Hintergrund der Erfindung:
<Technisches Gebiet>
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein inkrementelles Verformungsverfahren
zur graduellen Verarbeitung einer Platte und eignet sich insbesondere für ein
inkrementelles Verformungsverfahren für ein Gießerzeugnis mit einem Flansch
an einem Endabschnitt einer Platte. Die Erfindung bezieht sich ebenfalls auf eine
inkrementelle Verformungsvorrichtung zum Ausführen des Verfahrens.
<Stand der Technik>
Herkömmlicherweise wird ein Gießerzeugnis mit einem Flansch
an einem Endabschnitt einer Platte hergestellt, indem die Platte zwischen eine Matrize
und eine Patrize eingefügt und gepresst wird. Da die Matrize und die Patrize
erforderlich sind, entstehen hohe Kosten.
Als Mittel zur Verringerung von Gießformen wird ein inkrementelles
Verformungsverfahren vorgeschlagen, das in den 18 bis
20 in der Japanischen Offenlegungsschrift Hei 11-310371
gezeigt wird. Dieses Verfahren besteht darin, einen Außenumfang eines Materials
an einer Matrize zu befestigen, das Material mit einem stabförmigen Werkzeug
zu pressen, es entlang einer inneren Umfangsseite der Matrize zu bewegen, und dann
wird eine inkrementelle Schwimmerstummelverarbeitung der Platte ausgeführt.
Auf der anderen Seite wird in der Japanischen Offenlegungsschrift Hei 10-76321 die
Verformung einer Platte mittels einer ziehenden Verarbeitung ausgeführt. Die
Platte ist zwischen einer Patrize und einem Werkzeugelement angeordnet, das um den
Umfang der Patrize herum zum inkrementellen Verformen der Platte bewegt wird. Der
Umfang der Platte wird durch Klemmen gehalten, die relativ zur Patrize in einer
Ziehrichtung bewegbar sind.
Das inkrementelle Verformungsverfahren verwendet lediglich eine Gießform,
sodass es nicht teuer ist. Wenn jedoch an einem Endabschnitt der Platte ein Flansch
geformt wird, wird die Platte auf eine in der oben erwähnten Japanischen Offenlegungsschrift
Hei 11-310371 gezeigten Weise an einem äußeren Endabschnitt des Flansches
gelassen. Wenn diese Platte unnötig ist, ist es notwendig, den äußeren
Umfangsabschnitt des Flansches abzuschneiden und zu entfernen. Wenn der Flansch
gemäß dieser Verarbeitungsweise geformt wird, wird ferner ein von dem
Flansch und einer unteren Platte gebildeter Winkel nicht als rechtwinkliger Winkel
gebildet. Wenn zum Beispiel ein Zylinder mit dem Flansch in Überlappung gebracht
und verbunden wird, ist es schwierig, eine Überlappungsschweißung auszuführen,
wenn der Flansch nicht in einer rechtwinkligen Form gebildet wird. Ferner ist es
schwierig, einen Flansch mit einer großen Höhe zu formen.
Auf der anderen Seite tritt leicht eine Falte an einem Eckenabschnitt
des Flansches auf, wenn der Flansch gemäß der in der Japanischen Offenlegungsschrift
Hei 10-76321 gezeigten Weise geformt wird.
Zusammenfassung der Erfindung:
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein inkrementelles
Verformungsverfahren zum leichten Verformen einer Platte in einer vorgegebenen Form
zur Verfügung zu stellen.
Die oben erwähnte Aufgabe kann durch ein inkrementelles Verformungsverfahren
gelöst werden, bei dem in einem Zustand, in dem ein Material an einem auf einer
Innenseite einer Matrize angeordneten Sitz befestigt wird, das Material zwischen
der Matrize und einem Werkzeugelement sowie zwischen dem Sitz und dem Werkzeugelement
angeordnet wird, und in einem Zustand, in dem ein äußerer Endabschnitt
des Materials sich in einer Ziehrichtung bewegen kann, der Sitz und das Werkzeugelement
in der Matrize entsprechend einer Ziehrichtung relativ bewegt werden und das Werkzeugelement
entlang einer inneren Umfangsfläche der Matrize relativ bewegt wird. Eine inkrementelle
Verformungsvorrichtung gemäß der Erfindung wird in Anspruch 20 definiert.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen:
1 ist eine Querschnittsansicht in Längsrichtung
des wesentlichen Bereichs einer Verformungsvorrichtung eines Ausführungsbeispiels
gemäß der vorliegenden Erfindung;
2 ist eine Perspektivansicht, die die Beziehungen zwischen
einer Gießform während des Verformens, einer Matrize, eines stabförmigen
Werkzeugs und eines zu verarbeitenden Gegenstandes zeigt;
3 ist eine Planansicht, die den Verarbeitungszustand
des in 1 gezeigten kreisförmigen Bogenabschnittes
zeigt;
4 ist eine Perspektivansicht, die ein Gießerzeugnis
zeigt;
5 ist eine Planansicht, die ein Material zeigt;
6 ist eine Planansicht, die den kreisförmigen
Bogenabschnitt des Gießerzeugnisses zeigt;
7 ist eine VII-VII-Querschnittsansicht von
6;
8 ist eine VIII-VIII-Querschnittsansicht von
6;
9 ist eine erklärende Ansicht einer Ziehverarbeitung eines
anderen Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung;
10 ist eine Querschnittsansicht in Längsrichtung
des wesentlichen Bereichs eines anderen Ausführungsbeispiels gemäß
der vorliegenden Erfindung;
11 ist eine Querschnittsansicht in Längsrichtung
des wesentlichen Bereichs noch eines anderen Ausführungsbeispiels gemäß
der vorliegenden Erfindung;
12 ist eine Querschnittsansicht in Längsrichtung
des wesentlichen Bereichs einer Verformungsvorrichtung eines anderen Ausführungsbeispiels
gemäß der vorliegenden Erfindung;
13 ist eine Querschnittsansicht in Längsrichtung
des wesentlichen Bereichs einer Verformungsvorrichtung noch eines anderen Ausführungsbeispiels
gemäß der vorliegenden Erfindung;
14 ist eine Querschnittsansicht in Längsrichtung
des wesentlichen Bereichs eines weiteren Ausführungsbeispiels gemäß
der vorliegenden Erfindung;
15 ist eine Querschnittsansicht in Längsrichtung
des wesentlichen Bereichs noch eines weiteren Ausführungsbeispiels gemäß
der vorliegenden Erfindung;
16 ist eine Planansicht des wesentlichen Bereichs eines
weiteren Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung;
17 ist eine Seitenansicht des Materials nach der in
16 gezeigten Verformung;
18 ist eine Perspektivansicht des Gießerzeugnisses
eines anderen Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung;
19 ist eine erklärende Ansicht, die einen Herstellungsvorgang
des Gießerzeugnisses aus 18 zeigt;
20 ist eine Perspektivansicht des Gießerzeugnisses
eines weiteren Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung;
21 ist eine erklärende Ansicht, die einen Herstellungsvorgang
des Gießerzeugnisses aus 20 zeigt; und
22 ist eine Perspektivansicht des Gießerzeugnisses
eines weiteren Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung.
Beschreibung der Erfindung:
Ein erstes Ausführungsbeispiel eines inkrementellen Verformungsverfahrens
und einer Vorrichtung dafür gemäß der vorliegenden Erfindung werden
unter Bezugnahme auf 1 bis 5
erklärt werden. 1 zeigt im Wesentlichen nur den
linken Endabschnitt einer Vorrichtung die rechts und links symmetrisch ist.
2 zeigt einen Zustand während der Verformung.
Ein Gießerzeugnis 10 hat einen Boden 11 und
einen Flansch 12 auf einem äußeren Umfangsabschnitt. Das Gießerzeugnis
10 setzt sich aus vier Seiten, die gerade sind, und einem Eckenabschnitt
12a zusammen, an dem die zwei angrenzenden Seiten in einer kreisförmigen
Bogenform miteinander verbunden sind. Die Fläche des Bodens 11 und
die Fläche des Flansches 12 sind fast senkrecht aufeinander. Das Gießerzeugnis
10 kann alleine verwendet werden, darüber hinaus wird es zu einer
Bedeckung eines Endabschnittes des zylindrischen Elements. Wenn der Flansch
10 und der Endabschnitt des zylindrischen Elements einander überlappen
und befestigt sind, ist es erwünscht, den Flansch 12 und den Boden
11 orthogonal zu formen.
Eine Gießform 20 ist eine Matrize (eine äußere
Gießform). Die Matrize 20 wird waagerecht angeordnet. An einer oberen
Fläche der Matrize 20 wird eine Platte 10b des Materials
befestigt. Ein stabförmiges Werkzeug 30 wird in einen Innenabschnitt
der Matrize 20 eingefügt. Das Werkzeug 30 bewegt sich entlang
einer senkrechten Fläche der Matrize 20 nach unten und bewegt sich
dann entlang der inneren Umfangsfläche der Matrize 20. Die Form der
inneren Umfangsfläche der Matrize 20 ist im Wesentlichen die gleiche
wie die einer Außenfläche des Gießerzeugnisses 10. Wenn
das Werkzeug 30 eine Umdrehung macht, wiederholt das Werkzeug
30 den oben beschriebenen Arbeitsschritt. Dabei wird an einer flachen Platte
10b des Materials die Ziehverarbeitung ausgeführt. Das Bewegen des
Werkzeugs 30 wird als Bewegen in der Ziehrichtung bezeichnet. Praktisch
besteht dies darin, das Werkzeug 30 in einer axialen Richtung zu bewegen
und es in einer Richtung einer Tiefe des Gießerzeugnisses 10 zu bewegen.
Die Spitze des Werkzeugs 30 ist flach. Ein Eckenabschnitt
von der Spitze hin zu einer Seitenfläche hat eine kreisförmige Bogenform.
Der kreisförmige Bogen ist ein durch den Boden 11 des Gießerzeugnisses
10 und den Flansch 12 geformter kreisförmiger Bogen. Das
Werkzeug 30 wird von einem oberen mobilen Körper (nicht in der Zeichnung
gezeigt) gehalten, um so frei zu rotieren. Das Werkzeug 30 bewegt sich
entlang der inneren Umfangsfläche der Matrize 20 (entsprechend einem
Abschnitt des Flansches 12). Das Werkzeug 30 bewegt sich in Kontakt
mit dem Material 10b, sodass das Werkzeug 30 auf einer Folgegrundlage
(eine tägliche Rotation) rotiert. Indem es dies tut, berührt das Werkzeug
30 das Material 10b an keinem Punkt, sodass Steckenbleiben vermieden
werden kann. Ferner wird an der oberen Fläche des Materials 10b das
Schmieröl aufgebracht.
Mehrere Zapfen (Führungen) 23 zum Positionieren des
Materials 10b sind auf einer oberen Fläche der Matrize 20
angeordnet. Wenn die flache Platte des Materials 10b auf das obere Ende
der Matrize 20 aufgesetzt wird, befinden sich die Zapfen 23 in
Kontakt mit dem äußeren Umfangsabschnitt des Materials 10b. Das
Material wird dadurch positioniert. Das obere Ende der Matrize 20 auf der
inneren Umfangsseite ist von einer kreisförmigen Bogenform. Dieser kreisförmige
Bogen wird entlang dem gesamten Umfang der Matrize 20 vorgesehen. Durch
diesen kreisförmigen Bogen bewegt sich der äußere Umfangsabschnitt
des Materials 10b glatt auf der inneren Umfangsseite der Matrize
20.
In einem inneren Abschnitt der Matrize 20 befindet sich kein
Boden. Dort befindet sich ein Sitz 40 zum Befestigen des Materials
10b innerhalb der Matrize 20. Der Sitz 40 wird durch
ein Gerät 50 zum Steuern der Höhe und der Position des Sitzes
40 gehalten. Ein anderer Sitz 40 befindet sich ebenfalls in einem
der Spitze (dem unteren Ende) des Werkzeugs 30 gegenüberliegenden
Abschnitt. Der Sitz 40 wird an dem Abschnitt installiert, der dem Bewegungsweg
des Werkzeugs 30 in der Umfangsrichtung entspricht. Das Material
10b wird insbesondere durch die Spitze des Werkzeugs 30 und den
Sitz 40 festgeklemmt. Ferner gibt es noch einen anderen Sitz
40 ebenfalls in der Mitte der Matrize 20. Daher kann der mittlere
Abschnitt des Materials 10b befestigt werden.
Der Sitz 40 trägt (lädt) und befestigt das Material
10b. Diese Befestigung wird durch die Magnetkraft eines im Sitz
40 installierten Elektromagneten realisiert. Oder ein Vakuumansaugkissen
wird oben am Sitz 40 installiert und die Befestigung wird durch eine Vakuumansaugung
realisiert. Die Befestigungsposition ist der mittlere Abschnitt usw. des Sitzes
40. Das Material 10b ist eine Gruppe von Eisen, von rostfreiem
Stahl oder von einer Aluminiumlegierung.
Das Gerät 50 zum Bewegen des Sitzes 40 nach
oben und nach unten wird im Folgenden erklärt. Das Gerät 50 setzt
sich aus mehreren Schraubmechanismen 51 zusammen. Ein Paar von Schraubmechanismen
wird in 1 gezeigt. Ein Sitz 45 am unteren
Ende des Sitzes 40 wird durch einen Schraubriegel 52 des Schraubmechanismus
51 gehalten. Der Sitz 45 weist eine Mutter auf, die frei rotieren
kann. Wenn ein Antriebsgerät 55 rotiert, rotiert der Schraubriegel
52 und der Sitz 40 bewegt sich nach oben. Zwischen dem Sitz
40 oder dem Sitz 45 und der Basis werden mehrere Führungen
(in der Zeichnung nicht gezeigt) für den Sitz 40 zum senkrechten Bewegen
nach oben installiert. Das Gerät 50 und die Matrize 20 werden
auf der Basis (Fundament) installiert.
Das inkrementelle Verformungsverfahren wird im Folgenden beschrieben.
Zuerst wird das auf der Grundlage der Form nach dem Verformen entwickelte flache
Plattenmaterial (roh) 10b vorbereitet. Da das Gießerzeugnis
10 eine vierseitige Form hat und ein kreisförmiges Bogenteil auf einem
Eckenabschnitt wie in 5 gezeigt hat, ist eine Planansicht
des Materials 10b im Wesentlichen von vierseitiger Form und der Eckenabschnitt
weist eine kreisförmige Bogenform auf. Die Größe und die Form des
Materials 10b und die Form des kreisförmigen Bogens des Eckabschnittes
werden dadurch bestimmt, dass die Form des Gießerzeugnisses 10 berücksichtigt
wird. Bei der oben beschriebenen Entwicklung werden die Entwicklungsabmessungen
auf der Grundlage des Oberflächeninhalts und des Volumens des Gießerzeugnisses
in derselben Weise wie beim Verformen durch rechteckige Zylinderziehverarbeitung
berechnet. Auf der Basis dieser Entwicklungsabmessungen wird eine Platte durch eine
Revolverpresse abgeschnitten.
Als Nächstes wird das Material 10b auf die Spitze der
Matrize 20 gesetzt. In diesem Moment wird das Material 10b ebenfalls
auf den sich nach oben bewegenden Sitz 40 gesetzt. Das Material
10b wird durch die Zapfen 23 positioniert.
Als Nächstes wird das Material 10b am Sitz
40 befestigt. Die Befestigungsposition und die Mittel dazu sind so wie
zuvor beschrieben.
Als Nächstes wird der Sitz 40 nach unten bewegt und
dann wird das Werkzeug 30 nach unten bewegt. Die untere Position des Werkzeugs
30 ist die Position, in der das Material 10b zwischen der Seitenfläche
des Werkzeugs 30 und der vertikalen Fläche (der inneren Umfangsfläche,
der gerade Abschnitt) der Matrize 20 positioniert werden kann. Insbesondere
wird das Material 10b zwischen der inneren Umfangsfläche der Matrize
20 und der Seitenfläche des Werkzeugs 30 eingeklemmt. In
diesem Zustand wird das Werkzeug 30 abgesenkt, wie im letzten Abschnitt
beschrieben wird das Werkzeug in der Umfangsrichtung entlang der inneren Umfangsfläche
der Matrize bewegt. Das Ausmaß der Absenkung des Werkzeugs
30 geht bis zu einer Position, in der die Spitze des Werkzeugs
30 das abgesenkte Material 10b berührt. Bevor zum Beispiel
der Sitz 40 abgesenkt ist, haben, wenn die obere Fläche des Sitzes
40 an derselben Position wie die obere Fläche (die Position, an der
der Endabschnitt des Materials 10b befestigt ist) der Matrize
20 positioniert ist und wenn die Spitze des Werkzeugs 30 die obere
Fläche des Materials 10b berührt, die Absenkungen des Sitzes
40 und des Werkzeugs 30 das gleiche Ausmaß. Der Sitz und
das Werkzeug können zur gleichen Zeit abgesenkt werden.
Wenn die Bodenplatte 11 weit und die Plattendicke dünn
ist und der mittlere Abschnitt der Bodenplatte 11 wie in diesem Ausführungsbeispiel
gezeigt befestigt ist, ist es nicht notwendig, den äußeren Umfangsabschnitt
mittels der Matrize 20 zu biegen, da sich nur die Bodenplatte
11 biegt. Daher gibt es die Möglichkeit, dass das Material
10b schräg liegt. Wenn das Werkzeug 30 in der Umfangsrichtung
bewegt wird, besteht wie später beschrieben die Möglichkeit, dass das
Material 10b rotieren kann. Daher ist das Material 10b am Sitz
40 befestigt.
Die abgesenkte Position des Werkzeugs 30 ist die Position,
in der der Flansch 12 zwischen der Seitenfläche des Werkzeugs
40 und der inneren Umfangsfläche der Matrize 20 positioniert
werden kann. Die senkrechte Lage (die Winkellage) des Flansches 12 wird
berücksichtigt. Wenn die senkrechte Lage des Flansches 12 berücksichtigt
wird, wird das Werkzeug 30 so positioniert, dass es das Material
10b zwischen der Seitenfläche des Werkzeugs 30 und der inneren
Umfangsfläche der Matrize 20 festklemmt.
Als Nächstes wird das Werkzeug 30 entlang der inneren
Umfangsfläche der Matrize 20 bewegt. Das Werkzeug 30 rotiert
auf einer folgenden Grundlage. Das Material 10b wird durch die Bewegung
des Werkzeugs 30 inkrementell verformt.
Als Nächstes wird, jedesmal wenn das Werkzeug 30 wie
oben beschrieben eine Runde macht, der Sitz 40 nach unten bewegt und das
Werkzeug 30 wird nach unten bewegt. Die Absenkentfernungen der beiden und
die Absenkungsposition des Werkzeugs 30 sind wie oben ausgeführt.
Als Nächstes wird das Werkzeug 30 in der Umfangsrichtung entlang der
inneren Umfangsfläche der Matrize bewegt.
Danach werden die Absenkungen des Sitzes 40 und des Werkzeugs
30 sowie die Bewegung des Werkzeugs 30 in der Umfangsrichtung
wiederholt. Durch die Wiederholung der oben beschriebenen Schritte bewegt sich der
äußere Umfangsabschnitt des Materials 10b zur inneren Umfangsfläche
der Matrize 20. Demgemäß wird die Ziehverarbeitung ausgeführt.
Eine axiale Richtung des Werkzeugs 30 ist die Ziehrichtung. Die Bewegungsrichtung
des Werkzeugs 30 entlang der inneren Umfangsfläche der Matrize
20 ist eine radiale Richtung des Werkzeugs 30.
Indem dies getan wird, wird das Material 10b in einem engen
Abschnitt zwischen der Matrize 20 und dem Werkzeug 30 verformt
und lediglich eine kleine und gleichmäßige Verzerrung findet inkrementell
statt, sodass die Flachheit der Bodenplatte 11 zufriedenstellend erhalten
bleibt.
Über das oben Beschriebene hinaus kann, da das Gießerzeugnis
durch die Beschränkung des Flansches 12 über den gesamten Umfang
durch die Matrize 20 geformt wird, das Gießerzeugnis, bei dem der
Flansch nicht nach außen ragt und die senkrechte Lage zwischen dem flachen
Plattenabschnitt und dem Flanschabschnitt heraussteht, erzeugt werden. Obwohl der
Flansch 12a an der Ecke wie in 3 gezeigt dazu
neigt, durch die Verformung nach außen zu ragen, wird der Flansch
12a insbesondere von außen durch die Matrize 20 beschränkt,
sodass der Flansch 12a senkrecht liegend wird. Über den gesamten Ablauf
vom ersten Schritt bis zum letzten Schritt der Ziehverarbeitung kann, da der Flansch
12 an der inneren Umfangsfläche der Matrize 20 und der Seitenfläche
des Werkzeugs 30 festgeklemmt ist, die Ziehverarbeitung nämlich durch
die Beschränkung des Flansches 12 von der Innen- und von der Außenseite
ausgeführt werden. Im Ergebnis kann die Verarbeitung mit einer guten senkrechten
Lage usw. ausgeführt werden. Wenn der Flansch 12 mit dem Endabschnitt
des Zylinders in Überlappung gebracht und verschweißt wird, können
sie leicht verschweißt werden.
Wie oben beschrieben wird beim inkrementellen Verformen mittels der
Matrize 20 der Sitz 40 auf der inneren Umfangsseite der Matrize
20 installiert und das Material 10b wird am Sitz 40 befestigt,
sodass das Material 10b befestigt werden kann und die vorgegebene Verformung
ausgeführt werden kann. Dasselbe kann für den Fall eines Verformungsvorganges
gesagt werden, bei dem der Flansch 12 auf der senkrecht liegenden Fläche
der Matrize 20 positioniert wird. Ferner wird der Endabschnitt des Materials
10b in die innere Umfangsfläche der Matrize 20 zeigend bewegt
und die Ziehverarbeitung wird ausgeführt, und ferner wird der Endabschnitt
des Materials 10b zur inneren Umfangsfläche der Matrize
20 positioniert und die Ziehverarbeitung wird ausgeführt. Im Ergebnis
kann die durch den Flansch 12 und die Bodenfläche 11 geformte
senkrechte Lage akkurat geformt werden. Ferner kann die Höhe des Flansches
11 groß gemacht werden. Ferner kann die Verringerung der Plattendicke
des Flansches 12 beschränkt werden.
Da ferner der Endabschnitt des Materials 10b in die Matrize
20 bewegt wird und die Ziehverarbeitung ausgeführt
wird, ist es, wenn das Material 10b bezüglich der Form der Verformung
berücksichtigt wird, nach dem Verformen unnötig, den Endabschnitt des
Flansches 12 abzuschneiden. Ferner ist der Flansch durch den Sitz
40 befestigt, dessen Positionierung mittels der Führung durch die
Zapfen 23 usw. ausgeführt werden kann.
Da eine hohe Last wie eine Pressverformung nicht notwendig ist, kann
die Matrize 20 aus einem einfachen Material wie einem allgemeinen Stahlmaterial
hergestellt werden und eine Wärmebehandlung wie Härtung und eine genaue
Oberflächenverarbeitung wie eine Pressform sind nicht notwendig.
Eine Verarbeitungsmaschine zur Ausführung der inkrementellen
Verformung ist eine numerisch gesteuerte Verarbeitungsmaschine, zum Beispiel eine
NC-Fräsmaschine oder ein Bearbeitungszentrum. In der Hauptwelle (die Spindel)
der numerisch gesteuerten Verarbeitungsmaschine wird das Werkzeug 30 installiert.
Die Hauptwelle wird entlang der inneren Fläche der Matrize 20 und
in der vertikalen Richtung durch die numerische Steuerung bewegt. Die in
1 gezeigte numerisch gesteuerte Verarbeitungsmaschine
ist eine längliche. Die Hauptwelle mit dem Werkzeug 30 kann in der
vertikalen Richtung und einer der waagerechten Richtungen bewegt werden. Die Matrize
20 und der Sitz 40 werden auf dem Tisch (die Basis) befestigt.
Der Tisch kann in der waagerechten Richtung der zur Bewegungsrichtung der waagerechten
Richtung der Hauptwelle senkrechten Richtung bewegt werden. Entsprechend dieser
zwei Bewegungen kann das Werkzeug 30 entlang der inneren Umfangsfläche
der Matrize 20 bewegt werden. Die Aufstiegs- und Absenkungsvorrichtung
50 wird auf dem Tisch befestigt. Anstelle der Bewegung des Werkzeugs
30 in vertikaler Richtung kann der Tisch nach oben und unten bewegt werden.
Im Folgenden wird ein Beispiel erklärt. Der Durchmesser des Werkzeugs
30 ist 25 mm, und die Plattendicke des Materials 10b ist ungefähr
0,5 mm bis 4 mm, und die Entfernung von der inneren Umfangsfläche der Matrize
20 zur Seitenfläche des Werkzeugs 30 beträgt ungefähr
das 0,8- bis 2-fache der Plattendicke, und die erzwungene Tiefe des Werkzeugs
30 pro Mal (die Absenkungsentfernung des Sitzes 40 pro Mal) beträgt
das 0,5- bis 2-fache der Plattendicke des Materials 10b, und die Höhe
des Flansches 12 beträgt ungefähr das 5- bis 20-fache der Plattendicke
des Materials 10b. Ferner ist die Höhe des Flansches 12 20
mm, der Radius des kreisförmigen Bogenabschnittes (der Schulterabschnitt) der
Matrize 20 ist 5,5 bis 13,5 mm, der Durchmesser des Werkzeugs
33 ist 25 mm, der Radius der Spitze des Werkzeugs 30 ist 5,5 bis
10 mm und der Radius des kreisförmigen Bogenabschnittes 12a ist 100
mm.
Nun wird die Größe des Materials 10b erläutert.
Wie in 1 gezeigt hat der Endabschnitt des Materials
10b solch eine Größe, dass er am oberen Abschnitt des kreisförmigen
Bogens R des Schulterabschnittes der Matrize 20 oder an der Mittelseite
der Matrize vom oberen Abschnitt der oben beschriebenen Mitte positioniert ist.
Wenn die Größe größer als oben beschrieben im kreisförmigen
Bogenabschnitt 12a des Flansches ist, können leicht Risse im Verbindungsabschnitt
des Flansches 12 und der Bodenplatte 11 auftreten.
Wie in 6 gezeigt tritt im obigen Ausführungsbeispiel
am Verbindungsabschnitt des geraden Abschnittes 12b und des kreisförmigen
Bogenabschnittes 12a des Flansches 12 die Falte 12c leicht
auf. Wenn die Höhe des Flansches 12 proportional groß wird, tritt
die Falte 12c leicht auf. In 6 ist die Falte
zum leichteren Verständnis übertrieben dargestellt. Wie in 7
gezeigt ist der gerade Abschnitt des Flansches 12 von der Bodenplatte
11 gerade geneigt. Wie in 8 gezeigt verläuft
der kreisförmige Bogenabschnitt 12b des Flansches 12 entlang
des kreisförmigen Bogens des Schulterabschnittes der Matrize 20. Wenn
daher die Falte 12c beim Fortschreiten der Ziehverarbeitung aufzutreten
beginnt, wird die Ziehverarbeitung zum Stoppen gebracht und der Vorgang zum Zurückdrängen
der Falte und zum Glätten des Flansches 12 wird am kreisförmigen
Bogenabschnitt der Matrize 20 ausgeführt. Im Folgenden wird dieser
Vorgang unter Bezugnahme auf 9A bis 9C
erklärt.
Wenn er den Moment erreicht, zu dem die Falte 12c auftritt,
wird der in 9A (insbesondere 1)
gezeigte Ziehvorgang zum Stoppen gebracht und dann wird das Absenken des Sitzes
40 gestoppt. Und wie in 9B gezeigt wird das
Werkzeug 30 leicht nach oben bewegt, und ferner wird das Werkzeug leicht
zum Äußeren der Matrize 20 bewegt. Insbesondere ist das Werkzeug
30 unter der Bedingung, dass das Material 10b am kreisförmigen
Bogenabschnitt des Schulterabschnittes der Matrize 20 festgeklemmt ist,
herumgegangen. Je nach Bedürfnis wird das Werkzeug 30 leicht nach
oben bewegt, und ferner wird das Werkzeug leicht ins Äußere der Matrize
20 bewegt, und unter der Bedingung, dass das Material 10b am kreisförmigen
Bogenabschnitt des Schulterabschnittes der Matrize 20 festgeklemmt ist,
ist das Werkzeug 30 herumgegangen. Dieser Arbeitsvorgang wird notwendigerweise
einige Male ausgeführt. Als Nächstes wird das Werkzeug 30 wie
in 9C gezeigt dazu gebracht, zur Position von
9A (insbesondere 1) zurückzugehen,
und der Ziehvorgang aus 9A (insbesondere
1) wird von Neuem gestartet. Insbesondere werden der
Sitz 40 und das Werkzeug 30 nach unten bewegt und das Werkzeug
30 ist herumgegangen. Nach dem erneuten Start des Ziehvorgangs wird dann
der oben beschriebene Vorgang zum Zurückdrängen der Falte, wenn die Falte
12 aufzutreten beginnt, von Neuem gestartet.
Zu welchem Zeitpunkt im Ziehvorgang die Falte auftritt, ist notwendigerweise
aus Experimenten zu verstehen; in der Mitte des Ziehvorgangs kann der Vorgang zum
Zurückdrängen der Falte im Voraus aufgebaut werden. Fasst man das Absenken
des Sitzes 40 und des Werkzeugs 30 und die eine Runde des Werkzeugs
30 in der Umfangsrichtung der Matrize 20 zusammen, so kommt man
zu einem einmaligen Ziehvorgang.
Nachdem sich im oben beschriebenen Ausführungsbeispiel der Sitz
nach unten bewegt hat, wird das Werkzeug 30 nach unten bewegt. Diese können
jedoch auch gleichzeitig nach unten bewegt werden. Ferner muss es nicht notwendig
sein, die Spitze des Werkzeugs abzuflachen, und es muss ebenfalls nicht notwendig
sein, das Werkzeug 30 zu rotieren.
Beim oben beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der Durchmesser
des Werkzeugs gleichmäßig. Daher ist der Spitzenabschnitt des Flansches
12 bis unmittelbar vor der Beendigung der Verformung in Kontakt mit der
Seite des Werkzeugs 30. Der Spitzenabschnitt des Flansches 12
tritt mit der Seite des Werkzeugs 30 bei jeder Umdrehung des Werkzeugs
30 in Kontakt. Wenn dabei ein Fehler auftritt, verringert sich der Durchmesser
des Werkzeugs 30 an der Position, die dem Spitzenabschnitt des Flansches
12 gegenüberliegt.
Beim oben beschriebenen Ausführungsbeispiel wird das inkrementelle
Verformen in einem Zustand ausgeführt, in dem das Werkzeug 30 und
der Sitz 40 das Material festklemmen. Allerdings findet die inkrementelle
Verformung nicht notwendigerweise im festgeklemmten Zustand statt. Zu einem gewünschten
Zeitpunkt wird die Absenkungsentfernung des Sitzes 40 daher länger
als die Absenkungsentfernung des Werkzeugs 30 gemacht. Dort besteht ein
größerer Zwischenraum als die Plattendicke des Materials 10b
zwischen diesen. Danach werden die beiden unter Beibehaltung des Zwischenraums nach
unten bewegt. Im letzten Schritt der Ziehverarbeitung werden das Werkzeug
30 und der Sitz 40 nach unten bewegt, um so die Bodenplatte
11 durch den Spitzenabschnitt des Werkzeugs 30 und den Sitz
40 festzuklemmen. Im festgeklemmten Zustand wird das Werkzeug
30 in der Umfangsrichtung bewegt.
Dementsprechend wird während des inkrementellen Verformens der
Außenumfang der Bodenplatte 11 nicht durch den Sitz 40 und
die Spitze des Werkzeugs 30 festgeklemmt. Daher wird die Platte nicht teilweise
dünner gemacht. Die Bodenplatte 11 wird am Sitz 40 in einem
gebogenen Zustand befestigt. Im letzten Schritt klemmen der Sitz 40 und
die Spitze des Werkzeugs 30 die Bodenplatte 11 fest und das inkrementelle
Verformen wird ausgeführt, sodass die Flachheit der Bodenplatte 11
und der Winkel zwischen der Bodenseite 11 und dem Flansch 12 wie
vorgegeben eingestellt werden.
Der Sitz 40 wird befestigt, und die Matrize 20 wird
nach oben bewegt, und das Ziehen kann ausgeführt werden. Das Werkzeug
30 bewegt sich während des Verformens auch nicht vertikal. Der Sitz
40 wird in der Position der axialen Richtung des Werkzeugs 30
und entlang der inneren Umfangsfläche der Matrize 20 positioniert.
Bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel wird
die vertikale Last entsprechend dem Werkzeug 30 dem Sitz 40 auferlegt
(das Aufstiegs- und Absenkungsgerät 50). Der Sitz 40 (45)
bewegt sich in vertikaler Richtung. Im Ergebnis wird der Sitz 40 (45)
leicht geneigt und bewegt sich leicht von der vorgegebenen Position weiter nach
unten. Aus diesem Grund ist es schwer, das Gießerzeugnis mit hoher Genauigkeit
zu erzeugen. Um dies zu vermeiden, ist es notwendig, das Aufstiegs- und Absenkungsgerät
50, das den Sitz 40 hält, stark auszubilden, und die Vorrichtung
wird sehr teuer.
Dies legt die vertikale Last entsprechend dem Werkzeug 30
allerdings kaum der Matrize 20 auf. Aus diesem Grund treten, wenn die Matrize
20 in Bewegung gesetzt wird, die oben beschriebenen Probleme kaum auf,
und das Gießerzeugnis kann mit hoher Genauigkeit erzeugt werden und die Vorrichtung
kann mit geringen Kosten ausgebildet werden. In diesem Fall kann, während die
Matrize 20 in Bewegung gesetzt wird, die Bewegung des Werkzeugs
30 gestoppt werden. Ferner wird, während die Matrize 20 in
Bewegung gesetzt wird oder davor, das Werkzeug 30 nach oben bewegt, nach
dem Absenken der Matrize 20 kann das Werkzeug 30 nach unten bewegt
werden.
Das in 10 gezeigte Ausführungsbeispiel
wird im Folgenden erklärt. Die Matrize 20 hat einen Bodenabschnitt
21. Die Breite des Bodenabschnitts 21 ist äquivalent zum
Durchmesser des Werkzeugs 30. Wenn sich das Werkzeug 30 nach unten
zur untersten Endposition bewegt, klemmen die Spitze des Werkzeugs 30 und
die Spitze des Bodenabschnitts 21 das Material 10b fest. Der Durchmesser
des Sitzes 40 ist kleiner als der innere Durchmesser des Bodenabschnitts
21. Die Absenkungsentfernung (Abstieg) des Werkzeugs 30 ist praktisch
die gleiche wie die des Sitzes 40. Die Absenkungsentfernung (Abstieg) des
Sitzes 40 wird so gesteuert, dass die Bodenplatte 11 des Materials
10b nicht verformt werden wird. Im letzten Schritt der Ziehverarbeitung
wird die Höhenposition des Sitzes 40 der Höhenposition des Bodenabschnitts
21 angepasst. In dem Zustand, in dem die Spitze des Werkzeugs
30 und der Bodenabschnitt 21 das Material 10b festklemmen,
wird das Werkzeug 30 entlang der inneren Umfangsrichtung der Matrize
20 bewegt.
Demgemäß ist es ausreichend, nur die Matrize 20
so herzustellen, dass sie der Ziehverarbeitung des Werkzeugs 30 widersteht.
Wenn die Größe des äußeren Umfangsabschnitts des
Sitzes 40 größer als die Größe des inneren Umfangsabschnitts
des Bodenabschnitts 21 der Matrize 20 vorgesehen wird und wenn
der Sitz 40 nach unten zur untersten Endposition bewegt wird, wird der
äußere Umfangsabschnitt des Sitzes 40 auf dem Bodenabschnitt
der Matrize 20 befestigt. Demgemäß wird der Sitz 40
im letzten Verarbeitungsschritt von der Matrize 20, die nicht bewegt wird,
gehalten und das Auftreten der oben beschriebenen Probleme kann vermieden werden.
Ferner kann das Material 10b wie immer durch den Sitz 40 und das
Werkzeug 30 festgeklemmt werden.
Ferner wird, wenn der Sitz befestigt wird und die Matrize
20 in der axialen Richtung des Werkzeugs 30 und entlang der Umfangsrichtung
der Umfangsfläche der Matrize 20 bewegt wird, der Sitz 40
vorgesehen. Wenn die Matrize 20 zur obersten Endposition angehoben wird,
wird das Material 10b zwischen dem äußeren Umfangsabschnitt des
Sitzes 40 und dem Werkzeug 30 festgeklemmt. Demgemäß
wird das Material 10b im letzten Verarbeitungsschritt durch den Sitz
40, der nicht bewegt wird, gehalten und das Auftreten der oben beschriebenen
Probleme kann vermieden werden.
Das in 11 gezeigte Ausführungsbeispiel
wird im Folgenden beschrieben. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Höhe
des Flansches 12 aus dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel vergrößert.
Die Bewegung des Sitzes 40 und das Absenken des Werkzeugs 30 sind
genauso wie im vorherigen Ausführungsbeispiel gezeigt. Nur davon abweichende
Punkte werden im Folgenden erläutert.
Der kreisförmige Bogen des Spitzenabschnitts der Matrize
20 auf der inneren Umfangsflächenseite ist vergleichsweise groß.
Der kreisförmige Bogen wird nach oben verlängert. Das Material
10b wird auf der Matrize 20 gelegt und am Sitz 40 befestigt.
Die Bewegung des Werkzeugs 30 wird vor allem beschrieben. Insbesondere
wird, wenn der äußere Endabschnitt des Materials 10b auf die
Matrize 20 gelegt wird, in dem Zustand, in dem zwischen dem kreisförmigen
Bogenabschnitt der Matrize 20 und dem Spitzenabschnitt des Werkzeugs
30 der äußere Endabschnitt des Materials 10b festgeklemmt
ist, das Werkzeug 30 in der Umfangsrichtung der Matrize 20 bewegt.
Wenn es eine Runde gemacht hat, wird das Werkzeug 30 auf der inneren Umfangsfläche
(nach unten) entlang des kreisförmigen Bogenabschnitts der Matrize
20 bewegt. In dem Zustand, in dem das Material 10b zwischen dem
kreisförmigen Bogenabschnitt der Matrize 20 und dem Spitzenabschnitt
des Werkzeugs 30 festgeklemmt ist, wird das Werkzeug 30 in der
Umfangsrichtung der Matrize 20 bewegt. Auf die gleiche Weise wie die beim
in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel wird, wenn
das Werkzeug 30 nach unten bewegt werden soll, der Sitz 40 nach
unten bewegt.
Wenn das Werkzeug 30 auf diese Weise durch den kreisförmigen
Bogenabschnitt der Matrize 20b hindurchläuft, wird das Werkzeug
30 an derselben Stelle wie der beim in 1 gezeigten
Ausführungsbeispiel positioniert. Insbesondere wird das Werkzeug
30 in dem Zustand, in dem das Material 10b zwischen der Seitenfläche
des Werkzeugs 30 und der inneren Umfangsfläche der Matrize
20 positioniert ist, in der Umfangsrichtung der Matrize 20 bewegt.
Der inkrementelle Arbeitsvorgang ist im Folgenden der gleiche wie der des in
1 gezeigten Ausführungsbeispiels.
Insbesondere wird das Werkzeug 30 durch Pressen mittels der
Spitze des Werkzeugs 30 vom Außenumfang des auf die Spitze der Matrize
20 gelegten Materials 10b entlang des kreisförmigen Bogens
R von der Spitze der Matrize 20 zur inneren Umfangsseite bewegt. Und das
Material 10b wird zwischen der vertikalen Seite der Matrize 20
und der Seitenfläche des Werkzeugs 30 positioniert. Diese Bewegung
wird mittels numerischer Steuerung ausgeführt.
Indem dies getan wird, wird der äußere Umfangsabschnitt
des Materials 10b verformt, indem es an den kreisförmigen Bogen der
Schulter der Matrize 20 angepasst wird, sodass Falten unterdrückt
werden und die Ziehverformung mit einem hohen Flansch realisiert werden kann. Insbesondere
kann der Eckabschnitt 12a des Flansches 12, wenn er verformt werden
soll, unter Vermeidung der Erzeugung von Falten verformt werden.
Das in 12 gezeigte Ausführungsbeispiel
wird im Folgenden erklärt. Ein Presssitz 60 zum Beschränken des
äußeren Umfangsabschnitts des Materials 10b an der Matrize
20 wird vorgesehen. Ein Bolzen 62 drückt den Presssitz
60 über eine Schraubenfeder 61 an die Matrize 20.
In diesem Zustand wird das inkrementelle Verformen auf die gleiche Weise wie beim
in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ausgeführt.
Der Presssitz 60 drückt das Material 10b an die Matrize
20, um den Spitzenabschnitt des Materials 10b in der inneren Umfangsseite
der Matrize 20 bewegen zu lassen. Wenn die Ziehtiefe steigt, wird der äußere
Umfangsabschnitt des Materials 10 vom Presssitz 60 versetzt und
aus der Beschränkung entlassen, und der Endabschnitt des Materials
10b wird auf der inneren Umfangsseite der Matrize 20 positioniert.
Das in 13 gezeigte Ausführungsbeispiel
wird im Folgenden erklärt. Das Werkzeug 30 weist einen
zum Presssitz 60 äquivalenten Ring 35 auf. Der äußere
Durchmesser des Rings 35 ist größer als der äußere
Durchmesser des Werkzeugs 30. Der Ring 35 wird mittels einer Schraubenfeder
36 nach unten gedrückt. Der Ring 35 kann sich in der axialen
Richtung des Werkzeugs 30 bewegen. Bezugszeichen 38 kennzeichnet
ein am Ring 35 befestigtes zylindrisches Element, um den Ring
35 usw. daran zu hindern herauszukommen. Ein Schutz 38b an der
Spitze des Elements 38 ist so aufgebaut, dass er sich in einem Schutz
30e eines Abschnitts 30D großen Durchmessers des Werkzeugs
30 verfängt. Bezugszeichen 37 kennzeichnet einen Sitz. Die
Position des Werkzeugs 30 ist die gleiche wie die beim in 1
gezeigten Ausführungsbeispiel.
Demgemäß drückt der Ring 35 in einem frühen
Schritt der Verformung den äußeren Umfangsabschnitt des Materials
10b an den Spitzenabschnitt der Matrize 20. Daher wird der äußere
Umfangsabschnitt des Materials 10b verformt, indem er an den kreisförmigen
Bogenabschnitt an der Spitze der Matrize 20 angepasst wird. Im Ergebnis
wird die Erzeugung von Falten unterdrückt und die Ziehverformung mit einem
Flansch von großer Höhe kann realisiert werden.
Das in 14 gezeigte Ausführungsbeispiel
wird im Folgenden erklärt. Ein Material 10e ist ein vorgeformtes Material,
das im Voraus in eine Form geformt wird, die sich an die durch das inkrementelle
Verformen zu erhaltende Zielform annähert. Ein Flansch 12c des äußeren
Umfangsabschnitts des vorgeformten Materials 10e ist nach oben in einer
Hornform verlängert. In einem frühen Schritt befindet sich der Flansch
12e in Kontakt mit dem kreisförmigen Bogenabschnitt der Matrize
20 am oberen Ende. Die Position des Werkzeugs 30 ist die gleiche
wie beim in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel.
Der Flansch 12e mit der schließlich erforderlichen Länge
wird geneigt und im Voraus installiert, sodass die Erzeugung von Falten und das
Einreißen der Platte des inkrementell verformten Abschnitts verhindert werden
kann. Das vorgeformte Material 10e wird durch Pressverformung oder die
inkrementelle Verformung hergestellt.
Das in 15 gezeigte Ausführungsbeispiel
wird im Folgenden erklärt. Ein vorgeformtes Material 10g ist so vorgeformt,
dass der äußerste Umfangsabschnitt fast mit der inneren Umfangsseite der
Matrize 20 übereinstimmt. Der Flansch 12g ist in einer Hornform
verlängert. Der Spitzenabschnitt des Flansches 12g wird auf den kreisförmigen
Bogenabschnitt der Matrize 20 gelegt. Das vorgeformte Material
10g wird aufgelegt und auf dem Sitz 40 befestigt. Die Spitze des
Werkzeugs 30 befindet sich in Kontakt mit der Bodenplatte des Materials
10g. Die Bodenplatte des Materials 10g ist zwischen der Spitze
des Werkzeugs 30 und dem Sitz 40 festgeklemmt. Die Seitenfläche
der Spitze des Werkzeugs 30 ist auf der Grenze der Bodenplatte des Materials
10g und des Flansches 12g positioniert.
In diesem Zustand wird das Werkzeug 30 zur vertikalen Flächenseite
der Matrize 20 hin bewegt und dann in Umfangsrichtung entlang der vertikalen
Fläche der Matrize 20 bewegt. Insbesondere macht das Werkzeug
30 eine Runde, um so den Flanschabschnitt auf die äußere Umfangsseite
zu drücken und zu verlängern. Bei jeder Runde wird die Lücke zur
Matrize 20 ungefähr um das 0,5- bis 2-fache der Plattendicke verengt.
Der Sitz 40 bewegt sich nicht nach unten.
Das vorgeformte Material 10g kann durch das inkrementelle
Verformen wie bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel
hergestellt werden. Dann kann es durchgängig wie bei dem in 14
oder 15 gezeigten Ausführungsbeispiel inkrementell
verformt werden.
Das in 16 und 17
gezeigte Ausführungsbeispiel wird im Folgenden erklärt. Ein Flansch
112 ist bei diesem Ausführungsbeispiel nur auf einer Seite einer im
Wesentlichen vierseitigen Figur vorgesehen. Solch ein Flansch ist nicht über
dem gesamten äußeren Umfangsabschnitt eines Materials 110 vorgesehen.
Die Seite, auf der der Flansch 112 vorgesehen ist, ist von kreisförmiger
Bogenform. Das Material 110 ist ein extrudiertes Rahmenmaterial einer Aluminiumlegierung
und es weist eine Rippe 110r auf der oberen Flächenseite auf. Die
Rippe weist einen T-förmigen Bereich auf.
Die Rippe 110r, an der der Flansch 112 installiert
werden soll, wird im Voraus geschnitten und entfernt. Die Dicke der Frontplatte
111 des Rahmenelements 110 ist im Allgemeinen dicker als die für
das inkrementelle Verformen geeignete Dicke, sodass die Frontplatte 111
des Abschnitts, an dem der Flansch 112 installiert werden soll, als eine
dünne Platte 111b geschnitten und geformt ist. Dieses Schneiden wird
zum Beispiel durch eine Stirnfräsung ausgeführt. Der Schnittbereich L
sowohl von der Frontplatte 111 als auch der Rippe 110r wird durch
den Bewegungsbereich eines Werkzeugs 130 bestimmt.
Es reicht aus, dass eine Matrize 120 lediglich den Abschnitt
des Flansches 112 aufweist. Bezugszeichen 150 kennzeichnet ein
Beschränkungsmetallstück zum Festklemmen und Anpassen der Frontplatte
111 des Rahmenelements 110 durch den Sitz 140. Das Metallpassstück
150 klemmt die Frontplatte 111 des Rahmenelements und den Sitz
140 in der oberen und unteren Richtung fest. Wenn ein Loch in der Frontplatte
111 geformt werden kann, wird es durch einen Bolzen und eine Mutter festgeklemmt und
am Sitz 140 befestigt.
Der Flansch 112 ist nur an einem Teil vorgesehen, sodass
es nicht nötig ist, das stabförmige Metallpassstück 130
um die innere Umfangsfläche der Matrize 120 zu rotieren. Es reicht
aus, dass das stabförmige Metallpassstück 130 sich in der Richtung
des in 16 gezeigten Pfeils vor- und zurückbewegen
kann. Das Material kann bei den beiden entgegengesetzten Bewegungen inkrementell
verformt werden. Der an das vierseitig geformte Material inkrementell zu formende
Flansch kann in einem Fall verarbeitet werden, bei dem drei Seiten und zwei einander
gegenüberliegende Seiten existieren.
Das in 18 und 19 gezeigte
Ausführungsbeispiel wird erklärt. Wie in 18
gezeigt weist ein Gießprodukt 210 dieses Ausführungsbeispiels
einen Flansch 212 an einem Endabschnitt einer Bodenplatte 211
auf, und mehrere linienförmige Rippen 215 sind an der Bodenplatte
211 vorgesehen. Eine Bodenfläche der Rippe 215 ist vergleichsweise
groß. Der Flansch 212 weist eine im Wesentlichen vierseitig geformte
Bodenplatte auf. Die Rippe 215 springt auf eine Seite vor, die der Vorsprungsrichtung
des Flansches 212 gegenüberliegt.
Ein Herstellungsvorgang wird unter Bezugnahme auf 19
erklärt. Ein Material 210b von flacher Plattenform wird auf eine Matrize
220 und einen Sitz (eine Gießform) 240 gelegt, die Endabschnitte
der vier Seiten des Materials 210b werden auf die Matrize 220
mittels eines Metallpassstücks 225 gedrückt und befestigt. Eine
obere Fläche der Matrize 220 und eine obere Fläche des Sitzes
240 sind im Wesentlichen von der gleichen Höhe. Auf einer oberen Fläche
des Sitzes 240 sind mehrere linienförmige einspringende Abschnitte
245 mit der Rippe 215 entsprechender Größe vorgesehen.
Eine Tiefe des einspringenden Abschnitts 245 ist größer als die
Höhe der Rippe 215 (19A).
Das Werkzeug 30 wird an der Position, an der die Rippe
215 vorgesehen ist, positioniert und wird nach unten bewegt, das Werkzeug
30 wird zum Umfangsabschnitt entlang des einspringenden Abschnitts
245 bewegt und dann wird die Rippe vorgesehen. Diese Verarbeitung ist die
Schwimmerstummelverarbeitung. Wenn das Werkzeug 30 eine Runde entlang des
einspringenden Abschnitts 245 herumgegangen ist, wird das Werkzeug
30 zu der Position, an der eine andere Rippe 215 vorgesehen ist,
bewegt und die Schwimmerstummelverarbeitung wird auf ähnliche Weise ausgeführt.
Im Ergebnis werden die Rippen 215 in einer Reihenfolge angebracht. Ferner
ist das Absenkungsausmaß des Werkzeugs 30 kleiner als die Höhe
der Rippe 215.
Das Werkzeug 30 geht eine Runde entlang aller einspringenden
Abschnitte 245 herum und wird weiter nach unten bewegt und geht entlang
des einspringenden Abschnitts 245 herum. Auf ähnliche Weise wird dies
an der Position der anderen Rippe ausgeführt. Dies wird so oft wie notwendig
wiederholt. Wie oben beschrieben werden alle Rippen eine nach der anderen in Reihenfolge
geformt (19B).
Wenn die Rippen 215 in einer vorgegebenen Anzahl geformt
sind, wird das Metallpassstück 225 entfernt und dann wird das Material
210b am Sitz 240 mittels elektromagnetischer Kraft oder Vakuumsaugkraft
befestigt (19C).
Als Nächstes wird die Ziehverarbeitung zum Anbringen des Flansches
212 am Endabschnitt des Materials 210b entsprechend der Bewegung
des Werkzeugs 30 und der Matrize 220 (oder dem Sitz
240) auf ähnliche Weise wie bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel
ausgeführt (19D). Wenn das Gießerzeugnis
210 groß ist, ist es wünschenswert, den Sitz 240 zu
befestigen und die Matrize 220 zu bewegen.
Das in 18 und 19 gezeigte
Ausführungsbeispiel kann in einem Fall verwendet werden, in dem zwar kein Flansch
aber die mehreren Rippen 215 vorgesehen sind. Die Befestigung des Materials
210b kann am Sitz 240 erfolgen.
Ein Fall, bei dem die Querschnittsform der Rippe 215 im Wesentlichen
eine Dreiecksform hat, wird erklärt. Die Absenkungsposition des Werkzeugs
30 besteht darin, dass zwischen dem Endabschnitt des einspringenden Abschnitts
des Sitzes 240 und der Seitenfläche des Werkzeugs 30 eine
Lücke mit einer größeren Dicke als der der Platte vorgesehen ist.
Ferner wird am Verbindungsabschnitt der Rippe 215 und der Bodenplatte
211 ein vorgegebener kreisförmiger Bogen vorgesehen. Bei diesem Ausführungsbeispiel
werden die Flansche 212 auf den vier Seiten vorgesehen, aber ähnlicherweise
werden die Flansche auf lediglich drei Seiten vorgesehen.
Das in 20 und 21 gezeigte
Ausführungsbeispiel wird erklärt. Wie in 20
gezeigt weist ein Gießerzeugnis 310 dieses Ausführungsbeispiels
einen Flansch 312 an einem Endabschnitt einer Bodenplatte 311
auf und mehrere linienförmige Rippen 315 sind an der Bodenplatte vorgesehen.
Eine Bodenfläche der Rippe 315 ist vergleichsweise groß. Der
Flansch 212 weist eine im Wesentlichen vierseitig geformte Bodenplatte
auf. Die Rippe 315 springt in dieselbe Richtung vor wie die Vorsprungsrichtung
des Flansches 312.
Ein Herstellungsvorgang wird unter Bezugnahme auf 21
erklärt. Ein Material 310b von flacher Plattenform wird auf eine Matrize
320 und einen Sitz (eine Gießform) 340 gelegt, die Endabschnitte
der vier Seiten des Materials 310b werden auf die Matrize
320 mittels eines Metallpassstücks 325 gedrückt und
fixiert. Eine obere Fläche der Matrize 320 und eine obere Fläche
des Sitzes 340 sind im Wesentlichen von derselben Höhe. Auf einer
oberen Fläche des Sitzes 340 werden mehrere linienförmige erhabene
Abschnitte 345 mit der Rippe 315 entsprechender Größe
vorgesehen. Eine Größe (Breite, Länge, Höhe) des erhabenen Abschnitts
345 ist im Wesentlichen die gleiche wie die Größe der Rippe
315 (21A).
In der Position, in der die Rippe 315 vorgesehen ist, und
von der Position, an der die Spitze des Werkzeugs 30 die obere Fläche
des Materials 310b berührt und das Werkzeug 30 und die Matrize
320 nach unten bewegt werden, wird das Werkzeug 30 zum Umfangsabschnitt
entlang des erhabenen Abschnitts 345 bewegt und dann wird die Rippe angebracht.
Diese Verarbeitung ist die Schwimmerstummelverarbeitung. Wenn das Werkzeug
30 eine Runde entlang des erhabenen Abschnitts 345 herumgegangen
ist, wird das Werkzeug 30 zu der Position, an der eine andere Rippe
315 vorgesehen ist, bewegt und die Schwimmerstummelverarbeitung wird auf
ähnliche Weise ausgeführt. Im Ergebnis werden die Rippen 315
in einer Reihenfolge angebracht. Ferner ist das Absenkungsausmaß des Werkzeugs
30 kleiner als die Höhe der Rippe 315.
Das Werkzeug 30 geht eine Runde entlang aller erhabenen Abschnitte
345 herum und wird im Weiteren nach unten bewegt und geht dann entlang
des erhabenen Abschnitts 345 eine Runde herum. Es wird auf ähnliche
Weise wie an der Position der anderen Rippe ausgeführt. Dies wird so oft wie
nötig wiederholt. Wie oben beschrieben werden alle Rippen eine nach der anderen
in einer Reihenfolge geformt (21B).
Wenn die Rippen 315 in einer vorgegebenen Anzahl geformt
sind, wird das Metallpassstück 225 entfernt und dann wird das Material
210b am Sitz 240 mittels elektromagnetischer Kraft oder Vakuumsaugkraft
befestigt (21C).
Als Nächstes wird die Ziehverarbeitung zum Anbringen des Flansches
312 am Endabschnitt des Materials 310b entsprechend der Bewegung
des Werkzeugs 30 und der Matrize 320 (oder des Sitzes
340) auf ähnliche Weise wie beim oben beschriebenen Ausführungsbeispiel
ausgeführt (21D). Von der Bildung des erhabenen
Abschnitts 345 an wird die Matrize 320 bewegt, im Fall der Bildung
des Flansches 320 kann, da die Matrize 320 bewegt wird, der Aufbau
einfach gemacht werden.
Das in 20 und 21 gezeigte
Ausführungsbeispiel kann in einem Fall verwendet werden, in dem zwar kein Flansch
aber die mehreren Rippen 315 vorgesehen sind.
Das in 22 gezeigte Ausführungsbeispiel
wird erklärt. An einem Umgebungsabschnitt eines Loches 417 eines Gießerzeugnisses
410 wird ein Grat 418 vorgesehen. Eine Vorsprungsrichtung des
Grats 418 ist die umgekehrte Richtung zur Vorsprungsrichtung eines Flansches
412 eines äußeren Umfangsabschnitts des Gießerzeugnisses
410. Eine Gratverarbeitung wird an einem Material, in dem das den Grat
418 verwendende Loch 417 vorgesehen ist, ausgeführt. Die
Verarbeitungsprozedur ähnelt der in 19. Der einspringende
Abschnitt 245 wird zudem den Grat 418 verwendenden einspringenden
Abschnitt. Der Fall des Vorsehens mehrerer Grate ist ähnlich.
Wenn die Vorsprungsrichtung des Grats und die Vorsprungsrichtung des
Flansches 412 des äußeren Umfangsabschnitts des Gießerzeugnisses
die Gleichen sind, wird eine der in 21 gezeigten ähnliche
Prozedur ausgeführt. Der erhabene Abschnitt 345 wird zu dem den Grat
verwendenden Abschnitt. Der Fall des Vorsehens mehrerer Grate ist ähnlich.
Anwendungsgemäß können an der Matrize das Vakuumsaugkissen
und der Elektromagnet vorgesehen sein, und entsprechend diesen wird das Material
befestigt und das inkrementelle Verformen wird entlang des äußeren Umfangs
des Materials mittels des Werkzeugs ausgeführt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein Material mit einem
Verfahren zum inkrementellen Verformen mittels einer Matrize und eines Werkzeugs
leicht in eine vorgegebene Form geformt werden.