專利名稱：用于彎曲待形成為有縫管的板材的邊緣帶的方法和彎曲壓力機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分所述的用于對待形成
為有縫管的板材進行(板邊)彎曲的方法和一種根據(jù)權(quán)利要求5的彎 曲壓力才幾。
背景技術(shù)：
在彎曲平的應按已知的UOE方法形成有縫管的板材時，板材的 邊緣帶在U-壓機中是根本不能形成的并且在O-壓機中只有用非常大 的壓機壓力形成一完成的管的圓形。所以通常首先在彎曲壓力機中用 不同的彎曲模具/工具盡可能地將邊緣帶彎曲成圓形，其中由于制造條 件導致，邊緣帶的末端區(qū)域接近保持不變。這種在制成的管上已經(jīng)證 實的所謂的屋脊邊緣(Dachkante)應保持得盡可能小或應避免，因 為其只有用大的費用才能修正。
在有縫管中平行相對的板采邊緣為了后面的縱向縫焊接根據(jù)板材 厚度的不同通常設(shè)有相應的板材邊緣倒棱(例如雙-V形)而配備。
根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)已知的用于彎曲平的板材的邊緣帶的彎曲壓力機由 一牢固地設(shè)置在壓機框架中的并根據(jù)要實現(xiàn)的彎曲半徑形成輪廓的上 模具和一可豎直移動的與上模具相對的下模具構(gòu)成。
固定地夾緊在壓機框架中的板材的邊緣帶設(shè)置在上和下模具之間 位置，所述邊緣帶可通過下模具沿朝向上模具方向的豎直移動彎曲成 希望的邊緣輪廓。
這種彎曲壓力4幾例如由DE26 41 573 Al、 DE 43 11 228 Al或DE 25 10 488 C3已知，這些文件試圖解決在彎曲平的板材的邊緣帶時未 變形的末端區(qū)域的問題(形成屋脊邊緣)。
在由DE 25 10 488 C3已知的彎曲壓力才幾中，可通過在彎曲過程之前沿水平方向?qū)ο履＞哌M行調(diào)整來進行對不同的板厚或待形成的曲 率半徑的匹配。在載荷下，也就是在彎曲過程期間不對下模具進行水 平調(diào)整。
在已知的壓機中不利的是，位于板材棱邊上的倒棱由于工藝在彎 曲期間可塑性變形，由此會形成不可容忍的壁厚下降。由于在一些情 況下出現(xiàn)非常明顯的變形，通過后面的焊接也不能可靠地補償板材棱 邊的誤差。這導致對有缺陷的管的時間和成本上耗費很大的后加工。
對這問題的大量研究已經(jīng)形成了這樣的認識，即在已知的壓機中 這樣促成這種變形，即彎曲過程通過下模具的直線形的導入力導入到 板材棱邊中，其中，在超過鋼的彈性極限時引起板材的塑性變形，也 就是擠壓。這種效應隨著板材厚度的增加和/或更高的鋼強度而增強。
由此，雖然由于在板材棱上的力作用點而使未變形的末端區(qū)域減 至最小，然而板材棱邊的倒棱仍以有時不可容忍的方式變形。
由于下模具沿朝向上模具的方向的豎直運動，形成在下模具輪廓
和板材輪廓之間的角度差。該角度差在壓制過程開始時最大并到終止 時越來越小，然而實際上不能完全為零。另外角度差越大，彎曲角度 就越大。
特別是在壓制過程的開始階段，由于大的角度差而沿水平方向在 板材棱邊上發(fā)生卡死，由于從下模具直線形地向板材棱邊中的力導入 所述卡死導致高的應力峰值。這里板材棱邊發(fā)生強烈塑性變形的危險 很高。
此外研究還已經(jīng)顯示，即這種局部的應力峰值在彎曲過程期間是 較小的，因為下模具依隨邊緣帶的輪廓逐漸接近上模具并且取決于下 模具的輪廓，線形的接觸以赫茲面擠壓的形式過渡至面式的接觸。
為了將屋脊邊緣形成減至最小，根據(jù)DE23 65 515A1試圖，引導 邊緣帶通過上部和下部的彎曲輥，它們凸的或凹的周邊輪廓對應于待 彎曲的棱邊區(qū)域的半徑。
除了很高的構(gòu)造費用以外， 一個這樣的兩級式工作的彎曲裝置由 此也不能避免在變形開始時在板材棱邊上直線形的力導入。另一個缺點在于，通過邊緣帶的滾軋變形不能防止板材棱邊的碾
軋(Auswalzen )，由此在棱邊區(qū)域中形成波浪形。
另外不利的是，通過彎曲輥的周邊輪廓確定邊緣帶的彎曲半徑。 這意味著，對于變化的管直徑，必須保留具有不同的周邊輪廓的、相 應數(shù)量的彎曲輥。
由DE 10 2004 050 784 B3已知一種方法，利用該方法可將屋脊邊 緣形成減小至最小并且在板邊彎曲過程中通過在彎曲過程期間持續(xù)的 面式的接觸避免在板材棱上的塑性變形。
這通過由下模具的豎直移動和通過球缺形支承件繞一擺動軸線的 同時的擺動組成下模具的組合式運動來實現(xiàn)。
雖然用這方法在試驗中也可以達到良好的結(jié)果，但是通過球缺形 支承件的實現(xiàn)是相當復雜和昂貴的。
此外對于球缺形支承件的缺點是，必須采取復雜的措施來避免球 缺形的污染并由此使下模具和球缺形的磨損最小化。

發(fā)明內(nèi)容
所以本發(fā)明的目的是，給出一種用于在彎曲壓力機中對待形成為 有縫管的平的板材進行彎曲的方法，利用該方法能夠以簡單和經(jīng)濟的 方式不僅將使屋脊邊緣形成最小化，而且還可以可靠地避免為焊接預 備的板材棱邊的塑性變形或者說擠壓以及由此還有在完成的管上的焊 縫區(qū)域中的壁厚下降。另一個目的在于，給出相應的彎曲壓力機。
所述目的根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求5的與特征部分相結(jié)合的前 序部分來實現(xiàn)。有利的改進方案是從屬權(quán)利要求的內(nèi)容。
根據(jù)本發(fā)明的教導，為了實現(xiàn)所述目的釆用一種方法，在該方法 中，在整個彎曲過程中，通過下模具協(xié)調(diào)的水平和豎直的運動，以最 小的并且關(guān)于力作用點恒定的到板材棱邊的距離保持一種面式的接
觸o
這方法方式的一個大的優(yōu)點在于，與根據(jù)DE 10 2004 050 784 Bl
已知的彎曲壓力機相比同樣實現(xiàn)了屋脊邊緣形成的最小化并避免了板材棱邊的塑性變形，但其中，所述優(yōu)點較經(jīng)濟地通過在彎曲過程期間 下模具簡單的豎直和水平豎直調(diào)整來實現(xiàn)。
與已知的彎曲壓力機相比，可以明顯降低彎曲壓力機的結(jié)構(gòu)上的 費用，因為可以簡單地通過標準的、可直線移動的壓機沖頭進行下模 具的運動并不需要復雜的保護裝置，如在已知的彎曲壓力機中防污染 的保護裝置。
在控制技術(shù)上，可以這樣來實現(xiàn)下模具的水平和豎直調(diào)整的運動 過程，即，這些運動例如直線地或按任意的曲線分布同時進^f亍。此外 運動過程也可分級地進行，其中前后相繼地進行水平和豎直運動。
為了將屋脊邊緣形成限制到一不可避免的最小值，必要的是，下 模具在邊緣帶處的力作用點盡可能設(shè)置在板材棱邊附近，但以這樣的 方式設(shè)置，即在邊緣帶中總是還按赫磁面擠壓的形式發(fā)生面擠壓，就 是說，避免了在板材棱邊上的直線擠壓。
通過下模具的水平和豎直的運動的合適的運動過程，下模具在邊 緣帶上的力作用點總是保持恒定，從而板材棱邊未變形的末端區(qū)域總
是保持在一恒定的最小的值。
這里在整個彎曲過程中保持所述面式的接觸，從而可以可靠地避 免在彎曲開始時出現(xiàn)沿水平方向的卡死以及由此造成的倒棱的板材棱
上局部的應力峰值，并排除了由于局部壓力過大發(fā)生的塑性變形。
基于運動學上的條件，下模具上的力作用點在彎曲過程期間由于 水平和豎直調(diào)整發(fā)生偏移，從而下模具用于與邊緣帶的下側(cè)接觸的表 面的輪廓必須設(shè)計成，即在整個彎曲過程期間至少通過赫磁擠壓而保 持面擠壓。
這可以這樣實現(xiàn)，即下模具在力作用點的區(qū)域中在彎曲過程開始 時具有一例如平的輪廓，該輪廓過渡到一凸形的輪廓，或下模具的整 個在彎曲期間與邊緣帶接觸的面具有凸出彎曲的形狀。
為了形成不同的彎曲半徑有利地只需要還保有一個相應的下模 具。從而取消了用于模具更換的裝調(diào)時間。此外這在購置、維護和安 裝中節(jié)省很多的成本。本發(fā)明的其他的特征、優(yōu)點和細節(jié)由下面對所示的實施例的說明 得出。
附圖示出
圖l示出根據(jù)本發(fā)明的直接在彎曲邊緣帶之前的彎曲壓力機的原理 草圖，該彎曲壓力機具有一在載荷下可豎直和水平調(diào)整的下模具， 圖2與圖la相似，但出于彎曲完成的狀態(tài)中。
具體實施例方式
在

圖1中示出根據(jù)本發(fā)明的直接在彎曲邊緣帶2之前的彎曲壓力機 11的原理，該彎曲壓力機具有在載荷下可豎直和水平調(diào)整的下模具3。
為了彎曲邊緣帶2，板材在待彎曲的邊緣帶區(qū)域之外位置固定地夾緊 在彎曲壓力機ll的壓機機架4中并定位在一與待形成的彎曲半徑相對應 地形成輪廓的上;f莫具1的下方。
待彎曲的邊緣帶2的末端區(qū)域8設(shè)有倒棱7，用于UOE形形成的有 縫管的焊接。
在邊緣帶2的末端區(qū)域8的下方設(shè)置根據(jù)本發(fā)明的在載荷下可豎直 和水平移動地支承的下模具3。下模具的可能的運動方向?qū)τ谪Q直方向 用箭頭9表示和對于水平方向用箭頭10表示。
根據(jù)本發(fā)明的下模具3的力作用點P在邊緣帶2的末端區(qū)域8中出 于與板材棱邊的最小距離處，以便保持未變形的末端區(qū)域的形成盡可能 小。
根據(jù)本發(fā)明的下模具3設(shè)計成，使得至少按赫茲擠壓的形式可以實 現(xiàn)與待彎曲的邊緣帶3的持續(xù)的面式接觸和由此基本上避免板材棱邊變 形。
下模具3的表面輪廓在具有邊緣帶2的接觸平面中具有一平的段5， 該段在下模具3的工作區(qū)域中過渡到一凸形構(gòu)成的段6。
隨著彎曲過程的開始，根據(jù)本發(fā)明下模具3的工作面的所述平的段面式地與邊緣帶2的下側(cè)接觸，其中只有下模具3的工作面的部分區(qū)域 接觸邊緣帶2的下側(cè)。
在彎曲期間，由于運動學上的條件，出現(xiàn)下模具3和邊緣帶2之間 的接觸平面中的力作用點的相對移動。
如圖2中所示，下模具3在彎曲過程期間豎直和水平地移動，直至 終點位置，并且特別是以這樣的方式移動，即在彎曲過程期間力作用點 P保持在邊緣帶2的末端區(qū)域的原始位置處，但所述力作用點在下模具3 的工作面上沿朝向凸形的段6的方向移動。此時，下模具3這樣移動， 即，所述水平和豎直運動同時例如直線地進行或者這兩個運動分級式地 進行。
由于邊緣帶2的下側(cè)持續(xù)的面式接觸，由此可靠地避免了直線形的 應力，并可靠地避免了由此導致的在邊緣帶2的末端區(qū)域8中以及特別 是在倒棱7處帶的有塑性變形的應力峰值。附圖標記列表
標號名稱
1上模具
2邊緣帶
3下模具
4壓枳4幾架
5工作面的平的段
6工作面的凸的段
7倒棱
8末端區(qū)域
9下模具的豎直運動
10下模具的水平運動
11彎曲壓力;f幾
P力作用點
權(quán)利要求
1、一種用于在彎曲壓力機中對待形成為有縫管的平面的板材進行彎曲的方法，該彎曲壓力機具有一固定地設(shè)置在壓機機架中的并對應于要實現(xiàn)的彎曲輪廓形成輪廓的上模具和一與該上模具相對置的可豎直移動的下模具，在上模具和下模具之間在一個工作步驟中將位置固定地夾緊在壓機機架中的板材的邊緣帶彎曲成希望的邊緣輪廓，其中，隨著彎曲過程的開始，下模具的用于與邊緣帶的下側(cè)發(fā)生接觸的工作面已經(jīng)至少按赫茲擠壓的形式面式地進入貼合，其特征在于，在整個彎曲過程中，通過下模具協(xié)調(diào)的水平和豎直的運動，以最小的并且關(guān)于力作用點恒定的到板材棱邊的距離保持這種面式的接觸。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l的方法，其特征在于，所述水平和豎直的運 動同時進行。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其特征在于，所述水平和豎直的運 動直線地進行。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l的方法，其特征在于，所述水平和豎直的運 動相繼地分級式地進行。
5、 一種用于對待形成為有縫管的平面的板材的邊緣帶進行彎曲 的彎曲壓力機，具有固定設(shè)置在壓機機架中的并對應于要實現(xiàn)的彎曲 輪廓形成輪廓的上模具和一與該上模具相對置的可豎直移動的下模 具，在上模具和下模具之間能夠?qū)⑽恢霉潭ǖ貖A緊在壓機機架中的板 材的邊緣帶彎曲成希望的邊緣輪廓，其特征在于，下模具(3)至少在 與邊緣帶(2)的接觸平面中在彎曲期間具有使得能夠?qū)崿F(xiàn)面式的接觸 的表面輪廓，并且在載荷下能夠豎直(9)和水平(10)移動地支承， 其中移動范圍在水平的和豎直的方向至少有這樣的大小，即關(guān)于下模 具(3)的力作用點(P)在整個彎曲過程期間實現(xiàn)到板材棱邊最小的 和恒定的距離。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5的彎曲壓力機，其特征在于，下模具(3)的 工作面的表面輪廓由一構(gòu)成為凸形的段(6)構(gòu)成。
7、 根據(jù)權(quán)利要求5的彎曲壓力機，其特征在于，下模具(3)的 工作面的表面輪廓由一平的段(5)和一構(gòu)成為凸形的段(6)構(gòu)成。
8、 根據(jù)權(quán)利要求l-7的彎曲壓力機，其特征在于，下模具(3) 在水平和豎直方向上的可移動性通過可調(diào)整的壓力機沖頭來實現(xiàn)。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1-8的彎曲壓力機，其特征在于，壓力機沖頭 是液力驅(qū)動的。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于在彎曲壓力機(11)中對待形成為有縫管的平面的板材進行彎曲的方法，該彎曲壓力機具有一固定地設(shè)置在壓機機架(4)中的并對應于要實現(xiàn)的彎曲輪廓形成輪廓的上模具(1)和一與該上模具相對置的可豎直移動的下模具(3)，在上模具和下模具之間在一個工作步驟中將位置固定地夾緊在壓機機架(4)中的板材的邊緣帶(2)彎曲成希望的邊緣輪廓，其中，隨著彎曲過程的開始，下模具(3)的用于與邊緣帶(3)的下側(cè)發(fā)生接觸的工作面已經(jīng)至少按赫茲擠壓的形式面式地進入貼合。為了避免屋脊邊緣形成和塑性變形或擠壓，在整個彎曲過程中，通過下模具(3)協(xié)調(diào)的水平和豎直的運動，以最小的并且關(guān)于力作用點(P)恒定的到板材棱邊的距離保持這種面式的接觸。該彎曲壓力機(11)構(gòu)成用于該方法的結(jié)構(gòu)上的解決方案。
文檔編號B21D5/01GK101626850SQ200880007631
公開日2010年1月13日 申請日期2008年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月9日
發(fā)明者J·格羅斯-韋格, J·諾伊恩漢, L·厄斯特萊因, M·萊努克, M·薩維茨基 申請人:歐洲鋼管有限公司