专利名称：折边装置和用于折弯工件的方法
折边装置和用于折弯工件的方法本发明涉及一种用于加工工件尤其是汽车部件的折边装置，另外还涉及 一种用于折弯工件的方法。在制造汽车部件例如汽车门时，首先在冲压工具中将毛坯薄板制成如外 皮那样的零件，并在随后的工艺步骤中与其他部件例如骨架和加强筋组装在 一起。制造这些零件包含不同的单项工艺例如拉伸、裁剪，垂直折边，将巻 边突边折弯到一个预弯折位置，然后将以这样的方式制备好的零件组装起来 和最终弯边并因而相互连接起来。一般来说，对于大量不同的工艺步骤也要设置不同的工具，在制造时对 于这些工具存在一个比较大的供各种操作用的空间位置需求量。例如裁剪和 折弯一个例如用于汽车外皮的板材在传统上要在多个冲压工具中进行，并且 这样加工后的板材接着要在一个弯边机的弯边床上借助弯边辊子或弯边夹 钳在多个步骤中进行预弯边和接着最终弯边。此外，被加工零件在每个加工步骤后都要从一个沖压工具中取出并装入 下一个沖压工具中，这十分耗时，尤其是所述工件为了得到一个最佳的加工 结果每次都要精确定位和固定。这样做也导致显著的工具投资。因此，本发明要解决的技术问题在于提供一种折边装置，它在组装的准 备阶段和弯边阶段允许节省时间和位置地对工件进行加工。本发明要解决的另 一技术问题在于提供一种特别简便和快速的用于折 弯工件的方法。上述技术问题首先通过这样一种用于加工工件的折边装置来解决。 该折边装置包括一个用于将工件固定在一 固定平面的加工位置上的固 定装置和一个用于将工件的边缘弯折的折弯滑块，其中，所述折弯滑块具有 至少一个第一折弯面和一第二折弯面，该第一折弯面与第二折弯面相交成一个夹角a，第一折弯面与所述固定平面相交成一个夹角卩!，第二折弯面与所 述固定平面相互成一个夹角卩2，其中，第一折弯面和第二折弯面设置用于在 弯折边缘的过程中施压于所述工件。此处和下面还要提及的"折边"可理解为使一个工件的一个边亦即边缘区域弯折一定的角度。预弯边因此是折边的一种特殊形式，它是直接为最终 弯边工艺对一个边缘进行预处理或准备。此处和下面还要提及的"折弯位置，，可理解为在折边后被折边缘为随后 的工艺步骤所必须达到的位置。尤其是在采用折边装置来预弯边时，该"折 弯位置"可理解成所述被预弯边的边缘为了能够随后进行最终弯边所必须达 到的位置。按照本发明的折边装置具有如下优点在一个唯一的步骤能够实现对于一个工件甚至是多个工件的所有边缘的弯折，在这所有边缘中，各个不同的 边缘必须弯折不同的角度，亦即达到不同的折弯位置。因此，可减少为加工 工件所必需的工艺步骤。例如在加工汽车门的外皮时就是这样的情况，门槛区域内的边缘必须弯折大约105度，而所有其他边缘区域则仅仅需要弯折约卯度。传统上，这 样一个工件的所有边缘首先要在一个工具中弯折90度，接着在另一个工具 中对所述有待加强弯折的边缘区域进行再加工。按照本发明的折边装置却能实现在唯一的一个步骤中完成对于一个工 件的所有边缘的弯折。所述折边装置的折弯滑块为此总是移动到合适的工作 位置，以使其第一或第二折弯面或其他折弯面与工件接触。所述各折弯面在 此分别设计成可将工件的边缘弯折一预定的角度。在采用所述折边装置来预弯边时要选择好所述角度，使得接下来无需其 他预弯边步骤就能进行最终弯边。在最终弯边时，工件的凸缘被完全弯折和 封闭。由于在一个唯一的弯边过程中不能实现将凸缘弯折任意大小的角度， 因此在最终弯边之前必须设置折边工序或预弯边工序，并由此使得工件的凸 缘事先就有预弯边位置，从而使得在一个工序步骤中就能实现最终弯边。在一个优选实施方式中，所述固定平面基本上水平设置并且所述夹角卩！ 基本上等于90°,所述夹角|32大于90°。在该实施例中，工件的被所述折弯 滑块的第一折弯面弯折的第一区域-陂折弯90°,由此呈竖向直立状态。工件 的第二区域被第二折弯面更强烈地弯折，并优选被折弯一个这样一个大小的 角度卩2: 100o^|32S 110。。然而在此对各个区域的折边不象传统工艺那样在多个工序中进行，而是 在一个唯一的步骤中将工件的所有边缘从它们典型的平坦位置亦即根本未折弯的位置弯折到它们各自的折边位置或预弯边位置。在一个实施方式中，所述折边装置有一个压紧器，在折边时该压紧器将 所述工件固定在一底座上。所述折边装置优选具有至少一个填充滑块，该填充滑块有两个面，在折 边时这两个面被置于与工件接触，其中一个面位于所述固定平面上，另一个 面则作为与所述固定平面倾斜相交成一个夹角Y的压力面。设置这样一种填充滑块的优点在于在完成折边后，该填充滑块可通过简单的回滑从其在工件上的工作位置移开，这样就在垂直方向上释放所述工 件，使得可轻易地将工件从折边装置上取出。所述夹角Y优选选择成与所述边缘在第二折边区域被弯折的角度相加为180。。这样的优点在于，工件在折 边时可被所述折弯滑块压靠在所述压力面上，由此精确确定和可靠达到所致 力于实现的弯折角度。按照本发明的用于折弯工件的方法包括下述步骤首先将一个工件放置 于一底座上而使之处于一固定平面中，从而给所述折边装置配备所述工件， 其中，所述工件的一个待弯折的前端区域超出所述底座；通过一个压紧器将 所述工件固定在所述底座上。接着使一个折弯工具的折弯滑块移动到一个第一工作位置，并利用该折 弯滑块折弯所述工件的第一折边区域的边缘直至一第一折弯位置，其中，所 述折弯滑块的第一折弯面被置于与所述工件的前端区域的上侧接触。接着使所述折弯滑块移动到一个第二工作位置，并利用该折弯滑块折弯 所述工件的第二折边区域的边缘直至一第二折弯位置，其中，所述折弯滑块 的第二折弯面被置于与所述工件的前端区域的上侧相接触。然后使所述折弯滑块移动到一个静止位置，并通过移开所述压紧器来释 放所述工件，由此可将该已折边的工件从所述折边装置中取出。若所述工件有超过两个的折边区域，则它们必要时通过所述折弯滑块的 其他折弯面同样弯折到它们各自的折弯位置，之后所述折弯滑块移到回到其 静止位置。在本发明方法的一实施方式中，所述折弯滑块从其静止位置垂直地下降 到其第一工作位置。所述折弯滑块优选也从其第一工作位置垂直地下降到其 第二工作位置。在此，所述第一折弯面和第二折弯面相对于所述固定平面上 下布置，因此没有必要使所述折弯滑块进行复杂的移动，而是只需下降或上 升，以便从一个工作位置移动到另一工作位置或静止位置。在一个实施方式中，所述底座连同所述工件被置于一转台上，在折边时所述底座连同所述工件相对于固定不动的所述折弯工具转动。按照另 一替代 性的实施方式，也可反过来，即，令所述折弯工具围绕在折边时固定不动的 所述底座及工件移动。按照本发明的一种制造汽车部件的方法包括下述步骤首先借助前述方 法对用于汽车部件的外皮实施折边和预弯边；接着给一个巻边床配备所述被 预弯边的外皮以及一个为与该外皮相连所设置的工件；然后通过最终弯边将 所述外皮与所述为与该外皮相连所设置的工件连接起来。在此，所述为与该 外皮相连所设置的工件例如是骨架和/或加强件。按照本发明的折边装置尤其可用于折边和预弯边汽车部件的板材，特别 是汽车门、发动机罩和行李舱盖等。按照本发明的折边装置可有利地替代制造汽车部件的传统预弯边装置， 在传统的预弯边装置中，工件的边缘要借助预弯边夹钳或预弯边辊子被置于 所需的预弯边位置上。总而言之，利用本发明的折边装置和方法可在一个唯一的步骤中完成对 于工件的折边，从而为接下来的组装将工件制备好，在插入骨架或另一有待 通过巻边与该工件相连的部件之后，所述工件可直接被最终弯边。下面借助附图详细解释本发明的实施例，附图中
图1概略性地示出按照本发明的折边装置的一个实施方式；图2是图1所示折边装置的局部详细视图；图3至10示出按照本发明的用于折边工件的方法的一个实施方式的各 方法步骤。图1所示折边装置1包括一个固定装置2和一个折弯滑块3，其中，所 述固定装置2具有一个用于工件6的底座5和一个压紧器10。所述工件6 在图1中以其下侧置放在底座5的支承面4上，并以其前端区域7超出底座 5地突伸出。所述固定装置2在本实施例中被这样构造，即，使得所述工件 6在图示的加工位置水平定向地处于固定平面12中。所述底座5在前端区域内通过一个填充滑块8构成，该填充滑块8通过 滑块9移动到图示位置。通过滑块9的退回，所述滑块8可从图示位置向下 移动，由此使得一个折边完成的工件6能够很容易地从折边装置1中取出。所述压紧器10在一个固定区域11内压在所述工件6的上侧22,并以 此方式将其固定在所述加工位置。所述压紧器10在图示实施例中通过一根 杆15固定在一个架空机器人(Overheadroboter)16上，并可通过杆15下降到图1所示位置位于所述工件6上。所述折边滑块3是一个同样固定在所述架空机器人16上的折边工具17 的部件并具有一个第一折弯面13和一个第二折弯面14，用于压紧在所述工 件6上。所述第一折弯面13与所述第二折弯面14构成一个夹角a,该夹角 a在大于90。小于180。之间。另外，所述折弯滑块3具有一个安放面21,该 安放面21在折边期间首先与工件6接触并引入所述折边过程。所述折边工具17另外具有导引件19,后者与一个导引工具18的导引 件19相互配合作用，在折边期间在一个预定的轨道上导引所述折弯滑块3。图2概略性地示出图1所示折边装置的一个局部。所述第一折弯面13 一直延伸达到所述折弯滑块3的一个高度H处并与所述固定平面12构成一 个角度卩n该角度P,在图示实施例中是一个直角。从高度H处开始在第一 折弯面13上方连接着所述第二折弯面14，后者与所述第一折弯面13构成夹 角a。所述第二折弯面14相对于所述固定平面12倾斜相交成一个夹角(32, 该夹角(32基于所述角度(3,为直角而与夹角a相等。为了将所述折弯滑块3从第一加工位置(此时第一折弯面12与工件接触) 带到第二加工位置(此时第二折弯面14与工件接触)，并因而更多地折弯工 件，所述折弯滑块3只需下降高度H。所述填充滑块8的压力面20构造成平行于第二折弯面14定向。图3至图10示出按照本发明的用于折弯工件的方法的一实施方式的各 个步骤。图3示出在配备一个工件之前的所述底座5。该底座5部分通过一个填 充滑块8构成，该填充滑块8可借助一个沿箭头方向26移动的滑块9移动 到一个工作位置。在此工作位置上时，所述滑块8的表面25是所述支承面4 的一部分并且处于用于一工件的固定平面12内。在图3中另外示出了带有 导引件19的导引工具18。图4示出了配备一个工件6之后的底座5。此时，所述滑块9移动到终 端位置并将所述填充滑块8带到工作位置。所述工件6典型地是一块板，它 有一上侧面22和一下侧面23,其中，下侧面23位于支^^面4上。所述工件 6以其前端区域7超出所述支承面4或所述填充滑块表面25。在图4中，工 件6被简化地表示为扁平件。然而所述工件6也有可能具有三维结构，在这 样的情况下，所述底座5也不是平的，而是成型为工件6的阴模。图5示出的折边装置1具有固定在一个架空机器人16上的压紧器10和 一个折边工具17的折边滑块3。在图示方法步骤中，所述压紧器10已在杆 15上向下移动到所述工件6上并将工件6固定在所述固定平面12上。所述折弯滑块3同样几乎已经下降到工件6上并马上就要以其安放面 21与所述上侧面22接触。在这个方法步骤中，可在将所述折弯滑块3安放 到所述工件6上的同时，对所述工件6进行切边，如果需要这样做的话。图6示出了处于本发明方法的另一步骤中的折边装置1。在此步骤中， 折弯滑块3已经下降到使工件6的前端区域7垂直向下弯曲。在这个位置中， 所述折弯滑块3以其第一折弯面13压靠在所述工件6的前端区域7的上侧 面22上。图7示出了作为工件6的一个示例的汽车门或者其外皮。该门的边缘 27在一个与折边工序相随的工序中通过最终巻边与一个骨架的边缘相连。为 了准备最终巻边，所述门必须被折边并预弯边。然而大多数的边缘27都期 望达到一个90。的弯折角。但是在车门槛28的区域内，门槛边缘29基于车门外皮在该门槛28区 域内的翘曲还应进一步弯折，例如达到105。的弯折角。所述门因此具有第一折边区域30，在该折边区域30内，所述边缘27 仅仅应弯折一个第一角度。同时，所述门还具有第二折边区域31,在该折边 区域31内，所述边缘29应弯折一个大于第一角度的第二弯折角。采用本发明的方法可以在一个唯一的工序中，例如在工件6被带有折弯 滑块的机器人绕驶仅一次，就能将所有的折边区域折弯到最终期望的角度。 为此应如下进4亍所述第一折边区域30的折边如在图3至图6中所示及相应描述那样进 行。在该折边区域内，所述工件的前端区域7的上侧面22被置于与第一折 弯面13接触并对所述边缘进行折弯，使得在折弯之后所述工件6的前端区 域7平行于第一折弯面13。当绕驶所述工件6的折弯滑块3到达在第一折边 区域30和第二折边区域31之间的过渡处32时，折弯滑块3改变其相对于 所述固定平面12的高度，降下高度H并因而使用于折弯第二折边区域31 的第二折弯面14与工件6接触。这一步骤在图8中示出。与其在图6中示出的位置相比，所述折弯滑块 3移动到更低的第二工作位置，从现在起，第二折弯面14与工件的前端区域7的上侧面22接触并将其压靠在所述填充滑块8的压力面20上。在此位置， 所述折弯滑块3绕驶所述工件6直到下个转弯过渡处32, —第一折边区域 30处于该过渡处之后。所述折弯滑块3因此在本发明的方法中有多个工作位置，在本实施例中 具有两个工作位置，它们分配给不同的折边区域并且在这些工作位置上时始 终有其他折弯面与工件6接触。在此，所述各个折弯面在相对于所述固定平 面12的倾角方面相互不同并因此能造成不同的折弯角。图9示出了本发明方法的另一步骤。在此步骤中，对工件6的最后一个 折边区域进行折边。所述折弯滑块3从其工作位置出发重新向上移动，以便 释放所述工件6。所述工件6的前端区域7具有一个折边对顶角y,该夹角y适用如下公 式y = a-90°。它与所述边缘折弯的折弯角相加为180。。图10示出所述折弯滑块3重新几乎完全从工作位置向上移出。所述压 紧器10也释放了所述工件6。所述滑块9沿箭头24方向缩回，使得所述填 充滑块8向下滑落并同样释放所述工件6。现在可从折边装置1中取出最终 完成折边的工件6。附图标记清单1折边装置2固定装置3折弯滑块45底座6工件7工件的前端区域8填充滑块9滑块10压紧器11 固定区域12 固定平面13 第一折弯面14 第二折弯面15 杆16 架空机器人 17折边工具 18导引工具 19导引件20 压力面21 安》文面22 工件的上侧面23 工^f牛的下侧面24 箭头方向25 填充滑块表面26 箭头方向27 边缘28 门榲29 门搵边缘30 第一折边区域 31第二折边区域 32 过渡处a 角度 卩,角度卩2 角度Y 角度H 高度ii
权利要求
1.一种用于加工工件(6)的折边装置(1)，其包括-一个用于将工件(6)固定在一固定平面(12)内的加工位置上的固定装置(2)和-一个用于将工件(6)的边缘弯折到折弯位置的折弯滑块(3)，其中，所述折弯滑块(3)具有至少一个第一折弯面(13)和一第二折弯面(14)，该第一折弯面(13)与该第二折弯面(14)相交成一个夹角α，所述第一折弯面(13)与所述固定平面(12)相交成一个夹角β1，所述第二折弯面(14)与所述固定平面(12)相互成一个夹角β2，其中，所述第一折弯面(13)和所述第二折弯面(14)设置用于在弯折边缘的过程中施压于所述工件(6)。
2. 如权利要求1所述的折边装置(l)，其特征在于，所述固定平面(12) 基本上水平设置并且所述夹角P,基本上等于90。，所述夹角P2大于90。。
3. 如权利要求2所述的折边装置(l)，其特征在于，所述夹角P2大于等 于100。并且小于等于110。。
4. 如权利要求1至3之一所述的折边装置(l)，其特征在于，所述折边 装置(1)有一个压紧器(10)，在折边时该压紧器(10)将所述工件(6)固定在一底 座(5)上。
5. 如权利要求1至4之一所述的折边装置(l),其特征在于，所述折边 装置(l)具有至少一个填充滑块，该填充滑块有两个面，在折边时这两个面被 置于与所述工件(6)接触，其中一个面位于所述固定平面(12)上，另一个面作 为与所述固定平面倾斜相交成一个夹角Y的压力面(20)。
6. —种如权利要求1至5之一所述的折边装置(l)的应用，所述折边装 置被用来折弯用于汽车部件的板材。
7. 如权利要求6所述的应用，所述折边装置被用于折弯用于汽车门、 发动机罩和行李舱盖的板材。
8. —种如权利要求1至5之一所述的折边装置的应用，所述折边装置 被用作制造用于汽车部件的板材时的预弯边装置。
9. 一种汽车部件，它带有采用如权利要求1至5之一所述的折边装置(l) 加工的边缘(27)。
10. —种用于折弯工件(6)的方法，包括下述步骤 -将一个工件(6)放置于一底座(5)上而使之处于一固定平面(12)中，从而给所述折边装置配备所述工件(6)，其中，所述工件(6)的待弯折的前端区域(7)超出所述底座(5);-通过一个压紧器(10)将所述工件(6)固定在所述底座(5)上；-使一个折弯工具(17)的折弯滑块(3)移动到一个第一工作位置并利用该折弯滑块(3)折弯所述工件(6)的第一折边区域(30)的边缘，其中，所述折弯滑块的第一折弯面(13)被置于与所述工件(6)的前端区域(7)的上侧(22)接触，并将所述工件的边缘弯折到一第一折弯位置；-使所述折弯滑块(3)移动到一个第二工作位置并利用该折弯滑块(3)折弯所述工件(6)的第二折边区域(31)的边缘，其中，所述折弯滑块的第二折弯面(14)被置于与所述工件的前端区域'(7)的上侧(22)相接触，并将所迷工件的边缘弯折到一第二折弯位置；-使所述折弯滑块(3)移动到一静止位置；-通过移开所述压紧器(10)来释放所述工件(6)并将该已折边的工件(6) 从所述折边装置(l)中取出。
11. 如权利要求IO所述的方法，其中，所述折弯滑块(3)从其静止位置 垂直地下降到其第一工作位置。
12. 如权利要求IO或11所述的方法，其中，所述折弯滑块(3)从其第一 工作位置垂直地下降到其第二工作位置。
13. 如权利要求10至12中任一项所述的方法，其中，所述底座(5)连同 所述工件(6)被置于一转台上，在折边时所述底座(5)连同所述工件(6)相对于 固定不动的折弯工具(17)转动。
14. 如权利要求10至12中任一项所述的方法，其中，所述折弯工具(17) 围绕在折边时固定不动的所述底座(5)及所述工件(6)移动。
15. —种如权利要求10至14中任一项所述方法的应用，所述方法^皮用 于预弯折用于汽车部件的板材。
16. —种制造汽车部件的方法，包括下述步骤-按权利要求10至14之一所述的方法对用于汽车部件的外皮实施预弯边；-给一个巻边床配备一个外皮以及一个为与该外皮相连所设置的工件； -通过最终弯边将所述外皮与所述为与该外皮相连所设置的工件连接起来。
全文摘要
本发明涉及一种用于加工工件(6)的折边装置(1)，其包括一个用于将工件(6)固定在一固定平面(12)的加工位置上的固定装置(2)和一个用于将工件(6)的边缘弯折的折弯滑块(3)，其中，所述折弯滑块(3)具有至少一个第一折弯面(13)和一第二折弯面(14)，该第一折弯面(13)与第二折弯面(14)相交成一个夹角(α)，第一折弯面(13)与所述固定平面(12)相交成一个夹角(β<sub>1</sub>)，第二折弯面(14)与所述固定平面(12)相互成一个夹角(β<sub>2</sub>)，其中，第一折弯面(13)和第二折弯面(14)设置用于在弯折边缘的过程中施压于所述工件(6)。本发明另外还涉及一种用于折弯工件(6)的方法。
文档编号B21D19/08GK101610857SQ200780051530
公开日2009年12月23日 申请日期2007年12月17日 优先权日2006年12月19日
发明者彼得·诺尔德, 格雷戈尔·鲁夫, 赖芒德·埃瓦尔德, 赫伯特·鲍尔 申请人:Gm全球科技运作股份有限公司