DE102010028280B4

DE102010028280B4 - Verfahren zur Herstellung von Stanzteilen sowie Vorrichtung und Verwendung

Info

Publication number: DE102010028280B4
Application number: DE102010028280.4A
Authority: DE
Inventors: Reinhold NEUMANN; Ralf Morlo
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2010-04-28
Filing date: 2010-04-28
Publication date: 2020-11-12
Anticipated expiration: 2030-04-29
Also published as: JP2011230192A; US9533340B2; US20110265541A1; DE102010028280A1

Abstract

Verfahren zur Herstellung von Stanzteilen in zwei Verfahrensschritten, wobei ein Werkstück (1) in dem ersten Verfahrensschritt gestanzt oder feingeschnitten und zwischen dem ersten und dem zweiten Verfahrensschritt transportiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück (1) im zweiten Verfahrensschritt gewellt und gleichzeitig entgratet wird, wobei der erste und der zweite Verfahrensschritt in einem Hub erfolgen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Stanzteilen nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 3 und eine Verwendung des Verfahrenserzeugnisses.
Durch die EP 0 885 074 B1 der Anmelderin wurde ein Verfahren zur Herstellung von Stanzteilen, insbesondere von Lamellen in zwei Verfahrensschritten bekannt. Dabei wird in einem ersten Verfahrensschritt ein Werkstück gestanzt oder feingeschnitten. Das Feinschneiden ist ein spezielles Stanzverfahren, wodurch besonders saubere Schnittflächen erzielt werden können. Das Feinschneiden ist in der DE 197 38 635 C2 ausführlich beschrieben. Beim Stanzen oder Feinschneiden des Werkstückes entstehen an den Schnittflächen Stanzgrate, welche entfernt werden müssen. Hierzu ist in der EP 0 885 074 B1 ein zweiter Verfahrensschritt vorgesehen, bei welchem die Stanzgrate verprägt, d. h. eingeebnet werden. Der Transport des Werkstückes von der Feinschneidstufe zur Prägestufe erfolgt durch eine Transportzange. Beide Stufen sind in einem Werkzeug angeordnet.
Lamellen, die durch Stanzen hergestellt und für Lamellenkupplungen oder Schalteinrichtungen bei Automatgetrieben verwendet werden, weisen eine sich über den Umfang erstreckende Wellung auf, welche durch einen zusätzlichen Arbeitsgang hergestellt wird. In der EP 1 128 081 B1 ist ein derartiges Verfahren zur Herstellung von gewellten Lamellen beschrieben. Die Lamellenkupplung weist in der Regel Innen- und Außenlamellen auf, welche eine Innen oder Außenverzahnung aufweisen. Die Außenlamellen weisen eine Wellung auf, während die Innenlamellen eben ausgebildet sind. Die Herstellung der Wellung erfolgt nach dem Stanzen in einer Wellvorrichtung, welche geeignete Verformungseinrichtungen zum Einbringen der Wellung in die ebene Lamelle aufweist.
Aus der US 1 588 057 A ist ein Verfahren zum Stanzen und Formen von Löffeln bekannt, bei dem in einem ersten Verfahrensschritt ein Löffelrohling aus einer Metalltafel gestanzt wird und in einem zweiten Verfahrensschritt der Löffelrohling zum Fertigteil verformt wird. Dabei ist für jeden Verfahrensschritt zumindest ein separates Werkzeug erforderlich.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung von Stanzteilen vorzuschlagen, welches eine wirtschaftliche Herstellung von Stanzteilen mit Wellung erlaubt. Es ist auch Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung bereitzustellen, welche eine wirtschaftliche Durchführung des Verfahrens erlaubt, die einfach im Aufbau und kostengünstig in der Herstellung ist. Schließlich ist es Aufgabe der Erfindung, eine vorteilhafte Verwendung des Verfahrenserzeugnisses vorzuschlagen.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch die unabhängigen Ansprüche 1, 3 und 6 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Erfindungsgemäß ist bei dem zweistufigen Verfahren vorgesehen, dass der zweite Verfahrensschritt sowohl das Wellen als auch das Entgraten des Werkstückes umfasst. Damit können zwei Arbeitsgänge, die beim Stand der Technik nacheinander und auf verschiedenen Vorrichtungen durchgeführt wurden, gleichzeitig durchgeführt werden. Dies verkürzt die Fertigungszeit und senkt die Herstellkosten. Darüber hinaus werden der erste und der zweite Verfahrensschritt, d. h. das Feinschneiden sowie das Prägen und Wellen in einem Werkzeughub durchgeführt. Dadurch lässt sich die Stückzahl der Fertigteile erhöhen.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung erfolgt das Entgraten durch Verprägen der Stanzgrate, welche durch das vorherige Feinschneiden am Werkstück entstanden sind. Das Verprägen hat den Vorteil, dass keine zusätzlichen Späne anfallen, und ist damit ein sauberes Verfahren.
Erfindungsgemäß ist bei einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ein zweistufiges Werkzeug vorgesehen, welches als erste Stufe eine Feinschneidstufe und als zweite Stufe eine Präge- und Wellstufe aufweist. Damit kann das Stanzteil auf einem Werkzeug hergestellt werden, wobei der Transport von der ersten zur zweiten Stufe bevorzugt mittels einer Transporteinrichtung erfolgt.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das zweistufige Werkzeug ein Werkzeugunterteil und ein Werkzeugoberteil, wobei entweder das Unterteil oder das Oberteil beweglich ist und einen Hub ausführt. Damit wird der Vorteil erreicht, dass beide Verfahrensschritte, d. h. einerseits das Feinschneiden und andererseits das Prägen und Wellen in einem Werkzeughub erfolgt. Dadurch kann die Stückzahl der Fertigteile erhöht werden. Schließlich ergeben sich für das Werkzeug relativ geringe Investitionskosten, da beide Stufen in ein Werkzeug integriert sind.
Erfindungsgemäß wird das nach dem Verfahren hergestellte Stanzteil als Lamelle verwendet, wie sie bevorzugt bei Lamellenkupplungen oder Schalteinrichtungen von Automatgetrieben für Kraftfahrzeuge eingesetzt wird. Da derartige Lamellen in sehr großen Stückzahlen hergestellt werden, wirken sich hier geringerer Produktionszeiten, bedingt durch das Verfahren, und geringe Investitionskosten infolge der Vorrichtung besonders vorteilhaft aus.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben, wobei sich aus der Zeichnung und/oder der Beschreibung weitere Merkmale und/oder Vorteile ergeben können. Es zeigen

1a ein Werkstück nach einem ersten Verfahrensschritt,
1b das Werkstück nach einem zweiten Verfahrensschritt,
2 eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

1a und 1b zeigen ein Werkstück 1 nach einem ersten Verfahrensschritt und das Werkstück 1' nach einem zweiten Verfahrenschritt. Das erfindungsgemäße Verfahren dient der Herstellung von Stanzteilen, insbesondere von gewellten Lamellen, wie sie bei Lamellenkupplungen oder Schalteinrichtungen für Automatgetriebe von Kraftfahrzeugen Verwendung finden. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst zwei Verfahrensschritte, nämlich erstens das Stanzen oder Feinschneiden, welches eine spezielle Variante des Stanzens ist, und zweitens das gleichzeitige Prägen und Wellen, wobei das Prägen, auch Verprägen genannt, ein Entgraten darstellt.
1a zeigt das Werkstück 1, d. h. eine ebene Lamelle nach dem Feinschneiden, wobei aus einem Rohmaterial eine Außen- und gegebenenfalls eine Innenkontur ausgeschnitten werden. Beim Feinschneiden entsteht ein Stanzgrat, welcher mit dem Bezugszeichen 1a bezeichnet ist.
1b zeigt das Werkstück 1' nach Durchführung des zweiten Verfahrensschrittes. Dabei ist der Stanzgrat 1a gemäß 1a verprägt worden, wodurch sich eine leicht gerundete Kante 1b ergibt. Das Werkstück 1' weist ferner eine Wellung auf, die durch eine Amplitude a, d. h. den Abstand von Wellenberg zu Wellental angedeutet ist. Der erste und der zweite Verfahrensschritt werden an verschiedenen Positionen durchgeführt, d. h. nach Durchführung des ersten Verfahrensschrittes wird das Werkstück 1, angedeutet durch einen Pfeil P, in eine benachbarte Position transportiert.
Zur weiteren Verdeutlichung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in 2 eine Vorrichtung, auch Werkzeug 2 genannt, dargestellt, auf welcher das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt werden kann. Die Vorrichtung umfasst ein ortsfestes Werkzeugunterteil 2a sowie ein bewegliches Werkzeugoberteil 2b, welches auf Säulen 3 geführt wird und einen Hub in Richtung eines Doppelpfeils H ausführt. Das Werkzeug 2 weist zwei Stufen 4a, 4b und 5a, 5b auf, d. h. zwei Stationen, welche das Werkstück 1, 1' durchläuft. Die erste Stufe oder Station 4a, 4b ist eine Feinschneidstufe, und die zweite Stufe 5a, 5b umfasst das gleichzeitige Entgraten und Wellen des Werkstückes 1'. Der Transport des Werkstückes 1 von der Feinschneidstufe 4a, 4b zur zweiten Stufe 5a, 5b erfolgt durch eine nicht näher dargestellte, nur durch einen Pfeil angedeutete Transporteinrichtung T, vorzugsweise eine Transportzange. Der erste Verfahrensschritt, nämlich das Feinschneiden und der zweite Verfahrensschritt, das Entgraten und Wellen, erfolgen gleichzeitig, d. h. mit einem Hub des Werkzeugoberteiles 2b, an welchen die oberen Stufenwerkzeuge befestigt sind. Die Zufuhr von Rohmaterial (nicht dargestellt) und der Auswurf des Werkstücks 1' erfolgen gleichzeitig.
Abweichend vom dargestellten und zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel kann auch das Werkzeugoberteil ortsfest und das Werkzeugunterteil zur Ausführung eines Hubes beweglich ausgebildet sein.
Bezugszeichenliste

1: Werkstück (nach dem ersten Verfahrensschritt)
1a: Stanzgrat
1b: Kante
1': Werkstück (nach dem zweiten Verfahrensschritt)
2: Werkzeug
2a: Werkzeugunterteil
2b: Werkzeugoberteil
3: Säule
4a: erste Stufe (unten)
4b: erste Stufe (oben)
5a: zweite Stufe (unten)
5b: zweite Stufe (oben)
a: Amplitude der Wellung
P: Pfeil (Transportrichtung)
H: Doppelpfeil (Hub)
T: Transporteinrichtung

Claims

Verfahren zur Herstellung von Stanzteilen in zwei Verfahrensschritten, wobei ein Werkstück (1) in dem ersten Verfahrensschritt gestanzt oder feingeschnitten und zwischen dem ersten und dem zweiten Verfahrensschritt transportiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkstück (1) im zweiten Verfahrensschritt gewellt und gleichzeitig entgratet wird, wobei der erste und der zweite Verfahrensschritt in einem Hub erfolgen.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Entgraten durch Verprägen der Stanzgrate (1a) am Werkstück (1) erfolgt.
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch ein zweistufiges Werkzeug (2), bei welchem die erste Stufe (4a, 4b) als Feinschneidstufe und die zweite Stufe (5a, 5b) als Präge- und Wellstufe ausgebildet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das zweistufige Werkzeug (2) eine Transporteinrichtung (T) zum Transport eines Werkstückes (1) von der ersten Stufe (4a, 4b) zur zweiten Stufe (5a, 5b) umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das zweistufige Werkzeug (2) ein Werkzeugunterteil (2a) und ein Werkzeugoberteil (2b) umfasst, wobei jeweils ein Werkzeugteil ortsfest und das andere zur Ausführung eines Hubes beweglich angeordnet ist.
Verwendung des nach dem Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2 hergestellten Stanzteiles als Lamelle einer Schalteinrichtung für Kraftfahrzeuggetriebe.