NL1035796C2

NL1035796C2 - Press brake for bending sheet material, has angle indicator measuring bending angle of sheet material, bending force meter measuring bending strength, and rotation angle gauge in indicator measuring rotation angle of swivel section

Info

Publication number: NL1035796C2
Application number: NL1035796A
Authority: NL
Inventors: Willem Hermanus Dieperink
Original assignee: Design D
Priority date: 2008-08-06
Filing date: 2008-08-06
Publication date: 2009-05-19
Also published as: NL1035796A1

Abstract

The brake has a seal, mold, and an angle indicator (11) for measuring bending angle of a sheet material to be bent. A bending force meter measures bending strength. A rotation angle gauge in the angle indicator measures rotation angle of a swivel section of the angle indicator. A turntable of the angle indicator has teeth (9) to seize on a cogwheel associated with the rotation angle gauge. The angle indicator urges a torsion spring when the swivel part is reduced to certain rotation angle. An independent claim is also included for a method for bending a sheet material by a comprehensive press brake.

Description

Kantpers en werkwijze voor het buigen van plaatmateriaalPress brake and method for bending sheet material

Terrein van de uitvinding 5 De uitvinding heelt betrekking op een kantpers voor het buigen van plaatmateriaal omvattende een stempel en een matrijs. De uitvinding betreft tevens een werkwijze voor het buigen van plaatmateriaal middels zo een kantpers.Field of the invention. The invention relates to a press brake for bending sheet material comprising a punch and a mold. The invention also relates to a method for bending sheet material by means of such a press brake.

10 Achtergrond van de uitvindingBackground of the invention

Bekend is een kantpers omvattende een op een onderbalk geplaatste onderstempel of matrijs voorzien van een V-vormige groef en een aan een bovenbalk bevestigde bovenstempel of stempel met een corresponderende V-vormige doorsnede. Met een dergelijke kantpers kan een metalen plaat langs een buiglijn worden gebogen met een 15 corresponderende buighoek, zie bijvoorbeeld NL8901260.A press brake is known comprising a lower stamp or die placed on a bottom beam provided with a V-shaped groove and an upper stamp or stamp fastened to an upper beam with a corresponding V-shaped cross-section. With such a press brake a metal plate can be bent along a bending line with a corresponding bending angle, see for example NL8901260.

De precisie van de uiteindelijk verkregen buighoek hangt van een aantal zaken af, waaronder toleranties in de onderlinge positionering van bovenbalk en stempel, fouten in het meten van de onderlinge positie van stempel en matrijs, en vervormingen van 20 onderdelen van de kantpers. Daarnaast is er het verschijnsel ‘springback’ dat optreedt wanneer een metalen plaat koud wordt gebogen. Na het wegnemen van de buigkracht, heeft het materiaal de neiging om gedeeltelijk terug te keren naar zijn oorspronkelijke vorm als gevolg van het elastische herstel van het materiaal. ‘Springback’ wordt onder andere bepaald door de sterkte- en vervormingseigenschappen van het materiaal, maar ook 25 door de dikte, buigstraal en buighoek. Genoemde zaken maken het voorprogrammeren van een meer precieze buighoek moeilijk terwijl een dergelijke meer precieze buighoek in bepaalde gevallen vereist dan wel gewenst is. Er bestaat derhalve behoefte aan een oplossing voor het buigen van een metalen plaat waarbij een meer precieze uiteindelijk verkregen buighoek kan worden verkregen. De uitvinding verschaft een dergelijke 30 oplossing.The precision of the finally obtained bending angle depends on a number of things, including tolerances in the mutual positioning of the upper beam and punch, errors in measuring the mutual position of punch and die, and deformations of parts of the press brake. In addition, there is the "springback" phenomenon that occurs when a metal plate is cold bent. After the removal of the bending force, the material tends to partially return to its original shape due to the elastic recovery of the material. "Springback" is determined inter alia by the strength and deformation properties of the material, but also by the thickness, bending radius and bending angle. Said matters make it more difficult to pre-program a more precise bending angle, while such a more precise bending angle is required or desired in certain cases. There is therefore a need for a solution for bending a metal plate in which a more precise finally obtained bending angle can be obtained. The invention provides such a solution.

1035796 21035796 2

Samenvatting van de uitvindingSummary of the invention

Volgens de uitvinding wordt een kantpers voorzien van een buighoekmeter voor het meten van de buighoek van het plaatmateriaal en tevens van een buigkrachtmeter voor het meten 5 van de buigkracht. Voor het bereiken van een precieze buighoek worden volgens de uitvinding de volgende stappen doorlopen: - het buigen van het plaatmateriaal voorbij het vloeipunt tot een bepaalde buighoek I en het meten van de bijbehorende buigkracht I; - het terugbrengen van de buigkracht I tot een bepaalde buigkracht II en het meten van 10 de bijbehorende hoek II; - het uit de buighoeken I,II en buigkrachten I,II afleiden van de benodigde buighoek IV voor het bereiken van een bepaalde blijvende buighoek V; en - het buigen van het plaatmateriaal tot buighoek IV.According to the invention, a press brake is provided with a bending angle meter for measuring the bending angle of the sheet material and also with a bending force meter for measuring the bending force. To achieve a precise bending angle, the following steps are followed according to the invention: - bending the sheet material beyond the pour point to a specific bending angle I and measuring the associated bending force I; - reducing the bending force I to a specific bending force II and measuring the associated angle II; - deriving the required bending angle IV from the bending angles I, II and bending forces I, II for achieving a certain permanent bending angle V; and - bending the sheet material to bending angle IV.

Aldus kan gecorrigeerd worden voor afwijkingen ten gevolge van toleranties in de 15 onderlinge positionering van bovenbalk en stempel, fouten in het meten van de onderlinge positie van stempel en matrijs, en vervormingen van onderdelen van de kantpers, en in het bijzonder voor het verschijnsel ‘springback’.Thus, it is possible to correct for deviations due to tolerances in the mutual positioning of upper beam and punch, errors in measuring the mutual position of punch and die, and deformations of parts of the press brake, and in particular for the phenomenon of springback ".

De buighoekmeter kan een draaibaar deel omvatten en tevens een rotatiehoekmeter voor 20 het meten van de rotatiehoek van het draaibaar deel. Een eerste deel van de twee onderling te buigen delen van de te buigen plaat kan aanliggen tegen een daartoe voorzien buitenvlak van het draaibaar deel. Uit de geometrie van stempel en matrijs en de gemeten rotatiehoek kan dan de buighoek worden afgeleid. In een voorkeursuitvoering zijn er twee antisymmetrisch geplaatste draaibare delen waartegen de twee onderling te buigen delen 25 van de te buigen plaat aanliggen zodat de buighoek uit de twee gemeten rotaliehoeken van de twee draaibare delen kan worden afgeleid. Uiteraard kunnen er meer dan twee draaibare delen zijn voor een nog meer precieze meting van de buighoek of voor het meten van buighoeken op meerdere plaatsen.The bending angle meter may comprise a rotatable part and also a rotation angle meter for measuring the rotation angle of the rotatable part. A first part of the two mutually bent parts of the plate to be bent can abut against an outer surface of the rotatable part provided for this purpose. The bending angle can then be deduced from the geometry of punch and die and the measured angle of rotation. In a preferred embodiment there are two antisymmetrically arranged rotating parts against which the two mutually bent parts of the plate to be bent abut so that the bending angle can be derived from the two measured rotational angles of the two rotatable parts. Of course there can be more than two rotating parts for an even more precise measurement of the bending angle or for measuring bending angles at several places.

30 Het draaibaar deel kan volgens de uitvinding zijn voorzien van tanden welke aangrijpen een eerste tandrad dat is gekoppeld met de rotatiehoekmeter. Het tandrad kan zijn 3 gemonteerd op een as welke is gekoppeld met de rotatiehoekmeter. Ook kan volgens de uitvinding de buighoekmeter tevens drangmiddelen, bijvoorbeeld een torsieveer, omvatten voor het dringen van het eerste draaibaar deel naar een bepaalde rotatiehoek. Daartoe kan het draaibaar deel zijn voorzien van tanden welke aangrijpen op een tweede tandrad dat is 5 gekoppeld met de drangmiddelen. De tanden op het draaibaar deel grijpen bij voorkeur aan op beide tandraderen. Zo kan de buighoekmeter c.q. het draaibaar deel naar een uitgangspositie of ruststand worden gedrongen. Dit en andere zaken zullen verder worden verduidelijkt in de navolgende beschrijving van uitvoeringsvoorbeelden van de uitvinding.According to the invention, the rotatable part can be provided with teeth which engage a first gear wheel which is coupled to the rotation angle meter. The gearwheel can be mounted on a shaft which is coupled to the rotation angle meter. According to the invention, the bending angle meter can also comprise urging means, for example a torsion spring, for urging the first rotatable part to a certain angle of rotation. To this end, the rotatable part can be provided with teeth which engage on a second gear wheel which is coupled to the urging means. The teeth on the rotatable part preferably engage on both gear wheels. The bending angle meter or the rotating part can thus be urged to a starting position or a rest position. This and other matters will be further clarified in the following description of exemplary embodiments of the invention.

1010

Korte beschrijving van de figurenBrief description of the figures

De uitvinding wordt in het navolgende toegelicht aan de hand van een kantpers en werkwijze volgens de uitvinding weergegeven in de figuren.The invention is explained below with reference to a press brake and method according to the invention shown in the figures.

Daarin toont: 15 - figuur 1 a een gedeelte van een kantpers volgens de uitvinding in een ruststand; - figuur lb een gedeelte van die kantpers tijdens gebruik; en - figuur 2 een buigkracht-buighoek diagram behorend bij een werkwijze volgens de uitvinding.Therein: figure 1a shows a part of a press brake according to the invention in a rest position; figure 1b a part of said press brake during use; and - figure 2 shows a bending force-bending angle diagram associated with a method according to the invention.

2020

Uitvoeringsvoorbeelden van de uitvindingEmbodiments of the invention

Figuur 1 toont een V-vormig stempel (6) en een matrijs (7) met een corresponderende V-vormige groef (8) en een te buigen metalen plaat (5). De stempel (7) is voorzien van een draaischijf (3) welke is gemonteerd op een in de stempel (3) roteerbaar aangebracht staaf 25 (4). De draaischijf (3) is voorzien van tanden (9) welke aangrijpen op een eerste tandrad (1) en een tweede tandrad (2). Het eerste tandrad (1) is gekoppeld met een rotatiehoekmeter (niet getoond) waarmee de hoekstand van het eerste tandrad (1) en daarmee de hoekstand van de draaischijf (3) kan worden bepaald. De draaischijf (3) heeft een buitenvlak (10) waartegen een eerste deel (5a) van de twee onderling te buigen delen 30 (5a,5b) van de te buigen plaat (5) tijdens het buigproces (figuur lb) aanligt. Het tweede tandrad (2) is gekoppeld met een torsieveer (niet getoond) die het tweede tandrad (2) en 4 daarmee de draaischijf (3) naar de ruststand (figuur Ia) dringt en zorgt dat het eerste deel (5a) van de te buigen plaat (5) tijdens het buigproces (figuur lb) steeds blijft aanliggen tegen het buitenvlak (10) van de draaischijf (3).Figure 1 shows a V-shaped punch (6) and a mold (7) with a corresponding V-shaped groove (8) and a metal plate (5) to be bent. The stamp (7) is provided with a turntable (3) which is mounted on a rod (4) rotatably arranged in the stamp (3). The turntable (3) is provided with teeth (9) which engage on a first gear (1) and a second gear (2). The first gear (1) is coupled to a rotation angle meter (not shown) with which the angular position of the first gear (1) and hence the angular position of the turntable (3) can be determined. The turntable (3) has an outer surface (10) against which a first part (5a) of the two mutually bendable parts (5a, 5b) of the plate (5) to be bent abuts during the bending process (Fig. 1b). The second gear (2) is coupled to a torsion spring (not shown) which urges the second gear (2) and thereby the turntable (3) to the rest position (Figure 1a) and ensures that the first part (5a) of the bending plate (5) always remains in contact with the outer surface (10) of the turntable (3) during the bending process (figure 1b).

5 Middels een buigkrachtmeter (niet getoond), wordt de kracht tussen stempel (6) en plaat/matrijs (6/7) gemeten, bijvoorbeeld door het meten van de druk in het hydraulisch systeem (niet getoond). In een buigproces wordt de buigkracht opgevoerd tot een bepaalde gewenste buighoek (I, figuur 2) wordt bereikt. De buigkracht wordt vervolgens teruggebracht, in het geven voorbeeld naar 24% (II, figuur 2). Uit de middels de 10 buighoekmeter (11) gemeten buighoeken (I,II) en de middels de buigkrachtmeter gemeten buigkrachten (I,II) kan middels daartoe voorziene meet- en regelapparatuur (niet getoond) en met een geschikt algoritme de buighoek (III, figuur 2) corresponderend met een buigkracht van nul (III, figuur 2) worden berekend. Daaruit kan weer worden afgeleid tot welke buighoek (IV, figuur 2) de metalen plaat (5) verder dient te worden gebogen om na 15 ‘springback’ (IV-V) tot de gewenste uiteindelijke buighoek (V, figuur 2) te leiden. Aldus kan met een grote precisie van de uiteindelijke gewenste buighoek (I=V, figuur 2) worden bereikt.By means of a bending force meter (not shown), the force between punch (6) and plate / die (6/7) is measured, for example by measuring the pressure in the hydraulic system (not shown). In a bending process the bending force is increased until a certain desired bending angle (I, figure 2) is reached. The bending force is then reduced, in the example given to 24% (II, Figure 2). From the bending angles (I, II) measured by the bending angle meter (11) and the bending forces (I, II) measured by the bending force meter, the bending angle (III, using a suitable algorithm) and Figure 2) corresponding to a bending force of zero (III, Figure 2). From this it can again be deduced to which bending angle (IV, figure 2) the metal plate (5) is to be further bent to lead to the desired final bending angle (V, figure 2) after "springback" (IV-V). Thus, with great precision, the final desired bending angle (I = V, Figure 2) can be achieved.

Het zal duidelijk zijn dat de uitvinding niet beperkt is tot het gegeven 20 uitvoeringsvoorbeeld, maar dat binnen het kader van de uitvinding allerlei varianten mogelijk zijn. Bij voorkeur zijn er meer dan één draaibare delen c.q. draaischijven. Bij twee antisymmetrisch geplaatste draaibare delen c.q. draaischijven, kan de buighoek uit de twee gemeten rotatiehoeken worden afgeleid. Bij meerdere paren van draaibare delen c.q. draaischijven, kunnen buighoeken op meerdere plaatsen worden gemeten.It will be clear that the invention is not limited to the given exemplary embodiment, but that all kinds of variants are possible within the scope of the invention. Preferably there are more than one rotatable parts or turntables. With two antisymmetrically arranged rotating parts or rotating discs, the bending angle can be derived from the two measured angles of rotation. With several pairs of rotating parts or turntables, bending angles can be measured at several places.

25 103579625 1035796

Claims

2. Press brake for bending sheet material (5) comprising a punch (6) and a mold (7), characterized in that the press brake is provided with a bending angle meter for measuring the bending angle of the sheet material and also with a bending force meter for measuring the bending force.

Press brake according to claim 1, characterized in that the bending angle meter comprises a rotatable part, such as a turntable (3), and also a rotation angle meter for measuring the rotation angle of the rotatable part.

Press brake according to claim 2, characterized in that the rotatable part is provided with teeth (9) which engage on a first gear wheel (1) which is coupled to the rotation angle meter.

5. Press brake as claimed in claim 2 or 3, characterized in that the bending angle meter also comprises urging means, for example a torsion spring, for urging the rotatable part to a certain angle of rotation.

Press brake according to claim 4, characterized in that the rotatable part is provided with teeth (9) which engage on a second gear wheel (2) which is coupled to the urging means.

Method for bending sheet material (5) by means of a press brake comprising a punch (6) and a mold (7) which press brake is provided with a bending angle meter for measuring the bending angle of the plate material and also with a bending force meter for measuring of the bending force, characterized in that the method comprises: 25. bending the sheet material beyond the pour point to a certain bending angle I and measuring the associated bending force I; - reducing the bending force I to a specific bending force II and measuring the associated angle II; - calculating from the bending angles I, II and bending forces 1.11 the required bending angle IV for achieving a certain permanent bending angle V; and - bending the sheet material to bending angle IV. 1035796