DE10036775C1

DE10036775C1 - Method, for stamping openings into spaced layers, of a multi-layer profile, involves that as each opening is stamped the stamping is removed to give access to next layer below to be stamped

Info

Publication number: DE10036775C1
Application number: DE2000136775
Authority: DE
Inventors: Mario Morstadt
Original assignee: Autoliv Development AB
Current assignee: Autoliv Development AB
Priority date: 2000-07-28
Filing date: 2000-07-28
Publication date: 2002-04-18
Anticipated expiration: 2020-07-29

Abstract

To stamp openings (12) in spaced material layers (11a-11c), of a profile (10) with at least three overlaid layers, the stamp punches the hole in each layer in succession. As each layer is stamped, the stamping (13) is removed to give access for the stamp to penetrate the next layer. The unwanted stamping is removed by a mechanical ejector or compressed air.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einbringen von Ausnehmungen in die jeweils mit Abstand zueinander angeordneten Materiallagen eines mehrlagigen Profils sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des entsprechenden Verfahrens.The invention relates to a method for introducing Recesses in each with a distance from each other arranged material layers of a multi-layer profile and a device for carrying out the corresponding Process.

Beispielsweise bei der Bearbeitung einer aus einem Aluminium-Kastenprofil bestehenden Lehnenstruktur für einen Sitz in Kraftfahrzeugen, wobei das Aluminium-Kastenprofil durch die Anordnung von mehreren mit Abstand zueinander angeordneten Materiallagen in seinem Inneren versteift und dadurch auf eine höhere Festigkeit ausgelegt ist, müssen in das mehrlagige Kastenprofil in jeder einzelnen Materiallage Ausnehmungen zum Beispiel für das Einsetzen von die Kopfstützenhalter aufnehmenden Hülsen eingebracht werden. For example, when editing one out of one Aluminum box profile existing backrest structure for one Seat in motor vehicles, the aluminum box profile by arranging several at a distance from each other arranged material layers stiffened inside and is designed for a higher strength, in the multi-layer box profile in every single material layer Recesses for example for the insertion of the Headrest holder receiving sleeves are introduced.

Ein herkömmliches einfaches Stanzen des mehrere Materiallagen umfassenden Kastenprofils ist nicht durchzuführen, weil nach dem ersten Stanzvorgang der äußersten Materiallage das aus dieser herausgestanzte Materialstück vor dem Stanzwerkzeug liegt und ein Stanzen der nächstfolgenden, inneren Materiallage des Profils verhindert. Soweit als alternative Fertigungsmöglichkeiten noch Fräsen oder Laser- bzw. Wasserstrahlschneiden zur Verfügung stehen, scheiden diese Fertigungsmöglichkeiten aus Kostengründen aus.A conventional simple punching of several Box layers comprising material layers is not to perform because after the first punching process outermost layer of material that punched out of this Piece of material lies in front of the punch and a punch the next following inner material layer of the profile prevented. So much for alternative manufacturing options still milling or laser or water jet cutting These manufacturing options are available for cost reasons.

Aus der DE 26 20 545 C2 sind ein Schneidwerkzeug und ein mit diesem durchgeführtes Verfahren zum Ausklinken von Profilbauteilen, insbesondere Fensterrahmenprofilen, bekannt, mit welchem in die drei übereinander und mit Abstand zueinander angeordneten Materiallagen eines einseitig offenen Profilbauteils jeweils eine Ausklinkung dadurch eingebracht wird, daß das seitlich an das Profilbauteil anzusetzende Schneidwerkzeug mehrere Schneideinsätze aufweist, wobei jeweils ein Schneideinsatz einer Materiallage derart zugeordnet ist, daß bei der Betätigung des Schneidwerkzeuges alle drei Materiallagen gleichzeitig beaufschlagt und die Ausklinkungen entsprechend gleichzeitig hergestellt werden. Nachteilig bei der bekannten Vorrichtung ist der hohe Aufwand für das Schneidwerkzeug mit drei Schneideinsätzen, die zudem wegen des gleichzeitigen Ausstanzens bezüglich der Materiallagen genau positioniert sein müssen. Es kommt hinzu, daß diese Vorrichtung bei geschlossenen kastenförmigen Profilen nicht einsetzbar ist.From DE 26 20 545 C2 a cutting tool and a with this procedure for notching Profile components, especially window frame profiles, known with which in the three one above the other and with Distance between material layers one one notch on one side of the profile component is introduced in that the side of the Profile component to be used for several cutting tools Has cutting inserts, each with a cutting insert is assigned to a material layer such that the Operation of the cutting tool every three layers of material acted on simultaneously and the notches are produced accordingly at the same time. adversely in the known device is the high cost for Cutting tool with three cutting inserts, which also because the simultaneous punching out of the material layers must be positioned exactly. In addition, this Device not with closed box-shaped profiles can be used.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Einbringen von Ausnehmungen in die Materiallagen eines mehrlagigen Profils, insbesondere eines Aluminiumprofils, anzugeben, welches mit einem einfach gestalteten Werkzeug und damit einfach und zu geringstmöglichen Kosten durchführbar ist; ferner soll eine zur Durchführung eines derartigen Verfahrens geeignete Vorrichtung angegeben sein.The invention is therefore based on the object Procedure for making recesses in the Material layers of a multi-layer profile, especially one Aluminum profile, specify which one with a simple designed tool and therefore simple and too lowest possible cost is feasible; further a suitable for performing such a method Device specified.

Die Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 5 gelöst; vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Patentanspruchs 1 bzw. des Patentanspruchs 5 sind in den Unteransprüchen angegeben.The task is accomplished through a process with the characteristics of Claim 1 and by a device with the Features of claim 5 solved; advantageous Refinements and developments of patent claim 1 and of claim 5 are in the subclaims specified.

Im einzelnen sieht die Erfindung ein Verfahren zum Einbringen von Ausnehmungen in die jeweils einzelnen mit Abstand zueinander angeordneten Materiallagen eines wenigstens drei übereinander angeordnete Materiallagen aufweisenden Profils mittels eines die einzelnen Materiallagen des Profils nacheinander beaufschlagenden Stanzwerkzeuges, bei welchem nach jedem mittels eines Stanzvorschubes des Stanzwerkzeuges bewirkten Herausstanzen der Ausnehmung aus einer einzelnen Materiallage das herausgestanzte Materialstück mittels einer Vorrichtung entfernt wird und anschließend der nachfolgende Stanzvorschub des Stanzwerkzeuges auf die nächstfolgende Materiallage des Profils erfolgt. Das Profil kann geschlossen sein. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist der Vorteil verbunden, daß das Profil für den Stanzvorgang nur einmal eingespannt werden muß, so daß der anschließende Stanzvorgang in einem Arbeitsgang durchgeführt werden kann, der nur dadurch unterbrochen ist, daß nach dem Stanzen einer jeden Materiallage für das Auswerfen des ausgestanzten Materialstücks Sorge getragen ist. Hierdurch ergeben sich nicht nur eine maßhaltige Stanzung in den einzelnen Materiallagen, weil die Lage des zu stanzenden Profils zu dem Stanzwerkzeug nicht verändert werden muß, sondern auch geringe Fertigungszeiten.In particular, the invention provides a method for Making recesses in the individual with Distance between material layers one at least three layers of material arranged one above the other having a profile by means of an individual Applying material layers to the profile one after the other Punching tool, in which after each by means of a Punching feed of the punching tool caused punching out the recess from a single layer of material punched out piece of material by means of a device is removed and then the subsequent one Punching feed of the punching tool to the next one Material position of the profile is done. The profile can be closed. With the method according to the invention the advantage connected that the profile for the punching process only needs to be clamped once, so that the subsequent Punching process can be carried out in one operation, which is only interrupted by the fact that after punching of any material layer for ejecting the punched out piece of material is taken care of. hereby not only result in a dimensionally accurate punching in the individual layers of material because the location of the punched Profile for the punching tool does not have to be changed, but also short production times.

Zur Entfernung des bei jedem einzelnen Stanzvorschub aus der zugeordneten Materiallage herausgestanzten Materialstücks ist nach Ausführungsbeispielen der Erfindung vorgesehen, daß dieses Materialstück mittels einer mechanisch angetriebenen Auswerfvorrichtung entfernt wird oder aber mittels Anblasen mit Druckluft. Es kann nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen sein, daß das Profil vor dem Entfernen des Materialstücks in eine zur Horizontalen geneigte Lage gebracht wird, so daß auf diese Weise das Entfernen des Materialstücks unterstützt wird.To remove the at every single punch feed the assigned material layer punched out Material piece is according to embodiments of the invention provided that this piece of material by means of a mechanically driven ejection device is removed or by blowing with compressed air. It can be after an embodiment of the invention may be provided that the profile in a before removing the piece of material is brought to the horizontal inclined position, so that on this supports the removal of the piece of material becomes.

Eine Vorrichtung zum Einbringen von Ausnehmungen in die jeweils einzelnen mit Abstand zueinander angeordneten Materiallagen eines wenigstens drei übereinander angeordnete Materiallagen aufweisenden Profils zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 weist eine Mehrzahl von zwischen die Materiallagen des aufzuschiebenden Profils greifenden Holmen einer Stanzpresse auf, wobei die Holme jeweils mit einer Stanzmatritze entsprechend den in die jeweilige Materiallage des Profils einzubringenden Ausnehmungen versehen sind, mit einem die Holme und deren Stanzmatritzen in schubweiser Ansteuerung durchgreifenden Stanzwerkzeug, um nacheinander Materialstücke aus den einzelnen Materiallagen herauszustanzen, sowie einer Vorrichtung zum Entfernen jeweils eines Materialstücks einer Materiallage vor dem Stanzen der jeweils nächsten Materiallage.A device for making recesses in the each arranged at a distance from each other Material layers of at least three on top of each other arranged material layers for profile Implementation of the method according to claim 1 has a Majority of between the material layers of the crossbars to be slid on Punch press, the spars each with a Punching die corresponding to that in the respective Material position of the profile recesses are provided with one of the spars and their punching dies in batch-wise control through punching tool, to successively cut pieces of material from each Punch out layers of material, and a device for Removing one piece of material from a layer of material before punching the next layer of material.

Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist an der Vorrichtung ein zwischen die Holme einfahrbarer Auswerfer zum Entfernen des von dem Stanzwerkzeug aus der jeweiligen Materiallage ausgestanzten Materialstücks vorgesehen, wobei alternativ der Auswerfer innerhalb der Kontur des Holmes an dessen Unterseite angeordnet und eine Auswerferstange als Antrieb für den Auswerfer in dem Holm angeordnet sein kann.According to one embodiment of the invention, the Device an ejector retractable between the bars to remove the die from the die Material layer provided punched piece of material, wherein alternatively, the ejector within the contour of the spar arranged the underside and an ejector rod as Drive for the ejector can be arranged in the spar.

Alternativ kann eine zwischen den Holmen angeordnete Druckluftquelle zum Anblasen des von dem Stanzwerkzeug aus der jeweiligen Materiallage ausgestanzten Materialstücks vorgesehen sein, wobei die Druckluftquelle entweder gesondert zwischen die Holme einfahrbar angeordnet sein kann oder aber in die Holme im Bereich von deren Stanzmatritze integriert sein kann.Alternatively, one can be arranged between the spars Compressed air source for blowing on from the punch the material layer punched out of the respective material layer be provided, the compressed air source either be arranged separately retractable between the spars can or in the spars in the area of their Punching die can be integrated.

Um das Herauswerfen des ausgestanzten Materialstücks zu erleichtern, kann vorgesehen sein, daß eine die Holme in einer einseitigen Einspannung tragende Tragsäule in der Stanzpresse aus der Vertikalen ausschwenkbar angeordnet ist. To eject the punched piece of material facilitate, it can be provided that a the spars in a support column in the Punching press arranged swiveling out of the vertical is.

Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die frei abragenden Enden der einseitig an der Tragsäule eingespannten Holme über eine nach dem Einlegen des Profils zwischen die Holme heranzufahrende Stützvorrichtung abstützbar sind, um in vorteilhafter Weise die Stabilität der Stanzpresse und damit die Maßhaltigkeit der einzubringenden Stanzlöcher zu verbessern.According to one embodiment of the invention be provided that the freely projecting ends of the Spars clamped on one side on the support column via a after inserting the profile between the bars approachable support device are supported to in advantageously the stability of the punch press and thus the dimensional accuracy of the punched holes to be made improve.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben, welches nachstehend beschrieben ist. Es zeigen:In the drawing is an embodiment of the invention reproduced, which is described below. It demonstrate:

Fig. 1 das zu bearbeitende Profil in einer geschnittenen Seitenansicht, Fig. 1, the profile to be processed in a sectioned side view,

Fig. 2 die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Stanzverfahrens mit den von einer einseitig angeordneten Tragsäule getragenen Holmen in einer schematischen Darstellung, Fig. 2, the apparatus for performing the punching process of the invention with the supported by a supporting column arranged on one side leg in a schematic representation,

Fig. 3 einen Ausschnitt aus der Vorrichtung gemäß Fig. 2 mit einem an einem Holm geführten Auswerfer. Fig. 3 shows a detail of the apparatus of FIG. 2 with a guided on a rail ejector.

Das in Fig. 1 in einer geschnittenen Seitenansicht dargestellte Kastenprofil 10 mit seinen beiden äußeren Materiallagen 11a, 11c weist in seinem Inneren eine weitere Materiallage 11b zur Versteifung auf. In alle drei Materiallagen 11a, b, c soll jeweils eine Ausnehmung 12 eingestanzt werden, indem über ein nicht dargestelltes Stanzwerkzeug ein auszustanzendes Materialstück 13 aus jeder der Materiallagen 11a, b, c ausgestanzt wird.The box profile 10 shown in a sectional side view in FIG. 1 with its two outer material layers 11 a, 11 c has in its interior a further material layer 11 b for stiffening. A recess 12 is to be punched into each of the three layers of material 11 a, b, c, by punching a piece of material 13 to be punched out of each of the layers of material 11 a, b, c using a punching tool (not shown).

Die in Fig. 2 lediglich prinzipiell dargestellte Vorrichtung besteht aus einer Stanzpresse mit einem untersten Pressengestell 21 als Auflage für das aus Fig. 1 ersichtliche Profil 10. An einer vertikal ausgerichteten Tragsäule 14 sind zwei Holme 15 in einer einseitigen Einspannung derart befestigt, daß das Profil 10 in die Stanzpresse derart eingeschoben werden kann, daß die beiden Holme 15 zwischen die zwischen den Materiallagen 11a, 11b bzw. 11b, 11c gebildeten Abstände einfahren. Oberhalb der Holme 15 ist eine Aufnahme 22 für die im einzelnen nicht dargestellten Stanzwerkzeuge angeordnet, die zum Stanzvorgang gegen das Pressengestell 21 gefahren werden kann. In dem oberen Holm 15 ist in einer schematischen Darstellung mit 16 eine Stanzmatritze angedeutet, die den in die Materiallagen 11a, b, c des Profils 10 einzubringenden Ausnehmungen 12 entspricht.The device shown only in principle in FIG. 2 consists of a punch press with a lowermost press frame 21 as a support for the profile 10 shown in FIG. 1. On a vertically aligned support column 14 , two bars 15 are fastened in one-sided clamping in such a way that the profile 10 can be inserted into the punching press in such a way that the two bars 15 between the material layers 11 a, 11 b and 11 b, 11th c Drive in the clearances formed. Above the spars 15 there is a receptacle 22 for the punching tools, not shown in detail, which can be moved against the press frame 21 for the punching process. In the upper spar 15 , a punching die is indicated in a schematic representation at 16, which corresponds to the recesses 12 to be made in the material layers 11 a, b, c of the profile 10 .

Wie der vergrößerten Einzeldarstellung gemäß Fig. 3 zu entnehmen ist, ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel am unteren Ende des oberen Holms 15 ein in den in dem Holm 15 ausgebildeten und von dem nicht dargestellten Stanzwerkzeug durchfahrenen Stanzkanal 17 einfahrbarer Auswerfer 19 angeordnet, der mit einer Auswerferstange 20 als Antrieb in dem Holm 15 geführt ist.As can be seen from the enlarged individual representation according to FIG. 3, in the exemplary embodiment shown, an ejector 19 is arranged at the lower end of the upper spar 15 in the punching channel 17 formed in the spar 15 and passed through by the punching tool, not shown, which has an ejector rod 20 is guided as a drive in the spar 15 .

Nach Einlegen des Profils 10 in die Stanzpresse und nach dem Verspannen der Aufnahme 22 mit dem Pressengestell 21 wird das bzw. werden die nicht weiter dargestellten Stanzwerkzeuge zunächst auf die obere äußere Materiallage 11a des Profils 10 gefahren, und es werden die Ausnehmungen 12 in der Materiallage 11a ausgestanzt. Soweit die dabei ausgestanzten Materialstücke 13 in dem Stanzkanal 17 nach unten fallen, werden diese durch Betätigung des Auswerfers 19 erfaßt und ausgestoßen. Im Anschluß an den Ausstoßvorgang kann das Stanzwerkzeug erneut beaufschlagt und die Ausnehmung 12 aus der Materiallage 11b ausgestanzt werden; nach einem weiteren Ausstoßvorgang, kann das Stanzen der Materiallage 11c vorgenommen werden.After inserting the profile 10 in the punch press, and after clamping of the holder 22 with the press frame 21 which is or punching tools not shown are first moved to the upper outer material layer 11a of the profile 10, and there are recesses 12 in the Material layer 11 a punched out. Insofar as the pieces of material 13 punched out fall down in the punching channel 17 , they are gripped and ejected by actuating the ejector 19 . Following the ejection operation, the punching tool can be applied again, and the recess 12 are punched from the material layer 11 b; after a further ejection process, the punching of the material layer 11 c can be carried out.

Claims

1. Method for making recesses ( 12 ) in the respective individual, spaced-apart material layers ( 11 ) of a profile ( 10 ) having at least three material layers ( 11 ) arranged one above the other, by means of one after the other, the individual material layers ( 11 ) of the profile ( 10 ) Pressing punching tool, in which after each punching out of the recess ( 12 ) from a single material layer ( 11 ), the punched out piece of material ( 13 ) is removed by means of a device and then the subsequent punching feed of the punching tool onto the next material layer ( 11 ) of the profile ( 10 ).

2. The method according to claim 1, characterized in that the punched out piece of material ( 13 ) is removed by means of a mechanically operating ejector ( 19 ).

3. The method according to claim 1, characterized in that the punched out piece of material ( 13 ) is removed by blowing with compressed air from the profile ( 10 ).

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the profile ( 10 ) before the removal of the material piece ( 13 ) is brought into a position inclined to the horizontal.

5. Device for making recesses ( 12 ) in the respective individual spaced-apart material layers ( 11 ) of a profile comprising at least three material layers ( 11 ) arranged one above the other, for carrying out the method according to claim 1, with a plurality of between the material layers ( 11 ) of the profile ( 10 ) to be pushed onto the spars ( 15 ) of a punch press, the spars ( 15 ) each being provided with a punching die ( 16 ) corresponding to the recesses ( 12 ) to be made in the respective material layer ( 11 ) of the profile ( 10 ) with a the spars (15) and whose Stanzmatritzen (16) in batchwise activation by cross-punch to punch to sequentially pieces of material (13) of the individual layers of material (11), and a device for removing a respective piece of material (13) of a material layer (11 ) before punching the next layer of material ( 11 ).

6. The device according to claim 5 with an between the spars ( 15 ) retractable ejector ( 19 ) for removing the punched from the punch from the respective material layer ( 11 ) piece of material ( 13 ).

7. Apparatus according to claim 6, characterized in that the ejector (19) (15) is arranged on its underside within the contour of Holmes and a placed ejector rod (20) as a drive for the ejector (19) in the spar (15) is.

8. The device according to claim 5 with a compressed air source arranged between the bars ( 15 ) for blowing on the piece of material ( 13 ) punched out of the respective material layer ( 11 ) by the punching tool.

9. Device according to one of claims 5 to 8, characterized in that one of the spars ( 15 ) in a one-sided clamping support column ( 14 ) is arranged in the punch press pivotable from the vertical.

10. The device according to claim 9, characterized in that the freely projecting ends of the brackets ( 15 ) clamped on one side on the support column ( 14 ) can be supported by means of a support device to be brought up after the profile ( 10 ) has been inserted between the bars ( 15 ).