭頭方向71、72、75移動(dòng)以及附加地可沿旋轉(zhuǎn)方向73、74轉(zhuǎn)動(dòng)。
要彎曲的型材20通過彎曲模具70的貫通間隙延伸，在型材內(nèi)腔中(如前面已表示的那樣)，在彎曲區(qū)內(nèi)有一個(gè)心軸16被一起導(dǎo)引，它被一心軸桿13帶動(dòng)。
與彎曲模具70相隔一定距離設(shè)一個(gè)或多個(gè)固定模具64，它們支靠在要彎曲的型材上，以及在這些支承面上有潤(rùn)滑墊67。
現(xiàn)在重要的是，為彎曲模具70配設(shè)至少一個(gè)振動(dòng)發(fā)生器65，它在彎曲模具70內(nèi)的貫通間隙上產(chǎn)生一個(gè)大體在中心(星形)的振動(dòng)，從而使彎曲模具間歇式擴(kuò)大和縮小，并因而將相應(yīng)的振動(dòng)傳給要彎曲的型材20。
附加地可以規(guī)定，也為固定模具64配設(shè)自己的振動(dòng)發(fā)生器。此振動(dòng)發(fā)生器尤其作用在潤(rùn)滑墊67上，因此使?jié)櫥瑝|振動(dòng)，為的是在通過這里導(dǎo)引的型材20上造成更好的潤(rùn)滑作用。
要彎曲的型材沿箭頭方向68通過固定模具64和與之連接的彎曲模具70導(dǎo)引。
顯然，心軸桿13和/或心軸16也可以配備自己的振動(dòng)發(fā)生器，如上面借助總的說明已提及的那樣。
同樣，型材本身可通過夾頭12施加振動(dòng)。
在按圖16-18的實(shí)施例中，同樣可以規(guī)定也在心軸16內(nèi)必要時(shí)在借助振動(dòng)發(fā)生器的情況下進(jìn)行潤(rùn)滑，如圖4所示。
所有針對(duì)輥彎曲方法所作的說明因此也同樣適用于按圖16-18的模具彎曲。
附圖標(biāo)記1 頭部機(jī) 28 套管2 中央輥 29 箭頭方向3 軋輥 30 振動(dòng)發(fā)生器4 箭頭方向 (夾頭)5 彎曲輥 31 ”6 支承輥 32 ”7 導(dǎo)輥 33 ”8 振動(dòng)鞍座 (軋輥)9 振動(dòng)鞍座 34 ”10 橋 (中央輥)11 滑架 35 ”12 夾頭 36 ”13 心軸桿 (心軸站)14 卡盤 37 ”15 導(dǎo)輥 (心軸)16 心軸 38 夾緊缸17 心軸站 39 導(dǎo)輥18 心軸支座 40 油的接頭19 箭頭方向 41 法蘭20 型材 42 環(huán)槽21 電纜 43 蓋22 孔 44 線圈繞組23 線圈繞組 45 軸24 油通道 46 輥面46′25 油膜 47 接縫26 端板 48 線圈繞組27 耐磨板 49 滑動(dòng)軸承
50 中心孔51 套管52 線圈繞組53 螺栓54 連接線55 振動(dòng)發(fā)生器56 線圈繞組57 襯套58 線圈繞組59 支承環(huán)60 軸向孔61 線圈繞組62 箭頭方向63 振動(dòng)發(fā)生器64 固定模具65 振動(dòng)發(fā)生器66 振動(dòng)發(fā)生器67 潤(rùn)滑墊68 箭頭方向6970 彎曲模具71 箭頭方向72 箭頭方向73 旋轉(zhuǎn)方向74 旋轉(zhuǎn)方向75 箭頭方向
權(quán)利要求
1.通過輥或模具彎曲使型材彎曲及變形的方法，其中，要彎曲或要變形的型材在一個(gè)或多個(gè)彎曲工具的作用下彎曲或變形，其特征為為至少一個(gè)彎曲和/或變形工具配設(shè)一個(gè)振動(dòng)發(fā)生器，它的振動(dòng)至少在變形區(qū)傳送給要彎曲或要變形的型材。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征為型材的變形通過一輥彎曲過程進(jìn)行。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征為振動(dòng)沿縱向和/或沿徑向作用到彎曲工具上。
4.按照權(quán)利要求1至3之一所述的方法，其特征為振動(dòng)也傳給進(jìn)給推進(jìn)工具。
5.按照權(quán)利要求1至4之一所述的方法，其特征為振動(dòng)也傳給心軸工具。
6.按照權(quán)利要求1至5之一所述的方法，其特征為要彎曲或要變形的型材遭受一種蠕變過程，在外部區(qū)域內(nèi)型材要變形的材料被拉伸，而在對(duì)置的區(qū)域內(nèi)型材要變形的材料被壓縮，以及在蠕變過程中型材遭受振動(dòng)。
7.按照權(quán)利要求1至6之一所述的方法，其特征為在彎曲及變形工具上作用二維或三維的振動(dòng)。
8.按照權(quán)利要求1至7之一所述的方法，其特征為振動(dòng)處于16至20kHz范圍內(nèi)。
9.通過輥或模具彎曲使型材彎曲及變形的設(shè)備，其中，要彎曲或要變形的型材在一個(gè)或多個(gè)彎曲工具的作用下彎曲及變形，其特征為為至少一個(gè)彎曲和/或變形工具配設(shè)一個(gè)振動(dòng)發(fā)生器，它的振動(dòng)至少在變形區(qū)傳送給要彎曲或要變形的型材。
10.按照權(quán)利要求9所述的用于實(shí)施按照權(quán)利要求1至8之一所述方法的設(shè)備，其特征為為至少一個(gè)彎曲和/或變形工具配設(shè)至少一個(gè)振動(dòng)發(fā)生器。
11.按照權(quán)利要求9或10所述的設(shè)備，其特征為振動(dòng)發(fā)生器電磁式工作。
12.按照權(quán)利要求9或10所述的設(shè)備，其特征為振動(dòng)發(fā)生器壓電式工作。
13.按照權(quán)利要求9至12之一所述的設(shè)備，其特征為振動(dòng)發(fā)生器將沿縱向定向的振動(dòng)傳給彎曲和/或變形工具。
14.按照權(quán)利要求9至13之一所述的設(shè)備，其特征為振動(dòng)發(fā)生器將沿徑向定向的振動(dòng)傳給彎曲和/或變形工具。
15.按照權(quán)利要求9至14之一所述的設(shè)備，其特征為振動(dòng)發(fā)生器有通電的三維電磁繞組。
16.按照權(quán)利要求9至14之一所述的設(shè)備，其特征為振動(dòng)發(fā)生器產(chǎn)生≤50Hz的機(jī)械振動(dòng)。
17.按照權(quán)利要求9至16之一所述的設(shè)備，其特征為在被激振的彎曲和/或變形工具之間還設(shè)置貼靠在要彎曲的型材上的附加的振動(dòng)鞍座(8、9)。
18.按照權(quán)利要求9至17之一所述的設(shè)備，其特征為振動(dòng)發(fā)生器(30)設(shè)在夾頭(12)內(nèi)，它通過卡盤(14)將沿縱向進(jìn)行的振動(dòng)施加到夾緊在那里的型材(20)上。
19.按照權(quán)利要求9至18之一所述的設(shè)備，其特征為支承心軸桿(13)后部自由端的心軸站(17)借助一配設(shè)的振動(dòng)發(fā)生器(36)加載。
20.按照權(quán)利要求9至19之一所述的設(shè)備，其特征為在心軸支座(18)上設(shè)一振動(dòng)發(fā)生器，它將沿高度方向進(jìn)行的振動(dòng)傳給心軸(16)。
全文摘要
本發(fā)明涉及通過輥或模具彎曲使型材彎曲及變形的方法和設(shè)備，其中，要彎曲或要變形的型材(20)在一個(gè)或多個(gè)彎曲工具的作用下彎曲或變形。為了也能彎曲及變形難以彎曲的和脆的型材，規(guī)定為至少一個(gè)彎曲和/或變形工具配設(shè)一個(gè)振動(dòng)發(fā)生器(8、9)，它的振動(dòng)至少在變形區(qū)傳送給要彎曲或要變形的型材。
文檔編號(hào)B21D9/10GK1856375SQ200480027512
公開日2006年11月1日 申請(qǐng)日期2004年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月12日
發(fā)明者W·E·施佩特 申請(qǐng)人:帕利瑪·W·盧德維希公司