CH676102A5 - Composite punching and stamping tool - Google Patents
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D28/00—Shaping by press-cutting; Perforating
- B21D28/24—Perforating, i.e. punching holes
- B21D28/34—Perforating tools; Die holders
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B26—HAND CUTTING TOOLS; CUTTING; SEVERING
- B26F—PERFORATING; PUNCHING; CUTTING-OUT; STAMPING-OUT; SEVERING BY MEANS OTHER THAN CUTTING
- B26F1/00—Perforating; Punching; Cutting-out; Stamping-out; Apparatus therefor
- B26F1/02—Perforating by punching, e.g. with relatively-reciprocating punch and bed
- B26F1/14—Punching tools; Punching dies
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Description
Die Erfindung betrifft ein Werkzeug, insbesondere ein Stanzwerkzeug gemäss Oberbegriff des Patentanspruch 1. Metallbearbeitungswerkzeuge sind in der Regel bearbeitungsspezifischen Belastungen ausgesetzt, Schneidwerkzeuge anderen als Stanzwerkzeuge, spanabhebende Werkzeuge anderen als Schlagwerkzeuge und so fort. Dadurch sind die diversen Werkzeugherstellungen in engen Spezialgebieten angesiedelt und überschneiden sich in der Regel nicht. Innerhalb eines Gebietes von Werkzeugen, bspw. den Stanzwerkzeugen, welches Gebiet hier Gegenstand der Diskussion ist, haben sich weitere Aufteilungen in Spezialgebiete ergeben. Als Beispiel seien die Systemwerkzeuge genannt. Diese Gattung der Stanzwerkzeuge kommen ausschliesslich auf manuellen oder numerisch gesteuerten Stanz- und Nibbelmaschinen zum Einsatz, bei welchen die Werkzeuge von Hand, mittels Revolver, Kettenmagazin oder ähnlichen Fördersystemen in Stanzposition gebracht werden. Dafür mussten die zur Verwendung gelangenden Werkzeuge auf solche Maschinen angepasst werden. In der Regel geschah dies, indem der Einspannschaft eines herkömmlichen Werkzeuges an die Einspannvorrichtung einer solchen Maschine angepasst wurde. Somit unterscheiden sich Systemwerkzeuge, die von den klassischen Werkzeugen, von welchen sie nota bene abstammen, in vielen Fällen lediglich durch die zur Schneidenform genau definierten Lage des Aufnahmedurchmessers, beim Stempel der Einspannschaft, bei der Matrize der Aussendurchmesser, sowie gegebenenfalls durch zusätzliche Einstellkerben oder -nocken und/oder durch Griff- oder Manipulierstellen, an denen solche Werkzeuge für die automatisierte Umrüstung mit mechanischen Mitteln angepackt und eingesetzt werden können. In solchen Stanzautomaten werden ganze Werkzeugsätze für den Einsatz bereit gehalten. Mit der Normierung dieser Werkzeugsätze entstanden die oben so genannten Systemwerkzeuge, die aufgrund der kostspieligen Spanneinrichtungen, deren Zahl man niedrig halten will, zu einer Optimierung des verfügbaren Werkzeugsatzes beitragen sollten. Alles dies verhinderte jedoch nicht, dass die Werkzeuge, getreu nach ihrem klassischen Vorbild, immer noch mehr eine Adaption eines Werkzeuges als wirkliche Systemwerkzeuge sind. Beispielsweise ist bei einem Stanzwerkzeug an einem Revolverstanzautomaten der Spannschaft innerhalb des Rasters für verschiedene Dimensionierungen des Schneidenteils immer gleich gross, was unmittelbar zu einem schlechten Verhältnis zwischen dem Volumen des Schneidenteils und dem Gesamtvolumen des ganzen Werkzeuges (bspw.5%-15%) führt. Damit haben Werkzeuge mit kleinen Schnittdimensionen einen unverhältnismässig grossen Schaftanteil, der, da das Werkzeug einstückig ist, auch in den Werkzeug-Verschleiss miteinbezogen ist. Versuche, den Einspannschaft vom Schneidenteil zu lösen und letzteren auswechselbar zu gestalten, führten zu unbefriedigenden Ergebnissen, sodass auch heute noch einstückige Stanzwerkzeuge die Regel sind. Dies trifft vor allen Dingen bei den Werkzeugen im unteren Stanzbereich zu. Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Werkzeugsystem für eine Stanzmaschine zu schaffen, das herstellungsgünstig ist, sparsam in der Werkstoffverwendung und -verarbeitung ist und dessen Verschleissteile in einfacher Weise austauschbar sind. Ferner sollen von den austauschbaren Verschleissteilen die Schneiden zusätzlich in diversen Radialpositionen einsetzbar sein. Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 definierte Erfindung gelöst. Anhand der nachfolgend aufgeführten Figuren soll ein Ausführungsbeispiel der erfinderischen Massnahme an einem Stanzwerkzeug eingehend diskutiert werden. Fig. 1 zeigt Teil eines Systemwerkzeugs (Stempel) gemäss dem Stand der Technik, Fig. 2 zeigt Teil eines Systemwerkzeugs (Stempel) mit den gleichen Aussenmassen, jedoch mit lösbarem Schneidenteil, Fig. 3 zeigt einen Teil des zerlegbaren Stempels gemäss Erfindung ohne den Führungsteil, Fig. 4 zeigt in schematischer Darstellung den Schneidenteil von unten zur besseren Sichtbarmachung der Winkelverstellmöglichkeit. Die Erfindung geht von folgender Überlegung aus: Werkzeuge, insbesondere Stanzwerkzeuge sind bei hoher Genauigkeitsforderung enormen Arbeitskräften ausgesetzt. Im Grunde genommen laufen sich diese beiden Forderungen entgegen. Die jedermann einleuchtende Auswechselbarkeit der sich verschleissenden Schneiden findet hier ein echtes Hindernis, da die gewünschte Auswechselbarkeit eine lösbare Verbindung bedingt, welche auf eine Schwächung des Werkzeuges hinausläuft. Jede Massnahme solcher Art am Stempel zur Anbringung einer Haltevorrichtung für den Schneidenteil muss das Werkzeug entweder schwächen oder dessen Arbeitsgenauigkeit beeinträchtigen oder beides miteinander. Gelingt es jedoch, den Stempel auf eine Weise zu zerlegen, dass der Kraftfluss während eines Stanzvorganges keine, durch die Zerlegung hervorgerufene kritische Zone durchläuft, so würde sich der zerlegte (und lösbar wieder zusammengesetzte) Stempel fast gleich wie ein nicht zerlegter Stempel verhalten. Somit galt es eine Zerlegung zu finden, die dieses Kriterium erfüllt. Der in Fig. 1 dargestellte Stempel gemäss dem Stand der Technik, ist ein einstückiger Stempel mit einem Schneidenteil 1, einem Führungsteil 2 und einem Schaftteil 3. Der Führungsteil 2 weist am Umfang neben einem Positionierstift 18 noch eine, zwei oder mehrere Umfangsnuten, Schmiermittelkammern 4, auf, in denen ein Schmiermitteldepot angelegt ist. Der Stempel läuft mit seinem Führungsteil 2 in einer Stempelführung 6, von der nur die eine Hälfte gezeichnet ist, und er ist an einem Spanngewinde 10 in eine Spannmutter 7 eingespannt. Die Stempelführung 6 ist in einen Abstreifer 8 verlängert und zwischen der Spannmutter und der Stempelführung ist eine Abstreiferfeder 9 wirksam, die in Fig. 1 gegen ihre Druckkraft zusammengepresst ist. Der Schneidenteil 1 hat in diesem Bild eben ein Werkstück 11 durchdrungen und einen Abfallteil 12 aus dem Werkstück gestossen. Im folgenden Moment wird der Stempel zurückgezogen werden und der Abstreifer hält das eingespannte Werkstück 11 örtlich am Platz, sodass es nicht hochgezogen werden kann. Nach einer gewissen Anzahl von Stempelschnitten muss das ganze Werkzeug, der Stempel, ausgetauscht werden. Dies ist bei einem Stempel gemäss Erfindung nun nicht mehr nötig. Der Kraftverlauf P von der Spannmutter 7 zur Schneide 1 verläuft bei einem Stempeldruck gleich wie bei einer belasteten Säule. Nun sind aber Systemwerkzeuge in ihrer stufenweisen Abstimmung (dem Raster) an gewisse Dimensionen gebunden, um in die Werkzeugaufnahmesysteme eingespannt werden zu können. In Fig. 1 ist es der Führungsteil 2, der für den Schneidenteil 1 zu gross dimensioniert ist. Hier bietet sich also die Möglichkeit einer geschickten Zerlegung des Stempels für eine Auswechselbarkeit der Verschleissteile (hauptsächlich die Schneiden) an, ohne dass seine Festigkeit beeinträchtigt wird und ausserdem weitere, zusätzliche Eigenschaften realisiert werden können, welche das Werkzeug zuvor nicht aufgewiesen hat. Hier ist insbesondere die Winkelverstellung der Schneide angesprochen. Bis anhin musste für eine gewünschte Winkelverstellung der Schneide entweder ein gesonderter, diesem Winkel entsprechender Stempel bereitgehalten werden oder es musste, sofern der gewünschte Winkel zufällig vorgesehen ist, mittels eines Indexierstift 15 oder einer entsprechenden Nute etc. der Stempel umgesteckt werden. Jetzt können mit ein und demselben Schneidenteil verschiedene Winkel eingestellt werden. Somit ist auch nur noch ein einziger Positionierstift notwendig, welcher die radiale Verbindung zur Maschine gegen die Verdrehung des Stempels sichert. Fig. 2 zeigt das Ausführungsbeispiel des Stempels gemäss Erfindung. Er besteht im wesentlichen aus drei voneinander lösbaren Teilen, einem Schneidenteil 1, einem Führungsteil 2 und einem Schaftteil 3. Der Schaftteil 3 weist einen verlängerten Spannschaft 3 min auf, am oberen Ende ist das Spanngewinde 10 zum Einspannen des Werkzeuges angeordnet und am unteren Ende ist ein Spanngewinde 10 min zum Einspannen des Schneidenteils 1 min angeordnet. Der Schaftteil 3 ist in Fig. 3, in einen Schneidenteil 1 eingeschraubt, noch einmal dargestellt. Betrachtet man nun in dieser Fig. 3 den Schaftteil mit dem Schneidenteil, so erkennt man, dass der aktive Querschnitt, über welchen die Stosskraft aufgenommen werden muss im wesentlichen der gleiche ist, wie in Fig. 1. Der Führungsteil 3 weist nun neu eine Mittenbohrung 13 auf, durch welche der verlängerte Spannschaft 3 min geführt ist, um den nun lösbaren Schneidenteil 1 festzuhalten. Damit der Führungsteil 2 zusätzlich Druckkraft zum Schneidenteil leiten kann, ist er bspw. mit einer konischen Schulter 15 versehen, in welcher der Spannschaft sich abstützen kann. Mit dieser Massnahme wird auch das Gewinde 10 min zur Befestigung des Schneidenteils 1 übermässiger Krafteinwirkung geschützt. Der Schneidenteil 1, 1 min selber stützt sich zusätzlich auf den Führungsteil 2 ab. Je nach Spannung zwischen dem Schneidenteil 1 und dem Spannschaft 3, hervorgerufen durch das Einschrauben des Schneidenteils, wird der Kraftfluss durch den Führungsteil 2 einen grösseren oder geringeren Anteil haben. Auf diese Weise wird der Führungsteil mit seinem festen Durchmesser adäquat zur Übertragung von Druckkräften herangezogen, sodass die Zerlegung noch zusätzliche Vorteile bringt. Der Schneidenteil 1 weist einen Zapfen 16 auf, der in eine von mehreren im gleichen Radius, aber bei verschiedenen Winkeln angeordneten Bohrungen (Sacklöchern) 16 min im Führungsteil 3 eingeführt ist. Er dient zur Winkelverstellung der Schneide. Fig. 3 zeigt mit dem Drehpfeil alpha die Winkelverstellbarkeit des Schneidenteils des in der Regel unverdrehbaren Stempels an. Durch diese Möglichkeit erspart man sich die Lagerhaltung mehrerer teurer Werkzeuge. In Fig. 4 ist der Schneidenteil 1, auf den Führungsteil 2 projiziert, von unten gesehen dargestellt. Man erkennt die Schneide 1 min des Schneidenteils 1, die in Richtung des Pfeiles alpha in zwei weitere Positionen der Sacklöcher 16 min im Führungsteil 2 positioniert werden kann. Damit sind die Positionen alpha = (0 DEG , 45 DEG , 90 DEG ) realisierbar. Selbstverständlich können auch andere Winkel vorgesehen sein und schliesslich kann durch eine andere Art von Formschluss, als hier dargestellt, bspw. mit Vielecken (8-Kant), mit einer radialen Verzahnung oder weiteren geeigneten Massnahmen eine noch höhere Auflösung der Winkeleinstellung erzielt werden. Mit dieser Massnahme ist ein Winkelverstellmechanismus "innerhalb" des Stempels geschaffen worden. Um den Schneidenteil zu zentrieren, ist im Bereich des Spanngewindes 10 min ein Zentrieransatz 10 min min vorgesehen, der jedoch auch als Formschluss für die Winkeleinstellung ausgestaltet sein kann, bspw. das oben genannte 8-Eck.
Claims (8)
1. Stanzwerkzeug mit einem Einspannteil (3, 3 min ), einem Führungsteil (2) und einem Schneidenteil (1), dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil (3 min ) des Einspannteils (3, 3 min ) und der Schneidenteil (1) am Führungsteil (2) lösbar angeordnet sind und dass der Schneidenteil (1, 1 min ) zumindest von einem Teil (3 min ) des Einspannteils (3, 3 min ) am Führungsteil festgehalten ist.
2. Stanzwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schneidenteil (1) und der Führungsteil (2) vom Schaftteil (3, 3 min ) zusammengehalten und an diesem lösbar fixiert sind.
3. Stanzwerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Einspannteil (3, 3 min ) einen Spannschaft (3) mit einem Spanngewinde (10) und einen verlängerten Spannschaft (3 min ) mit einem Gewinde (10 min ) zum Einspannen des Schneidenteils (1) aufweist.
4.
Stanzwerkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der verlängerte Spannschaft (3 min ) mit dem Gewinde (10 min ) zum Einspannen des Schneidenteils (1) fest am Spannschaft (3) mit dem Spanngewinde (10) angeordnet ist.
5. Stanzwerkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der verlängerte Spannschaft (3 min ) in einer Bohrung (13) durch das Zentrum des Führungsteils (1) in seiner Gleitrichtung angeordnet ist.
6. Stanzwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Führungsteil (2) und dem Schneidenteil (1) oder dem Spannschaft (3) ein Formschluss (16, 16 min ) vorgesehen ist, mit welchem eine bestimmte Winkelstellung ( alpha ) des Schneidenteils (1) festgehalten werden kann.
7.
Stanzwerkzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Führungsteil (2) und dem Schneidenteil (1) ein Formschluss (16, 16 min ), der zugleich Zentrieransatz ist (10 min min ), vorgesehen ist.
8. Stanzwerkzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Formschluss (16, 16 min ), der zugleich Zentrieransatz ist (10 min min ), als n-Eck ausgebildet ist.
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH210088A CH676102A5 (en) | 1988-06-02 | 1988-06-02 | Composite punching and stamping tool |
DE89CH8900101T DE3990624D2 (en) | 1988-06-02 | 1989-05-30 | Systemwerkzeug |
EP19890905611 EP0378601A1 (de) | 1988-06-02 | 1989-05-30 | Systemwerkzeug |
JP50534189A JPH02504490A (ja) | 1988-06-02 | 1989-05-30 | システム工具 |
PCT/CH1989/000101 WO1989011932A1 (en) | 1988-06-02 | 1989-05-30 | Composite tool |
GB9002535A GB2239830A (en) | 1988-06-02 | 1990-01-25 | Composite tool |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH210088A CH676102A5 (en) | 1988-06-02 | 1988-06-02 | Composite punching and stamping tool |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CH676102A5 true CH676102A5 (en) | 1990-12-14 |
Family
ID=4225877
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CH210088A CH676102A5 (en) | 1988-06-02 | 1988-06-02 | Composite punching and stamping tool |
Country Status (1)
Country | Link |
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CH (1) | CH676102A5 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102020110718A1 (de) | 2020-04-20 | 2021-10-21 | Trumpf Werkzeugmaschinen Gmbh + Co. Kg | Werkzeug und Verfahren zum Bearbeiten von plattenförmigen Werkstücken |
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1988
- 1988-06-02 CH CH210088A patent/CH676102A5/de not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102020110718A1 (de) | 2020-04-20 | 2021-10-21 | Trumpf Werkzeugmaschinen Gmbh + Co. Kg | Werkzeug und Verfahren zum Bearbeiten von plattenförmigen Werkstücken |
DE102020110718B4 (de) | 2020-04-20 | 2024-05-29 | TRUMPF Werkzeugmaschinen SE + Co. KG | Werkzeug und Verfahren zum Bearbeiten von plattenförmigen Werkstücken |
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Legal Events
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PL | Patent ceased |