Die Erfindung betrifft ein Schnittwerkzeug zum Stanzschneiden, mit mehreren nebeneinanderliegenden Schnittstempeln und mit einer Säulenführung zwischen einem Werkzeugoberteil und einem Werkzeugunterteil.
Beim Stanzschneiden präziser Bauteile muss verhindert werden, dass an den Schneidkanten des Werkstücks ein Abrissgrat oder ein Ziehgrat entsteht. Dieses bedingt eine sehr genaue Führung der Stempel in den ihnen zugeordneten Matrizen. Ist das Spiel zwischen Stempel und Matrize zu gross, gibt es den erwähnten Abrissgrat, der wie die Schnittkante einer Säge aussieht. Ist das Spiel zwischen Stempel und Matrize zu klein, entsteht der Zieh grat, welcher scharf wie eine Rasierklinge ist.
Bei diesem zu kleinen Spiel zwischen Stempel und Matrize wird auch das Werkzeug schnell stumpf, hat also nur eine geringe Standzeit. Um hohe Standzeiten zu erzielen, verwendet man heutzutage auch Hartmetallstempel, wobei die Matrizen auch meistens aus einem Hartmetall bestehen. Versuche haben gezeigt, dass das Spiel zwischen Stempel und Matrize bei Hartmetallstempeln etwa 5-8 % der zu stanzenden Materialdicke, je nach Härte des zu bearbeitenden Materials, betragen soll. Damit die an sich hohe Standzeit eines Hartmetallstempels auch beibehalten werden kann, ist es sehr wichtig, dass das erwähnte Spiel zwischen Stempel und Matrize über den ganzen Umfang des Stempels gleichmässig verteilt ist.
Dieses setzt nun aber voraus, dass das einmal eingestellte Spiel zwischen Stempel und Matrize auch beim Arbeiten des Schnittwerkzeuges in jedem Fall aufrechterhalten bleibt.
Beim Arbeiten des Schnittwerkzeuges sollten also nach Möglichkeit jegliche seitlichen Bewegungen des Stempels gegenüber seiner Matrize vermieden werden. Neben einer möglichst kompakten, beim Arbeiten starr wirkenden Ausbildung des Werkzeugoberteils und des Werkzeugunterteils werden auch die Säulenführungen sehr präzis ausgeführt. Zur Verbesserung der Führung der Stempel zu ihren Matrizen ist man schon von zwei Führungssäulen zu einer noch präziseren Viersäulenführung gekommen.
Es hat sich aber herausgestellt, dass besonders bei einem Schnittwerkzeug zur Herstellung sehr kleiner, präziser Bauteile, wie sie z. B. in der Elektrotechnik verwendet werden, auch die vier Säulen zur Führung nicht ausreichend sind. Dies führt daher, dass in der Praxis von den vier Säulen nur zwei benachbarte oder zwei einander gegenüberliegende Säulen seitliche Führungskräfte aufnehmen. Da weiterhin die vier Säulen ausserhalb der Schnittplatte und damit verhältnismässig weit seitlich entfernt vom Stempel und der Matrize angeordnet liegen, kann nicht verhindert werden, dass im Bereich von Stempel und Matrize kleine seitliche Bewegungen durch Vibrationen auftreten können.
Zur Verbesserung der Führung wurde auch schon vorgeschlagen, neben der Säulenführung eine zusätzliche Zylinderführung vorzusehen. Der Zylinder liegt hierbei zwischen den Säulen und umfasst einerseits die Schnittplatte und anderseits die Abstreiferplatte. Trotz dieser zusätzlichen Führung kann aber nicht verhindert werden, dass sich die Abstreiferplatte in bestimmten Fällen verkantet. Letzteres kann z. B. bei einem als Folgeschnitt ausgebildeten Schnittwerkzeug beim An schneiden, also beim Beginn des Stanzschneidens auftreten, da die Schnittplatte nur teilweise von einem Streifen belegt ist, aus dem die Werkstücke herausgeschnitten werden sollen.
Dieses Verkanten der Abstreiferplatte kann auch auftreten, wenn ein Stanzabfall, anstatt ausgestossen zu werden, nach oben gezogen wird und zum Liegen unter den Streifen kommt. Die Abstreiferplatte liegt dann an dieser durch den Stanzabfall gebildeten erhöhten Stelle an und kann sich, um sehr feine Beträge natürlich, verkanten. Es ist klar verständ lich, dass dieses geringe Verkanten der Abstreiferplatte, die ja auch zur Führung der einseitig eingespannten Stempel dient, eine genaue Einstellung der Stempel zu ihren zugeordneten Matrizen stört. Das eingangs erwähnte gleichmässige Spiel zwischen Stempel und Matrize ist dann nicht mehr vorhanden und die erwähnten Nachteile treten auf.
Neben der Ausbildung des erwähnten Grates am herzustellenden Werkstück tritt auch durch das verringerte Spiel an einer Stelle des Stempels ein Ansteigen der Schnittkraft auf, so dass der Stempel verstärkt auf Knickung und evtl. Biegung beansprucht wird, so dass der Stempel etwas federt. Hierdurch wird auch die Standzeit des Werkzeuges stark verringert. Dieses Ansteigen der Schnittkraft und verstärktes Beanspruchen des Stempels auf Knickung und Biegung kann auch dadurch auftreten, dass durch die etwas verkantete Abstreiferplatte der Streifen nicht ganz plan auf der Schnittplatte aufliegt.
Durch das zuletzt erwähnte Merkmal kommt es auch häufig vor, dass beim Stanzschneiden feiner Bauteile, die z. B.
schmale Stege oder Schenkel aufweisen, diese etwas ver schränkt werden, also nicht mehr plan liegen.
Es wird die Schaffung eines Schnittwerkzeuges bezweckt, mit dem die erwähnten Nachteile vermieden werden können.
Das erfindungsgemässe Schnittwerkzeug ist dadurch gekennzeichnet, dass zur Führung der Stempel eine Führungsund Abstreifervorrichtung vorhanden ist, die mehrere die Stempel führende Blöcke aufweist und die Blöcke ihrerseits schubladenartig in zumindest einem Rahmen verschiebbar geführt sind, welcher Rahmen am Werkzeugoberteil oder Werkzeugunterteil befestigt ist.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt. An diesem Beispiel wird im folgenden die Erfindung erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 Unteransicht auf den Werkzeugoberteil, mit den Stempeln, wobei die Blöcke deutlichkeitshalber im Schnitt gezeigt sind, und
Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 1.
Der Werkzeugoberteil und der nicht dargestellte Werkzeugunterteil sind mittels vier Säulen 1 zueinander geführt.
Im Werkzeugoberteil ist ein zweiteiliger Rahmen 2 gehalten, wobei die beiden Rahmenteile 3 und 4 mit ihren Flächen 5 aneinander anliegen und mittels Schrauben 6 miteinander verbunden sind. Der Rahmen nimmt von aussen zur Mitte hin in der Dicke zu und weist an der dicksten Stelle eine Fläche 7 auf. Innerhalb des Rahmens 2 befindet sich die Führungs- und Abstreifervorrichtung 8, die gemäss der Erfindung mehrere, die Stempel führenden Blöcke 9-18 aufweist. Das dargestellte Schnittwerkzeug ist als Folgeschnitt ausgebildet und mittels der Stempel 19-25 werden verschiedene Stanzarbeiten in einem nicht dargestellten Streifen vorgenommen.
Beim darge stellten Beispiel wurde der Streifen in der Fig. 2 von rechts zugeführt und das fertige stanzgeschnittene Produkt kann ent weder noch am Streifen hängend durch das Schnittwerkzeug hindurchgeführt werden oder kann vom Streifen abgetrennt im Bereich der Blöcke 17 und 18 nach unten über den nicht dargestellten Werkzeugunterteil weggeführt werden.
Alle Stempel 19-25 sind in einer gemeinsamen Platte 26 mittels eines Giessharzes, z. B. des unter dem Handelsnamen Araldit bekannten Materials 27, eingebettet. Die einzelnen
Blöcke sind so gestaltet und angeordnet, dass die Flächen 28, womit die Blöcke aneinander liegen, durch die Stempelfüh rungen gehen, so dass benachbarte Blöcke an den ihnen ein ander zugewandten Seiten Ausnehmungen einer Stempelfüh rung aufweisen. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ge hen die Flächen 28 durch die Mitten der Stempelführungen, so dass benachbarte Blöcke an den ihnen einander zuge wandten Seiten einander spiegelbildliche Ausnehmungen auf weisen. Die Blöcke 9-14 liegen mit den ihnen einander zuge wandten Flächen 28 aneinander an. Das gleiche gilt auch für die Blöcke 15, 16 und 17 bzw. 18.
Zwischen den Blöcken 14 und 15 befindet sich eine rahmenfeste Platte 29, die zur Füh rung von zwei Prägestempeln 30 dient. Letztere sind in Fig. 2 in ausgefahrener Lage gezeigt. Mit diesen Prägestempeln kön nen auf das auszustanzende Bauteil punktförmige Einprägun gen angebracht werden.
Jeder Block 9-16 ist im Rahmen 2 schubladenartig ge führt. Hierzu weist der Rahmen Abstützflächen 31 für die
Blöcke auf. Der Rahmen 2 ist in die beiden Teile 3 und 4 derart geteilt, dass jeder Rahmenteil eine der beiden Schub ladenführungen für jeden Block aufweist. Die Blöcke 9-16 sind mit Rechteckführungen im Rahmen 2 geführt (Fig. 1).
Die rahmenfesten Anlageflächen für die Blöcke oder aber die
Anlageflächen der Blöcke für den Rahmen können mit
Schmiermittelnuten versehen sein. In Fig. 2 sind solche Nuten
32 bei den Blöcken 9 und 14 angedeutet.
Jeder Block ist über zumindest eine Feder 33 am Werk zeugoberteil abgestützt. Die Blöcke 9, 10, 12, 14, 16, 17 und
18 sind durch je eine Feder 33 abgestützt, und die Blöcke 11,
13 und 15 sind durch je zwei Federn 33 rahmenfest abge stützt. An den im Rahmen 2 schubladenartig geführten und unabhängig voneinander verschiebbaren Blöcken liegen hierzu an den Federn 33 abgestützte Stössel 34 an. Beim Bei spiel liegen die Flächen 28 benachbarter Blöcke parallel zu den in Fig. 1 vertikal liegenden Führungsflächen 31 der
Blöcke am Rahmen.
Durch die Ausbildung der Abstreifervorrichtung 8 mit einzelnen Blöcken 9-18 können sich diese Teilplatten gegeneinander unabhängig gegen die Kraft der Federn 33 verschieben, was z. B. dann der Fall ist, wenn beim Anschneiden die Schnittplatte nur teilweise von einem Stanzstreifen belegt ist.
Das gleiche tritt auch ein, wenn z. B. an einer Stanzschneidstation ein Stanzabfall unter diesen Streifen zu liegen kommt.
Durch diese Massnahme werden auch feine auszuschneidende Schenkel eines Bauteiles nicht mehr verschränkt, sondern liegen immer plan. Da die Führungsflächen 31 der Blöcke am Rahmen 2 sehr nahe der Schneidstellen liegen, ist eine spielund vibrationsfreie Lagerung jedes Blockes im Rahmen möglich. Jeder Block wird in das ihm zugeordnete Schubfach des Rahmens 2 eingepasst, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist. Die Blöcke haben eine verhältnismässig grosse Dicke und somit eine lange Führung im Rahmen 2. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, stehen die Blöcke 9-t8 nach unten über die Fläche 7 des Rahmens 2. Hierdurch liegt also die Sichtkante beim seitlichen Einsehen in das geöffnete Schnittwerkzeug bei den Blöcken 9-18. Hierdurch ist ein verhältnismässig gutes Einsehen auf die Stempel möglich. Es kann hierdurch leicht der Zustand der Stempelschneiden kontrolliert werden.
Anstelle der in Fig. 2 dargestellten Schraubendruckfedern 33 können natürlich auch Tellerfedern vorgesehen werden. Es ist auch zweckmässig, die Federn mittels eines nicht dargestellten Schraubstopfens ganz nach Wunsch vorspannen zu können.
Entspannt man die Federn 33, so können die Blöcke 9-18 in Fig. 2 nach oben geschoben werden, und die Stempel liegen frei. Auf diese Weise lassen sich die Stempelschneiden z. B.
auf einer Flächenschleifmaschine nachbearbeiten.
Sollte einmal ein Block 9-18 beschädigt sein, kann er leicht gegen einen anderen ausgewechselt werden.
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel könnte der Rahmen 2 auch mehr als zwei Teile aufweisen oder einstückig sein. Es wäre auch möglich, die Flächen 28 zwischen den Blöcken 9-18 nicht mehr durch die Stempelführungen gehen zu lassen, so dass also jede Stempelführung vollständig innerhalb eines einzigen Blockes liegt. Mittels des Elektroerosionsverfahrens könnten solche Stempelführungen hergestellt werden. Beim Beispiel liegen alle benachbarten Blöcke aneinander an. Es wäre auch denkbar, dass bei einem Ausführungsbeispiel benachbarte Blöcke einen Abstand voneinander haben und dann nur durch die Rahmenführungen 31 geführt sind.
In der Zeichnung wurden die zur Führung des Streifens durch das Schnittwerkzeug dienenden Führungsmittel der Übersichtlichkeit wegen nicht dargestellt. Es sind ebenfalls noch nicht dargestellte Sucherstifte vorhanden, die kontrollieren, ob der Streifen um die richtige Teilung von Bearbeitungsstation zu Bearbeitungsstation weiter vorgeschoben worden ist.
Da die Blöcke 9-18 voneinander unabhängig geführt und gefedert sind und eine verhältnismässig geringe Auflagefläche auf einen durch das Schnittwerkzeug zu führenden Streifen aufweisen, können diese Blöcke praktisch nicht verkanten.
Die Toleranzen können bei einer derart ausgebildeten Abstreifervorrichtung genau eingehalten werden, da die Summe der Toleranzen immer auf null korrigiert werden kann. Durch diese Massnahme erhalten die verwendeten Hartmetallstempel 19-25 eine sehr hohe Standzeit.
Eine derartige Ausbildung der Abstreifervorrichtung kann sowohl beim dargestellten Folgeschnitt, aber auch bei einem Gesamtschnitt vorgenommen werden.
Durch die einzelnen Blöcke wird der zu schneidende Streifen immer eben gehalten und auch auszuschneidende schmale Stege werden nicht verschränkt, sondern bleiben eben. Auf diese Weise können auch sehr dünne Materialien geschnitten werden. Die dicke Ausbildung der Blöcke 9-18 ergibt eine lange Führung für die Stempel, so dass diese knickfest und präzis geführt werden. Zur Schmierung der einzelnen im Rahmen verschiebbar geführten Blöcke kann eine Zentralschmierung vorgesehen werden.
Damit die Blöcke 9-18 nicht aus dem Werkzeugoberteil fallen, sind die Blöcke mit in der Darstellung nach Fig. 2 vorn und hinten liegenden, nicht dargestellten Nasen versehen. Die Blöcke werden mit ihren Nasen mittels der Federn 33 gegen die bearbeiteten Vorsprünge im Rahmen 2 gedrückt und so rückfedernd festgehalten.
The invention relates to a cutting tool for punch cutting, with a plurality of cutting punches lying next to one another and with a column guide between an upper tool part and a lower tool part.
When punching precise components, it must be prevented that a tear burr or a drawing burr is created on the cutting edges of the workpiece. This requires very precise guidance of the punches in the dies assigned to them. If the clearance between punch and die is too great, there is the aforementioned tear-off line, which looks like the cutting edge of a saw. If the play between punch and die is too small, the drawing burr is created, which is as sharp as a razor blade.
If the play between the punch and the die is too small, the tool also quickly becomes blunt and therefore only has a short service life. In order to achieve a long service life, hard metal punches are also used nowadays, with the matrices also mostly consisting of a hard metal. Tests have shown that the clearance between punch and die in hard metal punches should be around 5-8% of the material thickness to be punched, depending on the hardness of the material to be processed. So that the long service life of a hard metal punch can also be maintained, it is very important that the mentioned play between punch and die is evenly distributed over the entire circumference of the punch.
However, this assumes that the clearance between the punch and the die, once set, is maintained in any case when the cutting tool is working.
When working with the cutting tool, any lateral movements of the punch with respect to its die should be avoided if possible. In addition to a design of the upper tool part and the lower tool part that is as compact as possible and appears to be rigid when working, the column guides are also designed very precisely. To improve the guidance of the punches to their matrices, two guide pillars have already resulted in an even more precise four-pillar guidance.
It has been found, however, that especially in the case of a cutting tool for the production of very small, precise components, as they are e.g. B. used in electrical engineering, even the four pillars are not sufficient for leadership. As a result, in practice, of the four pillars, only two adjacent pillars or two pillars lying opposite one another accommodate lateral executives. Since the four columns are furthermore arranged outside the cutting plate and thus relatively far to the side from the punch and the die, it cannot be prevented that small lateral movements due to vibrations can occur in the area of the punch and die.
To improve guidance, it has also been proposed to provide an additional cylinder guide in addition to the column guide. The cylinder lies between the pillars and comprises the cutting plate on the one hand and the stripper plate on the other. Despite this additional guidance, however, it cannot be prevented that the stripper plate is tilted in certain cases. The latter can e.g. B. cut in a cutting tool designed as a follow-up cut at, so occur at the beginning of punch cutting, since the cutting plate is only partially occupied by a strip from which the workpieces are to be cut.
This tilting of the stripper plate can also occur if a punching waste, instead of being ejected, is pulled up and comes to lie under the strip. The stripper plate then rests against this raised point formed by the punching waste and can, of course, become canted by very small amounts. It is clearly understandable that this slight tilting of the stripper plate, which also serves to guide the stamps clamped on one side, interferes with an exact setting of the stamps in relation to their associated dies. The even game between punch and die mentioned at the beginning is then no longer present and the disadvantages mentioned occur.
In addition to the formation of the mentioned burr on the workpiece to be manufactured, the reduced play at one point on the punch also results in an increase in the cutting force, so that the punch is subjected to more kinking and possibly bending loads, so that the punch bounces somewhat. This also greatly reduces the service life of the tool. This increase in the cutting force and increased stress on the punch in terms of kinking and bending can also occur because the strip is not completely flat on the cutting plate due to the somewhat canted stripper plate.
Due to the last-mentioned feature, it often happens that when punching fine components that z. B.
have narrow webs or legs, these are somewhat twisted, so no longer lie flat.
The aim is to create a cutting tool with which the disadvantages mentioned can be avoided.
The cutting tool according to the invention is characterized in that there is a guide and stripping device for guiding the punches, which has several blocks guiding the punches and the blocks are in turn guided in a drawer-like manner in at least one frame, which frame is attached to the upper or lower tool part.
An exemplary embodiment of the subject matter of the invention is shown in the drawing. The invention is explained below using this example. Show it:
1 bottom view of the upper part of the tool, with the punches, the blocks being shown in section for the sake of clarity, and
FIG. 2 shows a section along the line II-II in FIG. 1.
The upper tool part and the lower tool part (not shown) are guided to one another by means of four columns 1.
A two-part frame 2 is held in the upper tool part, the two frame parts 3 and 4 resting against one another with their surfaces 5 and being connected to one another by means of screws 6. The frame increases in thickness from the outside towards the center and has a surface 7 at the thickest point. Within the frame 2 there is the guiding and stripping device 8, which according to the invention has several blocks 9-18 which guide the punches. The cutting tool shown is designed as a follow-up cut and various punching work is carried out in a strip (not shown) by means of the punches 19-25.
In the illustrated example, the strip was fed from the right in FIG. 2 and the finished die-cut product can either be passed through the cutting tool while hanging on the strip or can be separated from the strip in the area of the blocks 17 and 18 downwards over the not shown Tool lower part are carried away.
All stamps 19-25 are in a common plate 26 by means of a casting resin, for. B. of the material 27 known under the trade name Araldit, embedded. The single ones
Blocks are designed and arranged in such a way that the surfaces 28, with which the blocks lie against one another, go through the stamp guides, so that adjacent blocks have recesses of a stamp guide on the sides facing them. In the illustrated embodiment, the surfaces 28 go through the centers of the punch guides, so that adjacent blocks have mirror-image recesses on the sides facing them. The blocks 9-14 are with their facing surfaces 28 to each other. The same also applies to blocks 15, 16 and 17 and 18, respectively.
Between the blocks 14 and 15 there is a frame-fixed plate 29, which is used for Füh tion of two dies 30. The latter are shown in Fig. 2 in the extended position. With these stamps, punctiform indentations can be made on the component to be punched out.
Each block 9-16 is in the frame 2 leads like a drawer. For this purpose, the frame has support surfaces 31 for the
Blocks up. The frame 2 is divided into the two parts 3 and 4 in such a way that each frame part has one of the two drawer guides for each block. The blocks 9-16 are guided with rectangular guides in the frame 2 (Fig. 1).
The frame-fixed contact surfaces for the blocks or the
Contact surfaces of the blocks for the frame can with
Be provided lubricant grooves. In Fig. 2 are such grooves
32 indicated at blocks 9 and 14.
Each block is supported by at least one spring 33 on the tool upper part. Blocks 9, 10, 12, 14, 16, 17 and
18 are each supported by a spring 33, and the blocks 11,
13 and 15 are supported abge by two springs 33 each frame. For this purpose, plungers 34 supported on springs 33 rest on the blocks, which are guided like drawers in frame 2 and can be displaced independently of one another. In the case of game, the surfaces 28 of adjacent blocks are parallel to the guide surfaces 31 of the vertical in Fig. 1
Blocks on the frame.
Due to the design of the scraper device 8 with individual blocks 9-18, these partial plates can move against each other independently against the force of the springs 33, which z. B. is the case when the cutting plate is only partially covered by a punched strip when cutting.
The same occurs when z. B. at a punching station a punching waste comes to lie under these strips.
As a result of this measure, even fine legs of a component that have to be cut out are no longer crossed, but always lie flat. Since the guide surfaces 31 of the blocks on the frame 2 are very close to the cutting points, each block can be supported in the frame without play and vibration. Each block is fitted into the associated drawer of the frame 2, as can be seen from FIG. The blocks have a relatively large thickness and thus a long guide in the frame 2. As can be seen from FIG. 2, the blocks 9-t8 protrude downwards over the surface 7 of the frame 2. This means that the visible edge is when looking into the open from the side Cutting tool for blocks 9-18. This enables a relatively good view of the stamps. This makes it easy to check the condition of the die cutting edges.
Instead of the helical compression springs 33 shown in FIG. 2, plate springs can of course also be provided. It is also useful to be able to pretension the springs as desired by means of a screw plug, not shown.
If the springs 33 are relaxed, the blocks 9-18 in FIG. 2 can be pushed upwards and the stamps are exposed. In this way, the die cutting z. B.
rework on a surface grinder.
Should a block 9-18 be damaged, it can easily be exchanged for another.
In another exemplary embodiment, the frame 2 could also have more than two parts or be in one piece. It would also be possible not to let the surfaces 28 between the blocks 9-18 go through the punch guides, so that each punch guide lies completely within a single block. Such punch guides could be produced by means of the electrical discharge machining process. In the example, all neighboring blocks are adjacent to one another. It would also be conceivable that, in one exemplary embodiment, adjacent blocks are spaced apart from one another and are then only guided through the frame guides 31.
In the drawing, the guide means used to guide the strip through the cutting tool have not been shown for the sake of clarity. There are also finder pins (not shown) that check whether the strip has been advanced by the correct division from processing station to processing station.
Since the blocks 9-18 are guided and spring-loaded independently of one another and have a relatively small contact surface on a strip to be guided through the cutting tool, these blocks can practically not tilt.
The tolerances can be precisely adhered to in a wiper device designed in this way, since the sum of the tolerances can always be corrected to zero. This measure gives the hard metal punches 19-25 used a very long service life.
Such a design of the stripping device can be carried out both in the illustrated subsequent cut, but also in an overall cut.
The individual blocks keep the strip to be cut level and even narrow webs to be cut are not interlaced, but remain level. In this way, very thin materials can also be cut. The thick design of the blocks 9-18 results in a long guide for the punches, so that they are guided precisely and without kinking. Central lubrication can be provided for the lubrication of the individual blocks that are guided in the frame.
So that the blocks 9-18 do not fall out of the upper part of the tool, the blocks are provided with noses, not shown, which are located at the front and rear in the illustration according to FIG. 2. The blocks are pressed with their noses by means of the springs 33 against the machined projections in the frame 2 and are thus held in a springy manner.