IT201800009571A1

IT201800009571A1 - Bending machine and process.

Info

Publication number: IT201800009571A1
Application number: IT102018000009571A
Authority: IT
Inventors: Paolo Gallina
Original assignee: Baomarc Automotive Solutions Spa
Priority date: 2018-10-18
Filing date: 2018-10-18
Publication date: 2020-04-18

Description

DESCRIZIONE dell'invenzione industriale dal titolo: "Macchina e procedimento di piegatura" DESCRIPTION of the industrial invention entitled: "Folding machine and process"

DESCRIZIONE DESCRIPTION

La presente invenzione si riferisce ad una macchina di piegatura di pezzi cavi, in particolare profilati, elementi tubolari ed estrusi metallici ad esempio di alluminio o acciaio, ed al relativo procedimento di piegatura. The present invention relates to a bending machine for hollow pieces, in particular profiles, tubular and extruded metal elements, for example of aluminum or steel, and to the related bending process.

Un inconveniente presentato da macchine e procedimenti di piegatura noti è che, nelle zone del pezzo soggette a piegatura, in particolare se la curvatura è accentuata, si verificano anomalie, quali rotture e ritiri elevati sull’estradosso ed ondulazioni sull’intradosso. A drawback presented by known bending machines and processes is that, in the areas of the piece subject to bending, in particular if the curvature is accentuated, anomalies occur, such as breaks and high shrinkage on the extrados and undulations on the intrados.

Scopo della presente invenzione è dunque quello di fornire una macchina ed un procedimento di piegatura esenti dagli inconvenienti sopra menzionati. The object of the present invention is therefore to provide a folding machine and method free from the aforementioned drawbacks.

Secondo l’invenzione, tale scopo viene raggiunto grazie ad un dispositivo e ad un procedimento aventi le caratteristiche richiamate in modo specifico nelle rivendicazioni che seguono. According to the invention, this purpose is achieved thanks to a device and a process having the characteristics referred to specifically in the following claims.

L’aspetto critico della presente invenzione consiste nell’associare alla piegatura del pezzo sottoposto a trazione nella sua parte anteriore anche un’azione di spinta della sua parte posteriore, in modo tale per cui l’entità del movimento di traslazione della parte anteriore è superiore all’entità del movimento di traslazione della parte posteriore. The critical aspect of the present invention consists in associating the bending of the piece subjected to traction in its front part with a pushing action of its rear part, in such a way that the amount of the translation movement of the front part is greater the extent of the rearward translation movement.

Grazie a tale accorgimento, è possibile piegare pezzi anche secondo curvature molto accentuate, evitando rotture e ritiri troppo elevati in corrispondenza dell’estradosso, nonché la formazione di ondulazioni sull’intradosso, favorendo viceversa una distribuzione omogenea del materiale nel pezzo piegato che ne evita l’accumulazione. Thanks to this expedient, it is possible to bend pieces even according to very accentuated curves, avoiding breakages and too high shrinkages in correspondence with the extrados, as well as the formation of undulations on the intrados, favoring, vice versa, a homogeneous distribution of the material in the bent piece which avoids the 'accumulation.

Un ulteriore vantaggio della macchina dell’invenzione è la sua flessibilità dovuta ad una struttura che consente, a seconda delle esigenze di specifici processi di piegatura, il montaggio di ulteriori componenti, quali morse di chiusura, gruppi di inserimento anime, pattini, barre di piegatura, dispositivi premi-lamiera e simili. A further advantage of the machine of the invention is its flexibility due to a structure that allows, according to the needs of specific bending processes, the assembly of further components, such as closing vices, core insertion units, shoes, bending bars. , sheet metal pressing devices and the like.

Ulteriori vantaggi e caratteristiche della presente invenzione risulteranno evidenti dalla descrizione dettagliata che segue, fornita a titolo di esempio non limitativo con riferimento ai disegni annessi, in cui: Further advantages and characteristics of the present invention will become evident from the following detailed description, provided by way of non-limiting example with reference to the attached drawings, in which:

la figura 1 è una vista prospettica di una macchina di piegatura dell’invenzione, Figure 1 is a perspective view of a folding machine of the invention,

la figura 2 una vista in sezione trasversale di un pezzo da piegare utilizzando la macchina di figura 1, Figure 2 is a cross-sectional view of a piece to be bent using the machine of Figure 1,

la figura 3 è una rappresentazione schematica di parti della macchina di figura 1 durante un procedimento di piegatura, Figure 3 is a schematic representation of parts of the machine of Figure 1 during a folding process,

la figura 4 è una vista prospettica di componenti mobili della macchina di figura 1, Figure 4 is a perspective view of moving components of the machine of Figure 1,

la figura 5 è una vista prospettica dal basso dei componenti mobili illustrati in figura 4, Figure 5 is a bottom perspective view of the moving components illustrated in Figure 4,

le figure da 6 a 9 illustrano schematicamente fasi successive del procedimento di piegatura di un pezzo mediante l’utilizzo della macchina di figura 1, e Figures 6 to 9 schematically illustrate successive stages of the bending process of a piece by using the machine of Figure 1, and

le figure da 10 a 13 sono viste in pianta dal basso dei componenti mobili delle figure 4 e 5, in configurazioni corrispondenti rispettivamente alle fasi del procedimento di piegatura illustrate dalle figure da 6 a 9. Figures 10 to 13 are bottom plan views of the movable components of Figures 4 and 5, in configurations corresponding respectively to the steps of the folding process illustrated in Figures 6 to 9.

La figura 1 illustra una macchina per la piegatura di un pezzo tubolare 10 avente (figura 2) sezione trasversale quadrata ed un rinforzo a croce 12 disposto simmetricamente rispetto ad un asse longitudinale 14. Figure 1 illustrates a machine for bending a tubular piece 10 having (Figure 2) a square cross section and a cross reinforcement 12 arranged symmetrically with respect to a longitudinal axis 14.

La macchina comprende (figure 3-5) un telaio fisso 16, un primo supporto 18 di un tratto posteriore del pezzo 10, ed un secondo supporto 20 di un tratto anteriore del pezzo 10. The machine comprises (Figures 3-5) a fixed frame 16, a first support 18 for a rear portion of the piece 10, and a second support 20 for a front portion of the piece 10.

Il primo supporto 18 è provvisto di primi mezzi di bloccaggio 22 del pezzo 10, in particolare una morsa avente una ganascia 24 mobile verticalmente, ed è montato scorrevole lungo l’asse longitudinale 14 del pezzo 10 sul telaio 16 per l’azione di mezzi di azionamento. The first support 18 is provided with first clamping means 22 of the piece 10, in particular a vice having a vertically movable jaw 24, and is mounted slidably along the longitudinal axis 14 of the piece 10 on the frame 16 for the action of means of drive.

Il secondo supporto 20 include una tavola 26 la quale è solidale ad un manicotto 28 montato rotante e coassialmente intorno ad un perno verticale 30 solidale al telaio 16. Sulla tavola 26 è montato scorrevole un organo 32 di supporto che è provvisto di secondi mezzi di bloccaggio 34 del pezzo 10, in particolare una morsa avente una ganascia 36 mobile verticalmente, e di mezzi di azionamento. The second support 20 includes a table 26 which is integral with a sleeve 28 mounted rotating and coaxially around a vertical pin 30 integral with the frame 16. On the table 26 a support member 32 is slidably mounted which is provided with second locking means. 34 of the workpiece 10, in particular a vice having a vertically movable jaw 36, and actuation means.

I mezzi di azionamento del primo supporto 18 includono una prima camma 38 solidale al manicotto 28 del secondo supporto 20 ed una punteria a rotella 40 associata alla porzione di uscita del primo supporto 18, ed un martinetto idraulico 42 che agisce su di una porzione di entrata del primo supporto 18. The actuation means of the first support 18 include a first cam 38 integral with the sleeve 28 of the second support 20 and a roller tappet 40 associated with the outlet portion of the first support 18, and a hydraulic jack 42 which acts on an inlet portion of the first support 18.

I mezzi di azionamento dell’organo scorrevole 32 del secondo supporto 20 includono una seconda camma 44 solidale al manicotto 28 ed una punteria a rotella 46 associata ad un piolo 48 che protrude inferiormente dall’organo scorrevole 32 attraverso una feritoia 50 della tavola 26, ed un martinetto idraulico 52 che agisce sulla porzione di uscita dell’organo scorrevole 32. The operating means of the sliding member 32 of the second support 20 include a second cam 44 integral with the sleeve 28 and a roller tappet 46 associated with a pin 48 which protrudes from the bottom of the sliding member 32 through a slot 50 of the table 26, and a hydraulic jack 52 which acts on the outlet portion of the sliding member 32.

In modo di per sé noto e non illustrato dalle figure, il secondo supporto 20 è provvisto di un motore idraulico controllato da una CPU per l’azionamento in rotazione. Sempre in modo di per sé noto, la macchina è provvista di martinetti 57 per l’inserimento entro il pezzo 10, a partire dalle sue estremità, di anime (non visibili nelle figure) ad esempio di acciaio o teflon ed atte a contenere il ritiro del materiale durante la piegatura del pezzo 10. In a way known per se and not illustrated in the figures, the second support 20 is provided with a hydraulic motor controlled by a CPU for rotating drive. Again in a manner known per se, the machine is provided with jacks 57 for the insertion into the piece 10, starting from its ends, of cores (not visible in the figures) for example of steel or Teflon and suitable for containing the shrinkage of the material when bending the workpiece 10.

Il primo supporto 18 presenta, in corrispondenza dell’estradosso del pezzo 10, un primo elemento 54 di contrasto laterale del pezzo 10, che è provvisto di mezzi di azionamento, in particolare un martinetto idraulico 61. In corrispondenza del primo supporto 18 e sull’intradosso del pezzo 10, è invece fissato al telaio 16 un secondo elemento 56 di contrasto laterale del pezzo 10. The first support 18 has, in correspondence with the extrados of the piece 10, a first element 54 for lateral contrast of the piece 10, which is provided with actuation means, in particular a hydraulic jack 61. At the first support 18 and on the intrados of the piece 10, a second lateral contrast element 56 of the piece 10 is instead fixed to the frame 16.

Il secondo supporto 20 presenta in corrispondenza dell’intradosso del pezzo 10, un terzo elemento 58 di contrasto laterale del pezzo 10. Sempre in corrispondenza del secondo supporto 20, ma sull’estradosso del pezzo 10, è presente un quarto elemento 60 di contrasto laterale del pezzo 10, che è provvisto di mezzi di azionamento, in particolare un martinetto idraulico 62. The second support 20 has in correspondence with the intrados of the piece 10, a third element 58 for lateral contrast of the piece 10. Also in correspondence with the second support 20, but on the extrados of the piece 10, there is a fourth element 60 for lateral contrast. of the piece 10, which is provided with actuation means, in particular a hydraulic jack 62.

Viene ora descritto un procedimento per la piegatura del pezzo 10 mediante l’impiego della macchina precedentemente descritta. A procedure for bending the piece 10 is now described by using the machine described above.

Dapprima si colloca (figure 6 e 10) il pezzo 10 sul primo e secondo supporto 18, 20 disposti allineati lungo l’asse longitudinale 14, cosicché un tratto posteriore del pezzo 10 è supportato dal primo supporto 18 ed un tratto anteriore del pezzo 10 è supportato dall’organo scorrevole 32 del secondo supporto 20. Firstly (Figures 6 and 10) the piece 10 is placed on the first and second support 18, 20 arranged aligned along the longitudinal axis 14, so that a rear portion of the piece 10 is supported by the first support 18 and a front portion of the piece 10 is supported by the sliding member 32 of the second support 20.

Quindi si blocca il pezzo 10 sul primo supporto 18 e sull’organo 32 del secondo supporto 20 mediante le morse dei rispettivi mezzi di bloccaggio 22, 34, facendo abbassare le ganasce 24, 36. Then the piece 10 is locked on the first support 18 and on the member 32 of the second support 20 by means of the clamps of the respective locking means 22, 34, by lowering the jaws 24, 36.

Poi (figure 7 e 11), si inizia a far ruotare il secondo supporto 20 rispetto al perno 30, provocando un incurvamento di circa 7° del pezzo 10. Tale rotazione, a seguito dell’impegno esistente fra le camme 38, 44 e le rispettive punterie 40, 46, provoca anche uno scorrimento 64 del primo supporto 18 sul telaio 16 in un piano orizzontale ed in direzione di avvicinamento al perno 30, nonché uno scorrimento 66 dell’organo scorrevole 32 del secondo supporto 20 in un piano orizzontale ed in direzione di allontanamento dal perno 30. Then (Figures 7 and 11), the second support 20 is started to rotate with respect to the pin 30, causing a bending of about 7 ° of the piece 10. This rotation, following the engagement existing between the cams 38, 44 and the respective tappets 40, 46, also causes a sliding 64 of the first support 18 on the frame 16 in a horizontal plane and in the direction of approaching the pin 30, as well as a sliding 66 of the sliding member 32 of the second support 20 in a horizontal plane and in direction of travel away from the pin 30.

E’ da notare che i martinetti idraulici 42, 52 non esercitano un’azione attiva sul primo supporto 18 e sull’organo scorrevole 32, ma si limitano a garantire l’impegno reciproco delle rispettive camme 38, 44 e punterie 40, 46. Il profilo delle camme 38, 44 è tale per cui l’entità dello scorrimento 64 del primo supporto 18 è inferiore all’entità dello scorrimento 66 dell’organo 32 del secondo supporto 20. Di conseguenza, il pezzo 10 è sottoposto durante il procedimento di piegatura ad una trazione che lo snerva, contrastandone la tendenza a ritornare nella configurazione originaria non piegata. Nello stesso tempo, il fatto che la porzione posteriore del pezzo 10 supportata del primo supporto 18 si sposti comunque in avanti, sebbene in misura inferiore alla porzione anteriore supportata dall’organo scorrevole 32, favorisce una distribuzione omogenea del materiale del pezzo 10 piegato senza che si verifichino significative accumulazioni localizzate. Pertanto, si evitano rotture e ritiri significativi in corrispondenza dell’estradosso, nonché la formazione di ondulazioni sull’intradosso. It should be noted that the hydraulic jacks 42, 52 do not exert an active action on the first support 18 and on the sliding member 32, but are limited to ensuring the mutual engagement of the respective cams 38, 44 and tappets 40, 46. profile of the cams 38, 44 is such that the extent of the sliding 64 of the first support 18 is less than the extent of the sliding 66 of the member 32 of the second support 20. Consequently, the piece 10 is subjected during the bending process to a traction that weakens it, counteracting its tendency to return to its original unfolded configuration. At the same time, the fact that the rear portion of the piece 10 supported by the first support 18 still moves forward, although to a lesser extent than the front portion supported by the sliding member 32, favors a homogeneous distribution of the material of the folded piece 10 without significant localized accumulations occur. Therefore, significant breakages and shrinkages are avoided at the extrados, as well as the formation of undulations on the intrados.

Il procedimento di piegatura procede poi con le medesime modalità con il pezzo 10 che continua ad incurvarsi fino a 15° (figure 8 e 12) e quindi a 22° (figure 9 e 13) con scorrimenti 64 e 66 rispettivamente del primo supporto 18 e dell’organo 32 via via crescenti, ma sempre differenziati, ed in particolare maggiori per l’organo scorrevole 32. The bending process then proceeds in the same way with the piece 10 which continues to bend up to 15 ° (figures 8 and 12) and then to 22 ° (figures 9 and 13) with slides 64 and 66 respectively of the first support 18 and of the organ 32 gradually increasing, but always differentiated, and in particular greater for the sliding organ 32.

In tutte le fasi del procedimento di piegatura, si evita una deformazione indesiderata del pezzo 10 grazie alla presenza degli elementi 54, 56, 58, 60 di contrasto laterale. Come già indicato, il secondo elemento 56 di contrasto è solidale al telaio 16, mentre il terzo elemento 58 di contrasto è solidale al secondo 20 elemento di supporto, cosicché continuano a restare a contatto del pezzo 10. D’altro canto, i martinetti idraulici 61 e 62 del primo 54 e del quarto 60 elemento di contrasto, che sono disposti sull’estradosso del pezzo 10 in corrispondenza rispettivamente del primo 18 e del secondo 20 supporto, esercitano un’azione di spinta sugli elementi 54 e 60. Quindi, questi ultimi si spostano trasversalmente nei confronti del rispettivo supporto 18, 20, onde garantire il loro contatto col pezzo 10 durante tutte le fasi del procedimento di piegatura. In all the phases of the bending process, an undesired deformation of the piece 10 is avoided thanks to the presence of the lateral contrast elements 54, 56, 58, 60. As already indicated, the second contrast element 56 is integral with the frame 16, while the third contrast element 58 is integral with the second support element 20, so that they continue to remain in contact with the piece 10. On the other hand, the hydraulic jacks 61 and 62 of the first 54 and of the fourth 60 contrast element, which are arranged on the extrados of the piece 10 at the first 18 and second 20 support respectively, exert a thrust action on the elements 54 and 60. Hence, these the latter move transversely towards the respective support 18, 20, in order to ensure their contact with the piece 10 during all the phases of the bending process.

In una forma di attuazione non illustrata dell’invenzione, i mezzi di azionamento del primo supporto 18 e dell’organo scorrevole 32 del secondo supporto 20 possono essere costituiti da rispettivi martinetti idraulici controllati da una CPU, senza prevedere la presenza di camme e punterie. In a not illustrated embodiment of the invention, the means of actuation of the first support 18 and of the sliding member 32 of the second support 20 can be constituted by respective hydraulic jacks controlled by a CPU, without providing for the presence of cams and tappets.

In quest’ultima forma di attuazione, le modalità del procedimento di piegatura risultano sostanzialmente invariate, in quanto ha comunque sempre luogo uno scorrimento differenziale dell’organo scorrevole 32 del secondo supporto 20 rispetto al primo supporto 18, che viene determinato azionando i martinetti secondo un programma prestabilito dalla CPU, anziché dal profilo delle camme. In this last embodiment, the methods of the bending process are substantially unchanged, since a differential sliding of the sliding member 32 of the second support 20 with respect to the first support 18 always takes place, which is determined by operating the jacks according to a program predetermined by the CPU, rather than by the cam profile.

Naturalmente, fermo restando il principio dell'invenzione, i particolari di realizzazione e le forme di attuazione potranno ampiamente variare rispetto a quanto descritto a puro titolo esemplificativo, senza per questo uscire dall’ambito dell’invenzione come definito nelle rivendicazioni annesse. In particolare, è da notare che la macchina dell’invenzione non deve necessariamente operare su di pezzo rettilineo per il suo intero sviluppo, ma può essere utilizzata per effettuare in successione temporale più piegature in zone longitudinalmente sfalsate di uno stesso pezzo, che così assume un aspetto a serpentina. Parimenti, la sezione trasversale del pezzo da piegare può essere aperta o chiusa ed avere forma qualsiasi e, nella cavità di tale pezzo, possono o meno essere presenti elementi longitudinali di rinforzo. Of course, without prejudice to the principle of the invention, the details of construction and the embodiments may vary widely with respect to what is described purely by way of example, without thereby departing from the scope of the invention as defined in the attached claims. In particular, it should be noted that the machine of the invention does not necessarily have to operate on a rectilinear piece for its entire development, but can be used to carry out several folds in time succession in longitudinally offset areas of the same piece, which thus assumes a serpentine aspect. Likewise, the cross section of the piece to be bent can be open or closed and have any shape and, in the cavity of this piece, longitudinal reinforcing elements may or may not be present.

Claims

CLAIMS 1. Machine for bending a hollow piece (10) having a longitudinal axis (14), comprising: - a fixed frame (16), - a first support (18) of a rear portion of the piece (10) to be bent, which first support (18) is provided with first locking means (22) of the piece (10) and with actuation means and is mounted slidingly along said longitudinal axis (14) on the frame (16), and - a second support (20) of a front portion of the piece (10) to be bent, said second support (20) including a table (26) which is mounted rotating around a vertical pin (30) integral with said frame (16 ) and on which a support member (32) is slidably mounted which is provided with second locking means (34) for the piece (10) and with actuation means.

2. Machine according to claim 1, wherein said table (26) is integral with a sleeve (28) mounted rotating and coaxially around said pin (30).

3. Machine according to any one of the preceding claims, in which said first support (18) has, in correspondence with the extrados of the workpiece (10), a first element (54) for lateral contrast of the workpiece (10), which is provided with means and, in correspondence with said first support (18) and on the intrados of the piece (10), a second lateral contrast element (56) of the piece (10) is fixed to said frame (16).

4. Machine according to any one of the preceding claims, in which said second support (20) has a third element (58) for lateral contrast of the workpiece (10) in correspondence with the intrados of the workpiece (10), and, in correspondence with the the extrados of the workpiece (10), at least a fourth lateral contrast element (60) of the workpiece (10), which is provided with actuation means.

5. Machine according to any one of the preceding claims, in which said first and second locking means (22, 34) are constituted by respective clamps having a vertically movable jaw (24, 36).

6. Machine according to any one of the preceding claims from 2 to 5, in which said means for actuating the first support (18) include a first cam (38) integral with said sleeve (28) of the second support (20) and a tappet ( 40) associated with the outlet portion of the first support (18), and a hydraulic jack (42) which acts on the inlet portion of the first support (18).

7. Machine according to any one of the preceding claims from 2 to 6, in which said means for actuating the sliding member (32) of the second support (20) include a second cam (44) integral with said sleeve (28) of the second support (20) and a tappet (46) associated with a peg (48) which protrudes below from said member (32) through a slot (50) of said table (26), and a hydraulic jack (52) which acts on the exit of the sliding member (32).

8. Machine according to claim 6 or 7, wherein said tappets (40, 46) are of the roller type.

Machine according to any one of the preceding claims from 1 to 5, in which said means for actuating the first support (18) and the sliding member (32) of the second support (20) are constituted by respective hydraulic jacks controlled by a CPU .

10. Process for bending a hollow piece (10) having a longitudinal axis (14) by using a machine according to any of the preceding claims, comprising the steps of: - placing said piece (10) on a first (18) and a second (20) support arranged aligned along the longitudinal axis (14) of the piece (10), so that a rear portion of the piece (10) is supported by the first support (18) and a front portion of the workpiece (10) is supported by a sliding member (32) of the second support (20), - block the piece (10) on the first support (18) and on the sliding member (32) of the second (20) support by respectively first and second locking means (22, 34), and - slide the first support (18) along the frame (16) towards a fixed pin (30), rotate the second support (20) around the pin (30) and slide said sliding member (32) of the second support (20) in the direction of away from the pin (30), the extent of the sliding of the first support (18) being less than the amount of sliding of the sliding member (32) of the second support (20).