弯曲复合板的方法以及经这种弯曲的复合板的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种用来弯曲复合板(1)的至少一个边缘的方法，该复合板包括至少两个外部的金属层(2、3)和一个内部的塑料层(4)，在该方法的第一步骤中将复合板(1)的边缘弯边并且在至少一个另外的步骤中完成弯曲。本发明还涉及一种经相应弯曲的复合板(1)。通过在边缘的弯边中使用弯边冲头(5)、压板(6)和弯边滑块(7)，弯边冲头(5)具有在弯曲方向上位于弯边冲头(5)的弯曲边缘(8)下方的凹槽(9)，从而实现提供一种弯曲复合板(1)的方法的目的，在该方法中能够避免出现复合板(2)的金属层(2、3)中的裂纹并且同时能够以简单的方式提供翻折。
【专利说明】弯曲复合板的方法以及经这种弯曲的复合板
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用来弯曲复合板的至少一个边缘的方法，该复合板包括至少两个外部的金属层和一个内部的塑料层，在该方法的第一步骤中将复合板的边缘弯边并且在至少一个另外的步骤中完成弯曲。本发明还涉及一种经相应弯曲的复合板。
【背景技术】
[0002]已知通过多个步骤弯曲板材。例如通过多个步骤的翻折将复合板的边缘弯曲约180°。在常用的方法中，板材的边缘首先弯边大致90°，随后预翻折成120°至130°。之后通过将预翻折的区域弯曲至大约180°形成翻折。通过翻折例如能将板材相互连接。另一方面通过翻折也能够形成不太尖锐的构件边缘。
[0003]此外，根据德国专利申请文件DE 10 2010 016 914A1已知一种用来弯曲复合板的方法，在该方法中使用能够摆动的弯曲工具，并且在弯曲冲头的弯曲边缘中具有嵌入的凹槽。已表明，在常用的制造方法中，其中弯曲边缘首先弯边90°、预翻折以及随后完成翻折，复合板容易生成裂纹，以至于翻折有缺陷。根据上述德国专利申请文件已知的用来翻折复合板的方法会导致弯曲边缘的区域分层。翻折过程中在弯曲边缘的区域也有可能导致外部的金属层中的裂纹或者金属层不受控制的弯曲行为。
【发明内容】
[0004]由此，本发明的目的在于，提供一种用来弯曲复合板的方法，在该方法中能够避免出现复合板的金属层中的裂纹并且同时能够以简单的方式提供翻折。
[0005]根据第一教导通过一种方法由此实现上述目的，S卩，在边缘的弯边过程中使用弯边冲头、压板和弯边滑块，弯边冲头具有在弯曲方向上位于弯边冲头的弯曲边缘下方的凹槽。
[0006]已表明，通过使用弯边冲头，特别是具有小的弯边半径的弯边冲头，该弯边冲头在弯曲边缘下方具有凹槽，优选在弯边滑块上具有小的入口半径，在复合板的弯曲过程中能够由此避免出现裂纹，即，在弯边过程中材料挤入位于弯曲边缘下方的凹槽中，从而降低了弯边过程中作用在复合板的外部金属层上的压力。由此外部的金属层不会受到如此强的负荷，从而能够防止外部的金属层中的裂纹。
[0007]根据第一实施方式，弯边冲头和弯边滑块之间的入口间隙或弯边间隙至少等于复合板的总厚度或者大于复合板的总厚度。由此能够提高复合板弯曲过程中的过程可靠性，因为大大减少了夹住的风险。
[0008]根据本方法的另一实施方式，优选将复合板弯成直角并且随后进一步弯曲。一方面在直角的弯边过程中能够使用简单的弯边工具，特别是具有垂直于板材平面的导引部的简单的弯边滑块。另一方面直角的弯边也允许足够的材料进入弯边冲头的凹槽中。
[0009]通过在一个另外的步骤中预翻折经弯边的复合板以及随后完成翻折，能够实现不太尖锐的复合板以及其与其它构件的连接。基于根据本发明的方法能够以高的过程可靠性防止复合板的翻折部的外部金属层中出现裂纹。
[0010]如果根据另一实施方式，在弯边之前，例如在一个之前的工序中，裁剪复合板的角并且将经裁剪的复合板以环绕的方式弯边、预翻折以及完成翻折，那么能够例如以简单的方式提供具有环绕翻边的复合板。相应的复合板能够例如应用于汽车部件，例如车顶、车底板、车门或引擎罩等。
[0011]为了提供复合板部件所需的强度，外部的金属板能够由钢、铝合金和/或锰合金制成。也可以考虑使用不同的金属层，例如由铝合金和钢制成的金属层相结合。外部的金属层的厚度优选为0.1mm至0.8mm,优选最大0.5mm,特别是最大0.4mm。金属层越少，复合板的重量就越轻。较轻的重量特别有利于在汽车领域中使用复合板。
[0012]塑料层厚度例如大致为0.1mm至2.0mm,优选0.2mm至1.2mm,特别是0.3至0.8mm。塑料层的减少也有利于总重的降低，尽管这比金属层厚度的减少而导致的降低程度小。此夕卜，塑料层厚度当然也需要提供额外的性能，例如减振和绝缘。当塑料层厚度为0.3mm至0.8mm时这两种性能可以很好地协调。
[0013]对于塑料层来说优选采用热塑性的塑料，例如聚乙烯、聚酰胺或它们的混合物、例如PE-PA复合物。由热塑性塑料构成的、复合板部件的塑料层能够以成本有利的方式制得。此外，塑料的热塑性性能有利于复合板的变形，例如通过复合板在受热状态下发生变形，从而热塑性的塑料能够较容易地变形。
[0014]如前所述，通过根据本发明的方法提供一种经翻折的复合板是特别有利的。通过根据本发明的方法制造的复合板特别在翻折部的外部金属层中不会出现裂纹。
[0015]根据本发明的复合板的实施方式特别有利的是用作汽车部件、引擎罩部件、行李舱盖部件、车门部件、车顶部件或车底板部件。复合板由于轻质、抗振、热绝缘并且在轻的自重下具有高的强度，所以特别有利于汽车领域。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]接下来根据多个实施例结合附图进一步说明本发明。附图中
[0017]图1至3以截面示意图示出了处于三个不同时间点的方法实施例，
[0018]图4至7示出了用来形成翻折的其它工艺步骤的实施例，
[0019]图8以立体示意图示出了经裁剪的复合板，以及
[0020]图9以立体视图示出了形成环绕翻折之后的、根据图8的经裁剪的复合板。
【具体实施方式】
[0021]图1首先以截面示意图示出了复合板1，该复合板由两个外部的金属层2、3以及在两个外部的金属层2、3之间的一个塑料层4构成。如前所述，外部的金属层2、3例如能够由钢、铝合金和/或锰合金构成，也可以由不同的金属结合而成。金属层的厚度优选为0.1至0.8_，特别优选为0.2至0.4_。设置在两个外部的金属层2、3之间的塑料层4例如可以具有0.1至2.0_、特别优选是0.3至0.8mm的厚度并且优选由热塑性的塑料构成，例如聚酰胺和/或聚乙烯。
[0022]此外，图1中可以看出弯边冲头5、压板6以及弯边滑块7。弯边冲头5具有弯曲边缘8，在该弯曲边缘下方设有凹槽9。弯曲边缘的弯边半径例如小于4mm，优选小于3mm，特别优选小于2mm。弯边滑块7的入口半径同样例如小于4mm，优选小于3mm，该弯边滑块与压板之间具有间距s，由此形成宽度为s的入口间隙或弯边间隙。通过具有小的入口半径的弯边滑块和具有小的弯边半径的弯边冲头的共同作用，首先在塑料层的弯曲区域中形成材料堆积。弯边间隙的宽度s至少等于复合板的总厚度t，从而在复合板的弯曲过程中会在复合板中形成材料挤压。由此将内部的塑料层3压入设在弯曲边缘8下方的凹槽9中。这优选沿着整个弯曲边缘进行。其中外部的金属层3这样变形，即，复合板I至少局部地成型在弯边冲头5的凹槽9中。通过复合板在凹槽9区域中的凸出实现了，塑料材料能够挤入凹槽区域中并且从而降低外部金属层上的压力，该塑料材料会在复合板I的外部金属层2上施加非常强的压力。由此可以在复合板中通过弯边过程可靠地设置窄的、特别优选2_以及更小的弯边半径。在该实施例中，弯边滑块7具有2mm的入口半径，其中弯边半径大约为1_。由此避免了形成翻折的过程中通常在外部的金属层中出现的裂纹。
[0023]图2和3以截面示意图示出了，复合板I在弯边过程中如何通过弯边滑块7成型在弯边冲头5的凹槽区域中。
[0024]通过具有引入在弯边冲头的弯曲边缘下方的凹槽的小的弯边半径以及入口半径与入口间隙或弯边间隙s的共同作用可以额外实现回弹的减少。减少的回弹行为特别有利于之后的工艺步骤，例如翻折。
[0025]此外，已表明，通过设置弯边间隙，该弯边间隙至少等于复合板的总厚度t，能够大大减少弯曲过程中夹住的风险，并且从而改善方法的过程可靠性。
[0026]如果根据另一实施例在复合板I的弯边之后形成翻折，那么例如会如图4至图7所示地进行。对此，经弯边的复合板I例如在后续的装置中放置在支架11上并且通过压板10固定。随后通过预翻折冲头12进一步弯曲与剩余的复合板形成90°角的边缘部分，例如弯曲至大约135°的角度，例如图5所示。为此采用简单的、倾斜的冲头，该冲头在下降过程中进一步弯曲已弯边成90°的边缘。图6示出了，使用另一用于形成翻折的冲头13来将复合板I经预翻折的边缘翻折完成。这在图7中示出。在图4至7中可以清楚看出，直至形成最终的翻折都保持有复合板的在弯曲边缘内侧的凸出部。存在于凸出部中的材料能够降低来自于复合板内部的由于弯曲而作用在复合板的外部金属层2上的压力，并且也能够避免复合板的翻折过程中出现裂纹。
[0027]图8示出了这样一个复合板，该复合板在其角14上进行裁剪，以至于在一个工艺步骤中能够沿着弯曲边缘15以环绕的方式将复合板I弯边，例如预翻折和翻折完成。
[0028]图9示出了翻折过程的结果。正如图9所示，复合板I具有明显较圆的边缘并且例如能够用作车顶、车底板、车门、汽车行李舱盖或引擎罩或者类似部件。
【权利要求】
1.一种用来弯曲复合板(I)的至少一个边缘的方法，所述复合板包括至少两个外部的金属层(2、3)和一个内部的塑料层(4)，在所述方法的第一步骤中将所述复合板(I)的边缘弯边并且在至少一个另外的步骤中完成弯曲，其特征在于，在所述边缘的弯边过程中使用弯边冲头(5)、压板(6)和弯边滑块(7)，所述弯边冲头(5)具有在弯曲方向上位于所述弯边冲头(5)的弯曲边缘⑶下方的凹槽(6)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述弯边冲头(5)和弯边滑块(7)之间的入口间隙或弯边间隙(s)至少等于所述复合板(I)的总厚度或者大于所述复合板(I)的总厚度。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述复合板(I)弯成直角并且随后进一步弯曲。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的方法，其特征在于，在一个另外的步骤中预翻折经弯边的所述复合板(I)并且随后完成翻折。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的方法，其特征在于，在弯边之前裁剪所述复合板的角并且将经裁剪的复合板以环绕的方式弯边、预翻折以及完成翻折。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的方法，其特征在于，外部的金属板(2、3)能够由钢、铝合金和/或锰合金制成。
7.根据权利要求1至6中任意一项所述的方法，其特征在于，外部的金属层(2、3)的厚度为0.1謹至0.8謹。
8.根据权利要求1至7中任意一项所述的方法，其特征在于，塑料层(4)具有0.1mm至2.0mm的厚度。
9.根据权利要求1至8中任意一项所述的方法，其特征在于，塑料层(4)由热塑性的塑料构成。
10.根据权利要求1至9所述的方法制造的经翻折的复合板。
11.根据权利要求10所述的复合板，其特征在于，所述复合板(I)是汽车部件、引擎罩部件、行李舱盖部件、车门部件、车顶部件或车底板部件。
【文档编号】B21D53/88GK104428078SQ201380021509
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2013年4月22日 优先权日:2012年4月23日
【发明者】米夏埃尔·肖特, 阿恩特·马克思, 丹尼尔·卡斯帕里 申请人:蒂森克虏伯钢铁欧洲股份公司, 蒂森克虏伯系统工程有限公司