DE102009014217B4 - Punching process and thus produced workpiece - Google Patents

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Abstract

Stanzverfahren zur Herstellung einer Buchse mit beidseitigem Kragen, aus einem ebenen blechförmigen Werkstück, dadurch gekennzeichnet, dass im 1. Verfahrensschritt eine Andruckplatte (3) und eine Gegendruckplatte (2) mit jeweils zylindrischen Ausnehmungen mit identischen Innenkonturen mit jeweils um die Ausnehmungen zueinander gewandten Wülsten das Werkstück (6) einschließen und beidseitig eine Nut darin eindrücken, wobei ein Unterstempel (1) und ein Oberstempel (4) mit jeweils zylindrischen Querschnitten gleichen und mit den Innenkonturen der Ausnehmung übereinstimmenden Innenkonturen darin geführt sind, die ebenfalls das Werkstück (6) einschließen, so dass hinter der Nut (11) eine erste beidseitige umlaufende Verdickung des Werkstücks (6) erzeugt wird, im 2. Verfahrensschritt der Unterstempel (1) und die Gegendruckplatte (2) nach oben verfahren, wobei die Gegendruckplatte (2) relativ zum Unterstempel (1) zurückbleibt und die Presskraft zwischen Andruckplatte (3) und Gegendruckplatte (2) erhalten bleibt, so dass sich der Abstand zwischen Unterstempel (1) und Oberstempel (4) verringert und das dazwischen befindliche Volumen nach außen...Punching method for producing a bushing with double-sided collar, from a flat sheet-metal workpiece, characterized in that in the 1st step, a pressure plate (3) and a counter-pressure plate (2) each having cylindrical recesses with identical inner contours with each other to the recesses mutually facing beads Enclose workpiece (6) and press in a groove on both sides, wherein a lower punch (1) and an upper punch (4) with the same cylindrical cross sections and with the inner contours of the recess matching inner contours are guided therein, which also include the workpiece (6), so that a first double-sided circumferential thickening of the workpiece (6) is produced behind the groove (11), in the second method step the lower punch (1) and the counter-pressure plate (2) move upwards, wherein the counter-pressure plate (2) relative to the lower punch ( 1) remains and the pressing force between the pressure plate (3) and counter pressure plate (2) is maintained, so that the distance between the lower punch (1) and upper punch (4) is reduced and the volume between them to the outside ...

Figure 00000001
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Description

Die Erfindung betrifft ein Stanzverfahren zur Herstellung einer Buchse mit beidseitigem Kragen aus einem ebenen blechförmigen Werkstück sowie ein mit dem Stanzverfahren hergestelltes Werkstück.The The invention relates to a stamping method for producing a socket with double-sided collar of a flat sheet-metal workpiece and a Workpiece produced by the stamping process.

Es ist ein Verfahren zur Herstellung eines Blechdurchzuges und ein entsprechendes Blechteil mit Blechdurchzug bekannt, DE 197 46 477 A1 , welcher sich einseitig eines Bleches erstreckt.It is known a method for producing a sheet metal passage and a corresponding sheet metal part with sheet metal passage, DE 197 46 477 A1 , which extends on one side of a sheet.

Nachteilig an einem solchen Blechdurchzug ist insbesondere dass dann, wenn er in ein mehrere Millimeter dickes Bleche eingebracht und das entstandene Durchgangsloch als Lagersitz für ein Wellenlager verwandt werden soll, dass nur eine unsymmetrische Krafteinleitung in das Blech erfolgen kann. Um jedoch dauerhaft hohe Lagerkräfte aufnehmen zu können, muss das Blech entsprechend dick dimensioniert werden, was sich nachteilig auf das Gesamtgewicht und die Wirtschaftlichkeit einer damit konstruierten Vorrichtung auswirkt.adversely at such a sheet metal passage is in particular that when he inserted in a several millimeters thick sheets and the resulting Through hole as a bearing seat for a shaft bearing should be used that only one unbalanced Force can be introduced into the sheet. To be durable, however high bearing forces to be able to record The sheet must be sized accordingly thick, which is detrimental to the overall weight and economy of a so constructed device affects.

Ein weiteres bekanntes Verfahren zur Herstellung eines doppelten Bundes in einem Blech durch Tiefziehen, Drücken oder dergl. ist in der DE 34 28 794 A1 beschrieben, welches jedoch mehrere separate und zeitlich versetzt nacheinander ablaufende Arbeitsgänge mit unterschiedlichen Stempeln und Matrizen erfordert und ohne zusätzliche weitere, insbesondere spanabhebende Arbeitsschritte keinesfalls zu einem symmetrischen Werkstück führen kann.Another known method for producing a double collar in a sheet by deep drawing, pressing or the like. Is in the DE 34 28 794 A1 described, however, which requires several separate and temporally staggered successive operations with different punches and dies and can not lead to a symmetrical workpiece without additional further, especially machining operations.

Auch die EP 0 085 888 B1 veröffentlicht ein Verfahren zum Herstellen eines beidseitig mit einer Randverstärkung versehenen Durchgangsloches in einem Metallwerkstück, welche dort jedoch durch ein technisch sehr aufwändiges Reibschweiß verfahren erzeugt wird und zudem ebenfalls zu einem unsymmetrischen Werkstück führt, wenn dem Herstellungsverfahren nicht noch weitere spanabhebende Bearbeitungsschritte hinzugefügt werden.Also the EP 0 085 888 B1 published a method for producing a double-sided provided with an edge reinforcement through hole in a metal workpiece, which is there, however, produced by a technically very complex friction welding process and also also leads to a single-ended workpiece, if not further machining operations are added to the manufacturing process.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Stanzverfahren zur Verfügung zu stellen, mit dem sich beidseitig eines Werkstücks ein Kragen erzeugen lässt sowie ein entsprechendes Werkstück zur Verfügung zu stellen.task The invention is to provide a stamping method available with which a collar can be produced on both sides of a workpiece as well as a corresponding workpiece to disposal to deliver.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich dadurch, dass im ersten Verfahrensschritt eine Andruckplatte und eine Gegendruckplatte mit jeweils zylindrischen Ausnehmungen mit identischen Innenkonturen und mit jeweils um die Ausnehmungen zueinander gewandten Wülsten das dazwischen liegende Werkstück einschließen und beidseitig eine umlaufende Nut darin eindrücken, wobei ein Unterstempel und ein Oberstempel einer Stanze mit jeweils zylindrischen Querschnitten gleichen und mit den Innenkonturen der Ausnehmungen übereinstimmenden Innenkonturen darin geführt sind, die ebenfalls das Werkstück einschließen, so dass hinter der Nut eine erste, beidseitig umlaufende Verdickung des Bleches erzeugt wird. Die Ausnehmungen und die Stempel können dabei wahlfrei kreiszylindrische, ovale oder auch mehreckige Querschnittskonturen aufweisen.The solution This task results from the fact that in the first step a pressure plate and a counter-pressure plate each with cylindrical Recesses with identical inner contours and with each around the Recesses facing each other beads the intervening workpiece lock in and on both sides of a circumferential groove in it, with a lower punch and an upper punch of a punch, each with cylindrical cross sections same and consistent with the inner contours of the recesses Inner contours guided in it are who are also the workpiece lock in, so that behind the groove a first, on both sides circumferential thickening of the sheet is produced. The recesses and the stamps can do this optionally have circular cylindrical, oval or polygonal cross-sectional contours.

In einem zweiten Verfahrensschritt verfahren der Unterstempel und die Gegendruckplatte nach oben, wobei die Grundplatte relativ zum Unterstempel zurück bleibt und die Presskraft zwischen Andruckplatte und Gegendruckplatte erhalten bleiben, so dass sich der Abstand zwischen Unterstempel und Oberstempel verringert und das dazwischen befindliche Volumen des Werkstücks nach außen gedrückt und die beidseitig umlaufende Verdickung vergrößert wird.In a second method step, the lower punch and the Counter pressure plate upwards, the base plate relative to the lower punch back remains and the pressing force between the pressure plate and counterpressure plate to be preserved, so that the distance between the lower punch and upper punch reduced and the volume between them of the workpiece outward pressed and the double-sided circumferential thickening is increased.

In einem dritten Verfahrensschritt, bei dem die Andruckkraft der Andruckplatte und die Gegenhaltekraft des Unterstempels aufrecht erhalten wird, fährt der Oberstempel zunächst nach unten und drückt dort nochmals einen weiteren Teil des Volumens des Werkstücks nach außen und bringt so die beidseitig umlaufende Verdickung auf ihr Endmaß, wobei bei fortgesetzter Bewegung des Oberstempels das Werkstück ausgelocht und anschließend nach Auseinanderfahren der Stempel und Platten aus der Stanze entnommen wird.In a third method step, wherein the pressing force of the pressure plate and the counterhold force of the lower punch is maintained, the Upper stamp first down and press There again another part of the volume of the workpiece after Outside and brings so the double-sided circumferential thickening to its final dimension, wherein with continued movement of the upper punch the workpiece knocked out and subsequently after moving apart the punch and plates removed from the punch becomes.

Mit diesem Verfahren lässt sich ein beidseitiger Blechdurchzug bzw. ein beidseitiger Kragen in ein Blech einbringen, der im Gegensatz zu einseitigen Durchzügen eine symmetrische Krafteinleitung in das Werkstück ermöglicht.With this method leaves a two-sided sheet metal passage or a double-sided collar bring in a sheet, in contrast to one-sided passages a symmetrical force transmission into the workpiece allows.

Bei einem Zwischenschritt zwischen dem zweiten und dritten Verfahrensschritt kann entweder eine Funktionsumkehr erfolgen, in dem die Gegendruckplatte auf einer Stützplatte fest aufliegend als Matrize und der Unterstempel als Gegenhalter fungiert, wobei diese Funktionsumkehr entweder durch eine mechanische, elektrische, hydraulische, pneumatische oder sonstige Wechselvorrichtung in der Stanze erfolgen kann oder aber das Werkstück in eine zweite Arbeitsstation einer Stanze weiter transportiert wird, um jeden Verfahrensschritt auf optimal geeigneten und dazu ausgerüsteten Werkzeugen durchführen zu können.at an intermediate step between the second and third method step either a function reversal can take place in which the counterpressure plate on a support plate firmly resting as a die and the lower punch as a counterhold this function reversal is accomplished either by a mechanical, electric, hydraulic, pneumatic or other changing device can be done in the punch or the workpiece in a second workstation a punch is transported to each step on optimally suitable and equipped tools to perform can.

In einem vorbereitenden Arbeitsschritt kann das Werkstück zudem mit einem Vorloch versehen werden, was die zu Verformung erforderlichen Kräfte wesentlich reduziert.In a preparatory step, the workpiece can also be provided with a pre-hole, which required the deformation Forces essential reduced.

Das mit dem Stanzverfahren hergestellte blechartige Werkstück mehrerer Millimeter Dicke ist anschließend beidseitig mit einem umlaufend angezogenen Kragen versehen, in dem ein zylindrisches Durchgangsloch eingestanzt und im Übergang vom Kragen zum Werkstück eine umlaufende Nut eingedrückt ist.The sheet-like workpiece produced by the punching process is several millimeters thick then provided on both sides with a circumferentially tightened collar in which a cylindrical through hole punched and pressed in the transition from the collar to the workpiece a circumferential groove.

Besonders vorteilhaft an dem erfindungsgemäßen Werkstück ist, dass der Kragen zu beiden Seiten die gleiche Höhe aufweist, so dass eine symmetrische Krafteinleitung in das Blech möglich ist. Das mit dem erfindungsgemäßen Stanzverfahren hergestellte Werkstück weist des Weiteren ein Durchgangsloch mit einer Innenkontur mit einer so guten und maßgenauen Wandqualität auf, das diese z. B. als Endmaße für den Sitz eines Außenringes eines darin einzusetzenden Wellenlagers genutzt werden kann, ohne dass das Durchgangsloch weiter bearbeitet werden müsste. Von der kreiszylindrischen Querschnittsform abweichende Querschnittsformen des Durchgangsloches sind ebenfalls darstellbar.Especially is advantageous on the workpiece according to the invention, that the collar has the same height on both sides, so that a symmetrical Force transmission into the plate possible is. The produced by the punching process according to the invention workpiece further includes a through hole having an inner contour such a good and accurate wall quality on, this z. B. as final dimensions for the Seat of an outer ring a shaft bearing to be used therein can be used without that the through hole would have to be further processed. From the circular cylindrical cross-sectional shape deviating cross-sectional shapes of the Through holes are also displayed.

Nachfolgend wird der Verfahrensablauf anhand der Zeichnungen näher beschrieben.following the procedure will be described with reference to the drawings.

Es zeigen:It demonstrate:

1 den ersten Verfahrensschritt, 1 the first process step,

2 den zweiten Verfahrensschritt, 2 the second process step,

3 den Zwischenschritt zwischen Verfahrensschritt 2 und 3, 3 the intermediate step between process steps 2 and 3,

4 den dritten Verfahrensschritt und 4 the third step and

5 einen Schnitt durch ein Blech mit dem beidseitig eingebrachten Kragen. 5 a section through a sheet with the collar introduced on both sides.

Wie 1 zeigt, schließen die Andruckplatte 3 und die Gegendruckplatte 2 das Werkstück 6 ein und drücken ihre Wülste zu im Werkstück 6 entstehenden Ringnuten 11 ein. Der Andruckstempel 1 und der Oberstempel 4 schließen das Werkstück 6 dabei ebenfalls ein, welches seinerseits mit einem Vorloch 8 versehen ist Wie weiterhin in 2 dargestellt ist, bewegen sich der Unterstempel 1 und die Gegendruckplatte 2 nach oben, wobei die Gegendruckplatte 2 relativ zum Unterstempel 1 zurück bleibt. Die Presskraft zwischen Andruckplatte 3 und der Gegendruckplatte 2 bleibt dabei erhalten. In dem Maße, in dem sich der Abstand zwischen dem Unterstempel 1 und dem Oberstempel 4 verringert, wird das dazwischen befindliche Volumen des Werkstücks 6 nach außen in Ringausnehmungen in der Gegendruckplatte 2 und der Andruckplatte 3 gedrückt, die die Negativformen der beiden nach außen gerichteten Kragen 9 aufweisen.As 1 shows, close the pressure plate 3 and the counterpressure plate 2 the workpiece 6 and push their beads to in the workpiece 6 resulting annular grooves 11 one. The pressure stamp 1 and the upper stamp 4 close the workpiece 6 also one, which in turn with a Vorloch 8th is provided as in 2 is shown, move the lower punch 1 and the counterpressure plate 2 upwards, with the counterpressure plate 2 relative to the lower punch 1 remains behind. The pressing force between pressure plate 3 and the counterpressure plate 2 is retained. To the extent that the distance between the lower punch 1 and the upper stamp 4 decreases, the intervening volume of the workpiece 6 outwards in annular recesses in the counter-pressure plate 2 and the pressure plate 3 pressed down the negative molds of the two outward facing collars 9 exhibit.

3 zeigt einen Zwischenschritt, in welchem eine Funktionsumkehr erfolgt, indem die Gegendruckplatte 2 auf einer Stützplatte 5 fest aufliegend nun als Matrize arbeitet und der Unterstempel 1 beweglich auf einem Gegendruckerzeuger stehend zu einem Gegenhalter wird. Im dritten Verfahrensschritt, wie er in 4 dargestellt ist, wird das Werkstück 6 ausgelocht, wobei die Andruckplatte 3 die Andruckkraft und der Unterstempel 1 die Gegenhaltekraft aufrechterhält. 3 shows an intermediate step in which a function reversal takes place by the counter-pressure plate 2 on a support plate 5 firmly resting now works as a die and the lower punch 1 movably on a counterpressure generator becomes an anvil. In the third process step, as described in 4 is shown, the workpiece 6 knocked out, with the pressure plate 3 the pressure force and the lower punch 1 Maintains the counterforce.

Das Ergebnis dieses Arbeitsverfahrens ist eine Buchse mit beidseitigem Kragen 9, wie sie in der 5 dargestellt ist, wobei das Werkstück 6 zwei beidseitige Krägen 9 aufweist, die zusammen mit der ursprünglichen Wandstärke des Werkstückes 6 die Wandung des Durchgangsloches 10 bilden, der einen auf Endmaß gefertigten Lagersitz darstellt. Das erfinderische Verfahren erlaubt die Herstellung einer symmetrisch angeordneten Buchse in einem blechförmigen Werkstück 6, wobei die Buchse fast die doppelte Breite der Dicke des Werkstückes 6 aufweist und im Übergang von Werkstück 6 zu den beidseitigen Krägen 9 eine umlaufende Ringnut 11 in das Werkstück 6 eingebracht ist.The result of this procedure is a sleeve with double-sided collar 9 as they are in the 5 is shown, wherein the workpiece 6 two collars on both sides 9 which, along with the original wall thickness of the workpiece 6 the wall of the through hole 10 form, which is a manufactured to final dimension bearing seat. The inventive method allows the production of a symmetrically arranged bushing in a sheet-metal workpiece 6 , wherein the socket is almost twice the width of the thickness of the workpiece 6 has and in the transition from workpiece 6 to the two-sided collars 9 a circumferential annular groove 11 into the workpiece 6 is introduced.

Claims (9)

Stanzverfahren zur Herstellung einer Buchse mit beidseitigem Kragen, aus einem ebenen blechförmigen Werkstück, dadurch gekennzeichnet, dass im 1. Verfahrensschritt eine Andruckplatte (3) und eine Gegendruckplatte (2) mit jeweils zylindrischen Ausnehmungen mit identischen Innenkonturen mit jeweils um die Ausnehmungen zueinander gewandten Wülsten das Werkstück (6) einschließen und beidseitig eine Nut darin eindrücken, wobei ein Unterstempel (1) und ein Oberstempel (4) mit jeweils zylindrischen Querschnitten gleichen und mit den Innenkonturen der Ausnehmung übereinstimmenden Innenkonturen darin geführt sind, die ebenfalls das Werkstück (6) einschließen, so dass hinter der Nut (11) eine erste beidseitige umlaufende Verdickung des Werkstücks (6) erzeugt wird, im 2. Verfahrensschritt der Unterstempel (1) und die Gegendruckplatte (2) nach oben verfahren, wobei die Gegendruckplatte (2) relativ zum Unterstempel (1) zurückbleibt und die Presskraft zwischen Andruckplatte (3) und Gegendruckplatte (2) erhalten bleibt, so dass sich der Abstand zwischen Unterstempel (1) und Oberstempel (4) verringert und das dazwischen befindliche Volumen nach außen gedrückt wird und so die beidseitig umlaufende Verdickung vergrößert wird und im 3. Verfahrensschritt bei Aufrechterhaltung der Andruckkraft der Andruckplatte (3) und der Gegenhaltekraft des Unterstempels (1) der Oberstempel (4) zunächst einen Teil des Volumens des Werkstücks (6) nach unten und außen drückt und die beidseitig umlaufende Verdickung auf ihr Endmaß vergrößert und anschließend das Werkstück (6) im gleichen Verfahrensschritt ausgelocht wird.Punching method for producing a bush with double-sided collar, from a flat sheet-metal workpiece, characterized in that in the 1st step, a pressure plate ( 3 ) and a counter-pressure plate ( 2 ) with respective cylindrical recesses with identical inner contours, each with the recesses facing each other beads the workpiece ( 6 ) and on both sides of a groove in it, with a lower punch ( 1 ) and a topstamp ( 4 ) are in each case identical with cylindrical cross-sections and are guided with inner contours matching the inner contours of the recess therein, which likewise support the workpiece ( 6 ), so that behind the groove ( 11 ) a first double-sided circumferential thickening of the workpiece ( 6 ) is generated, in the 2nd step of the lower punch ( 1 ) and the counterpressure plate ( 2 ), the counterpressure plate ( 2 ) relative to the lower punch ( 1 ) and the pressing force between the pressure plate ( 3 ) and counterpressure plate ( 2 ), so that the distance between the lower punch ( 1 ) and upper punches ( 4 ) is reduced and the volume located therebetween is pressed outwards and so the double-sided circumferential thickening is increased and in the third process step while maintaining the pressure force of the pressure plate ( 3 ) and the holding force of the lower punch ( 1 ) the upper stamp ( 4 ) first a part of the volume of the workpiece ( 6 ) presses downwards and outwards and enlarges the thickening on both sides to its final dimension and then the workpiece ( 6 ) is punched out in the same process step. Stanzverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Zwischenschritt zwischen dem 2. und 3. Verfahrensschritt eine Funktionsumkehr erfolgt, in dem die Gegendruckplatte (2) auf einer Stützplatte (5) fest aufliegt und nun als Matrize und der Unterstempel (1) als Gegenhalter fungiert.Punching method according to claim 1, characterized in that as an intermediate step between the 2nd and 3rd step, a function reversal takes place, in which the counter-pressure plate ( 2 ) on a support plate ( 5 ) rests firmly and now as a die and the lower punch ( 1 ) acts as an opponent. Stanzverfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Vorbereitungsschritt vor dem 1. Verfahrensschritt ein Vorloch (8) in das Werkstück (6) eingestanzt wird.Punching method according to one of the preceding claims, characterized in that as preparatory step before the first method step, a pre-hole ( 8th ) in the workpiece ( 6 ) is punched. Stanzverfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionsumkehr im Zwischenschritt durch eine Wechselvorrichtung in der Stanze erfolgt.Punching method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the function reversal in the intermediate step a changing device takes place in the punch. Stanzverfahren nach einem der vorgenannten Ansprüche 1–3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Funktionsumkehr im Zwischenschritt das Werkstück (6) in eine zweite Arbeitsstation einer Stanze weitertransportiert wird.Punching method according to one of the preceding claims 1-3, characterized in that the function reversal in the intermediate step, the workpiece ( 6 ) is transported further in a second workstation of a punch. Werkstück, hergestellt mit dem vorgenannten Stanzverfahren, dadurch gekennzeichnet, dass es beidseitig einen umlaufend angezogenen Kragen (9) mit einem zylindrischen Durchgangsloch (10) aufweist.Workpiece produced by the aforementioned punching method, characterized in that it has a circumferentially tightened collar on both sides ( 9 ) with a cylindrical through hole ( 10 ) having. Werkstück nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Kragen (9) radial nach außen im Übergang zum Werkstück (6) eine umlaufende Ringut (11) besitzt.Workpiece according to claim 6, characterized in that the collar ( 9 ) radially outward in the transition to the workpiece ( 6 ) a circumferential ring groove ( 11 ) owns. Werkstück nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Kragen (9) zu beiden Seiten des Werkstücks (6) die gleiche Höhe aufweist.Workpiece according to claim 6, characterized in that the collar ( 9 ) on both sides of the workpiece ( 6 ) has the same height. Werkstück nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenkontur und die Wandqualität des Durchgangsloches (10) dem Endmaß eines in die Buchse einzusetzenden Außenrings eines Wellenlagers entspricht.Workpiece according to claim 6, characterized in that the inner contour and the wall quality of the through hole ( 10 ) corresponds to the final dimension of an inserted into the socket outer ring of a shaft bearing.
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