DE102010053680A1

DE102010053680A1 - Werkzeug mit geschweißtem Werzeuggestell

Info

Publication number: DE102010053680A1
Application number: DE102010053680A
Authority: DE
Inventors: Mario Schmid; Helmut Vohla; Lutz Josefcak; Matthias Wahl
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG; Anchor Lamina GmbH
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG; Anchor Lamina GmbH
Priority date: 2010-12-07
Filing date: 2010-12-07
Publication date: 2012-06-14

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Werkzeug für die Blechbearbeitung, wobei es sich insbesondere um ein Umform- und/oder Schneidwerkzeug handelt, mit einem ersten Werkzeugteil und einem zweiten Werkzeugteil, die zueinander relativbeweglich sind, wobei das erste Werkzeugteil und/oder das zweite Werkzeugteil modular ausgebildet ist, derart, dass dieses ein Werkzeuggestell (100) mit wenigstens einem darin aufgenommenen Werkzeugwirkteil aufweist. Es ist vorgesehen, dass das Werkzeuggestell (100) des ersten Werkzeugteils und/oder des zweiten Werkzeugteils aus miteinander verschweißten Komponenten (110, 120, 130, 140, 150) aus Halbzeugen aufgebaut ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Werkzeug für die Blechbearbeitung, wobei dieses Werkzeug wenigstens ein erstes Werkzeugteil und ein zweites Werkzeugteil aufweist, die zueinander relativbeweglich sind. Ein solches Werkzeug ist insbesondere ein Umformwerkzeug und/oder ein Schneidwerkzeug.
Nach heutigem Stand der Technik werden die Werkzeugteile (z. B. Oberwerkzeug und Unterwerkzeug) für ein Werkzeug der betreffenden Art einstückig durch Fräsbearbeitung aus einem Gussrohteil hergestellt, was sich historisch entwickelt und bewährt hat. Insbesondere bei großdimensionierten Werkzeugen ist dies jedoch langwierig, aufwändig und teuer.
In der DE 10 2008 012 230 A1 wird zur Reduzierung der Kosten und Bearbeitungszeiten ein Werkzeug mit modular aufgebauten Werkzeugteilen vorgeschlagen. Die modular aufgebauten Werkzeugteile dieses Werkzeugs weisen jeweils ein Werkzeuggestell (Gestellmodul) auf, in denen austauschbar ein Stempelmodul bzw. ein hierzu korrespondierendes Matrizenmodul aufgenommen ist. Im Vergleich zu einem einstückigen Aufbau kann ein derart modular aufgebautes Werkzeugteil schneller, einfacher und kostengünstiger hergestellt werden. Ferner wird ein Baukastensystem geschaffen, bei dem ein Werkzeuggestell z. B. als Wechselhalter für unterschiedliche Stempelmodule bzw. Matrizenmodule dienen kann.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein Werkzeug der betreffenden Art anzugeben, dass noch schneller, einfacher und/oder kostengünstiger hergestellt werden kann.
Diese Aufgabe wird gelöst von einem erfindungsgemäßen Werkzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte und bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Im Rahmen der Erfindung können die hierin erläuterten Merkmale jedoch unabhängig von bevorzugten Ausgestaltungen oder Weiterbildungen beliebig miteinander kombiniert werden.
Mit dem nebengeordneten Anspruch wird für ein nach dem erfindungsgemäßen Prinzip aufgebautes Werkzeuggestell, zur Verwendung in einem Umform- und/oder Schneidwerkzeug, gesondert Schutz beansprucht.
Das erfindungsgemäße Werkzeug weist wenigstens ein erstes Werkzeugteil und ein zweites Werkzeugteil auf, die zueinander relativbeweglich sind, wobei das erste Werkzeugteil und/oder das zweite Werkzeugteil modular ausgebildet ist/sind und ein Werkzeuggestell mit wenigstens einem darin bzw. daran aufgenommenen Werkzeugwirkteil aufweist/aufweisen. Es ist vorgesehen, dass das Werkzeuggestell des ersten Werkzeugteils und/oder des zweiten Werkzeugteils gussfrei ausgebildet und komplett aus miteinander verschweißten Komponenten aus Halbzeugen aufgebaut ist/sind.
Bei dem erfindungsgemäßen Werkzeug handelt es sich bevorzugt um ein Umformwerkzeug, wie z. B. ein Tiefzieh- und/oder Streckziehwerkzeug, und/oder um ein Schneidwerkzeug. Vornehmlich handelt es sich um ein großdimensioniertes Werkzeug für Blech- bzw. Bauteilabmessungen von mindestens 700 × 700 mm. Bevorzugt ist jedoch vorgesehen, dass die Blech- bzw. Bauteilabmessungen nicht mehr als 1200 × 900 mm betragen. Insbesondere handelt es sich bei dem erfindungsgemäßen Werkzeug um ein Werkzeug zur Herstellung oder Bearbeitung von großdimensionierten PKW-Karosserieteilen (bspw. Seitenteile und Seitenwände, Frontklappen, Heckklappen und dergleichen).
Bei den beiden zueinander relativbeweglichen Werkzeugteilen handelt es sich z. B. um ein Oberwerkzeug und ein Unterwerkzeug. Die Module dieser Werkzeugteile können einteilig oder mehrteilig ausgebildet sein. Ein Werkzeugwirkteil ist z. B. ein Ziehmatrizenmodul, ein Schneidmatrizenmodul, ein Ziehstempelmodul, ein Schneidstempelmodul oder dergleichen.
Indem beim erfindungsgemäßen Werkzeug das Werkzeuggestell des ersten Werkzeugteils und/oder des zweiten Werkzeugteils gussfrei ausgebildet und vollständig aus miteinander verschweißten Komponenten aus Halbzeugen aufgebaut ist, kann dieses schneller, einfacher und kostengünstiger hergestellt werden. Insbesondere entfällt das aufwändige und zeitintensive Herstellen eines Gussrohteils für das Werkzeuggestell. Vor allem erübrigt sich das Auskühlen und Ruhenlassen des Gussrohteils, was typischerweise mindestens 14 Tage dauert. Auch der Nachbearbeitungsaufwand, insbesondere zum Erzeugen von passgenauen Bereichen und Flächen, fällt bei der erfindungsgemäßen Schweißkonstruktion gegenüber einer Gusskonstruktion deutlich geringer aus, da die bei der Herstellung eines Gussrohteils einzuhaltenden Aufmaße deutlich größer sind, als bei einer erfindungsgemäßen Schweißkonstruktion.
Im Übrigen können auch die sonstigen Module eines erfindungsgemäßen Werkzeugs (z. B. Ziehmatrizenmodule, Schneidmatrizenmodule, Ziehstempelmodule, Schneidstempelmodule, Niederhalter, Schneidaufsätze, Schiebermodule, Konsolen etc.) als Schweißkonstruktion im Sinne der Erfindung, d. h. aus miteinander verschweißten Komponenten aus Halbzeugen, aufgebaut sein.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Werkzeugs ist darin zu sehen, dass die Schweißkonstruktion eines Werkzeuggestells mit einem vertretbaren Aufwand bauliche Veränderungen und/oder Anpassungen ermöglicht. Das Werkzeuggestell kann flexibel umgestaltet werden. Bauliche Veränderungen sind, im Gegensatz zu einer Gusskonstruktion, auch noch nach vollständiger Fertigstellung des Werkzeuggestells möglich.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Werkzeugs ist auch in der erzielten Gewichtsersparnis zu sehen. Gegenüber einer herkömmlichen Gusskonstruktion (bspw. aus einem Graugussmaterial) können derzeit bis zu ca. 25% Gewichtsersparnis für das Werkzeuggestell erzielt werden. Wegen den typischerweise relativ großen Massen (bis zu 20 t pro Werkzeug) wird somit eine erhebliche Gewichtsersparnis erreicht. Dies ermöglicht auch eine energieeffizientere Blechbearbeitung, da von der Presse weniger Werkzeugmasse bewegt werden muss. Ferner werden auch höhere Hubzahlen pro Zeitabschnitt ermöglicht.
Auch werden mit der Erfindung neue Gestaltungsmöglichkeiten eröffnet. So ist z. B. bei den bislang verwendeten Gussgestellen für Schneidwerkzeuge insbesondere die Abfallausbringung problematisch. Nach dem erfindungsgemäßen Prinzip können Schneidwerkzeuge im Hinblick auf die Ausbringung von Schneidabfällen einfacher gestaltet und aufgebaut werden.
Unter Halbzeugen werden vorgefertigte Rohmaterialformen verstanden, wie beispielsweise Bleche, Stangen, Rohre und Profile aus Metallwerkstoffen und insbesondere aus Stahlwerkstoffen (Stahlbleche und Stahlprofile). Bei den miteinander verschweißten Komponenten handelt es sich vorrangig um abgelängte Halbzeuge, wobei das Rohmaterial durch geeignete Trennverfahren, wie bspw. durch Brennschneiden oder Sägen, auf die benötigten Abmessungen zugeschnitten wurde.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass es sich bei den Halbzeugen um handelsübliche, d. h. als Zukaufteile erhältliche Halbzeuge handelt, die einer Gruppe entnommen sind, welche u. a. Bleche, U-Profile, T-Profile, H-Profile (Doppel-T-Profile), geschlossene Mehreckhohlprofile (insbesondere Viereckhohlprofile), Rundhohlprofile (insbesondere Rohre) und Mehrkammerprofile, sowie massive Mehreck- und Rundprofile umfasst, mit verschiedensten Profilgeometrien und -abmessungen.
Bei diesen Halbzeugen soll es sich vorrangig nicht um Sonderanfertigungen handeln, so dass die eingesetzten Halbzeuge mit kurzen Beschaffungszeiten am Markt erhältlich sind. Eine weiterführende Idee ist, dass in vorteilhafter Weise bereits in der Konstruktionsphase des Werkzeugs bzw. des Werkzeuggestells innerhalb eines CAD-Programms auf entsprechende Kataloge solcher Halbzeuge zurückgegriffen werden kann.
Insbesondere ist vorgesehen, dass die Komponenten aus Halbzeugen bereits in typischen oder häufig gebrauchten Abmessungen auf Lager gelegt werden und dass bei der Konstruktion des Werkzeugs bzw. des Werkzeuggestells vorrangig auf solche „fertigen” Komponenten zurückgegriffen wird. Hierdurch kann die Herstellungs- bzw. Fertigungszeit noch mehr verkürzt werden.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die ein Werkzeuggestell bildendenden Komponenten aus Halbzeugen an den Kontaktstellen miteinander verschweißt sind. Insbesondere ist vorgesehen, dass an allen zugänglichen Kontaktstellen Schweißnähte ausgebildet sind, um ein möglichst steifes Werkzeuggestell zu erhalten. Dem steht jedoch nicht entgegen, dass einzelne Kontaktstellen auch ohne Schweißnaht belassen werden können, insbesondere dann, wenn das Weglassen einer Schweißnaht im Betrieb keinen nachteiligen Einfluss auf die Steifigkeit des Werkzeuggestells hat.
Ergänzend zu den Schweißverbindungen können zumindest vereinzelt Formschlussverbindungen zwischen den miteinander verschweißten Komponenten vorgesehen sein. Hierdurch kann einerseits die Herstellung des Werkzeuggestells erleichtert und andererseits die Steifigkeit des Werkzeuggestells erhöht werden. Eine solche Formschlussverbindung kann z. B. durch einen separaten Steckrahmen realisiert werden, in den eine anzubindende Komponente zunächst eingesteckt und dann festgeschweißt wird.
Nach einer bevorzugten Ausgestaltung eines Werkzeuggestells ist vorgesehen, dass dieses eine insbesondere rechteckige Grundplatte aufweist, auf der eine Rahmenstruktur angeordnet ist. Diese Rahmenstruktur ist aus Eckprofilen, diese Eckprofile verbindende Querprofile und die Querprofile auf der Grundplatte abstützende Stützprofile (gegebenenfalls auch Stützbleche) aufgebaut, derart, dass diese eingesetzten Halbzeugkomponenten erfindungsgemäß in den jeweiligen Kontaktbereichen miteinander verschweißt sind. Alternativ und/oder ergänzend zu den Querprofilen können auch Brustbleche vorgesehen sein, die zwischen die Eckprofile eingesetzt werden. Die Grundplatte ist bevorzugt aus einem Grobblech mit entsprechender Blechdicke gebildet. Die Rahmenstruktur bildet zusammen mit der Grundplatte einen Aufnahmebereich aus, in den ein Werkzeugwirkteil eingesetzt werden kann, wie nachfolgend im Zusammenhang mit den Figuren näher erläutert. Ferner ist es möglich, eine solche oder vergleichbare Rahmenstruktur auch ohne eine Grundplatte aufzubauen. Eine solche Ausgestaltung des Werkzeuggestells eignet sich besonders gut für ein Unterwerkzeug.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass es sich bei den Eckprofilen um Viereckhohlprofile handelt, die auf der von der Grundplatte abgewandten Stirnseite durch ein aufgeschweißtes Deckblech abgedeckt sind. Ferner kann vorgesehen sein, dass die Viereckhohlprofile im Inneren durch eingeschweißte Verstrebungen versteift sind.
Bevorzugt kann außerdem vorgesehen sein, dass die Grundplatte mit Pinolensteckbohrungen ausgebildet ist, die bevorzugt in einem regelmäßigen Muster angeordnet sind. Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Eckprofile und die Stützprofile, sowie etwaige Brustbleche oder Stützbleche, derart auf einer solchen Grundplatte positioniert sind, dass insbesondere die relevanten Pinolensteckbohrungen nach Möglichkeit nicht abgedeckt werden und frei bleiben. Relevante Pinolensteckbohrungen sind insbesondere diejenigen, die für Pinolen zur Betätigung eines Niederhalters benötigt werden.
Nach einer anderen und ebenfalls bevorzugten Ausgestaltung eines Werkzeuggestells ist vorgesehen, dass dieses eine erste Grundplatte aufweist, auf der vier Eckprofile angeordnet sind, und eine zweite flächenkleinere Grundplatte, die beabstandet und insbesondere flächenparallel zur ersten Grundplatte zwischen diesen vier Eckprofilen angeordnet ist. Eine solche Ausgestaltung des Werkzeuggestells eignet sich besonders gut für ein Oberwerkzeug.
Diese beiden Grundplatten sind bevorzugt rechteckig ausgebildet. Insbesondere ist vorgesehen, dass es sich bei der zweiten Grundplatte um ein aus der ersten Grundplatte herausgeschnittenes und nach oben versetztes Plattenstück handelt. Auch hier können die erste und/oder die zweite Grundplatte mit einer Lochung ausgebildet sein, wodurch z. B. eine Gewichtsreduzierung erreicht wird. Die zweite Grundplatte dient als Auflagefläche für ein Werkzeugwirkteil, wobei es sich um ein besonders flach ausgebildetes Werkzeugwirkteil handeln kann. Ein derartiger Aufbau eines Werkzeuggestells wird nachfolgend im Zusammenhang mit den Figuren näher erläutert.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass die zweite Grundplatte mit an ihrer Unterseite angeordneten Profilstücken abgestützt ist, wobei diese Profilstücke bzgl. ihrer Achsrichtungen im Wesentlichen senkrecht zur zweiten Grundplatte ausgerichtet sind. Die Profilstücke sollen in ihrer axialen Länge jedoch nicht die erste Grundplatte überragen. Die Profilstücke sind mit der zweiten Grundplatte und vorzugsweise auch miteinander verschweißt. Bei diesen Profilstücken handelt es sich insbesondere um passend zugeschnittene Profil-Halbzeuge.
Alternativ oder ergänzend auch kann vorgesehen sein, dass die zweite Grundplatte mit an ihrer Unterseite angeordneten Blechstreifen abgestützt ist, wobei diese Blechstreifen kreuzend angeordnet und mittels zueinander korrespondierenden Ausnehmungen formschlüssig ineinander gesteckt sind. Auf diese Weise wird eine stabile Kreuzverrippung geschaffen. Die Blechstreifen sollen jedoch nicht die erste Grundplatte überragen. Die Blechstreifen sind mit der zweiten Grundplatte und vorzugsweise auch miteinander verschweißt.
Ferner kann vorgesehen sein, dass die zweite Grundplatte ergänzend über insbesondere winkelartig ausgebildete Abstützbleche mit der ersten Grundplatte verbunden ist. Derartige Abstützbleche oder Abstützwinkel können auch zur Abstützung anderer Komponenten auf einer Grundplatte eingesetzt werden.
Die Erfindung wird nachfolgend in nicht einschränkender Weise anhand der Figuren beispielhaft näher erläutert.
1 zeigt schematisch in einer Explosionsansicht den erfindungsgemäßen Aufbau eines Werkzeuggestells.
2 zeigt in einer perspektivischen Ansicht ein nach dem erfindungsgemäßen Prinzip aufgebautes Werkzeuggestell für ein Unterwerkzeug.
3 zeigt in einer schematischen perspektivischen Ansicht eine über einen Steckrahmen realisierte Formschlussverbindung.
4 zeigt in einer schematischen Draufsicht die Anordnung von Eckprofilen und Stützprofilen auf einer Grundplatte mit Pinolensteckbohrungen.
5 zeigt in einer perspektivischen Ansicht ein zum Werkzeuggestell der 2 korrespondierendes Werkzeuggestell für ein Oberwerkzeug, welches ebenfalls nach dem erfindungsgemäßen Prinzip aufgebaut ist.
6 zeigt in einer schematischen perspektivischen Ansicht die formschlüssige Verbindung von zwei sich kreuzenden Blechstreifen.
1 zeigt den erfindungsgemäßen Aufbau eines Werkzeuggestells 100 für ein Unterwerkzeug. Erfindungsgemäß ist das Werkzeuggestell 100 aus miteinander verschweißten Halbzeugen aufgebaut.
Als Plattform für das Werkzeuggestell 100 dient eine bis zu mehreren Zentimetern dicke, rechteckige Grundplatte 110 aus einem Grobblechmaterial. Gegebenenfalls muss das verwendete Grobblechmaterial auf die entsprechenden Abmessungen zugeschnitten und/oder durch spanabhebende Bearbeitung geglättet werden. Die Grundplatte 110 ist mit einer Vielzahl von regelmäßig angeordneten Pinolensteckbohrungen 111 versehen, die z. B. durch Schneidbrennen eingebracht werden.
Auf der Grundplatte 110 werden vier Eckprofile 120 angeordnet und mit der Grundplatte 110 verschweißt. Bei den Eckprofilen 120 handelt es sich beispielhaft um abgelängte Viereckhohlprofile. Zur Versteifung können im Inneren der Eckprofile 120 Verstrebungen eingeschweißt werden. Ferner können auch an der Außenseite Blechstücke angeschweißt werden. Die Eckprofile 120 werden durch ein aufgesetztes und angeschweißtes Deckblech 121 verschlossen, was nur für das links hintere Eckprofil dargestellt ist. Die Deckbleche 121 können Anschlagflächen für ein Oberwerkzeug sein.
An den Langseiten wird zwischen den Eckprofilen 120 ein Querprofil 130 eingesetzt und mit den Eckprofilen 120 verschweißt. Bei dem Querprofil 130 handelt es sich beispielhaft um ein abgelängtes U-Profil. Über seiner Länge ist das Querprofil 130 mit mehreren Stützprofilen 140 auf der Grundplatte 110 abgestützt. Die Stützprofile 140 werden mit dem Querprofil 130 und der Grundplatte 110 verschweißt. Bevorzugt sind die Stützprofile 140 verschieden ausgerichtet, wie gezeigt. Bei den Stützprofilen 140 handelt es sich beispielhaft um abgelängte U-Profile. Anstelle solcher Stützprofile 140 kann z. B. auch ein Stützblech oder mehrere Stützbleche eingesetzt werden. Zur Verbesserung der Darstellung ist das vorgesehene vordere Querprofil nicht gezeigt.
An den Kurzseiten wird zwischen den Eckprofilen 120 ein Brustblech 150 eingesetzt, und mit den Eckprofilen 120 sowie mit der Grundplatte 110 verschweißt. Solche Brustbleche können anstelle von Querprofilen 130 auch an den Langseiten eingesetzt werden. Ebenso können an den Kurzseiten anstelle von Brustblechen Querprofile eingesetzt und mit Stützprofilen abgestützt werden.
2 zeigt ein nach dem erfindungsgemäßen Prinzip (wie im Zusammenhang mit 1 erläutert) aufgebautes und konkretisiertes Werkzeuggestell 100 für ein Unterwerkzeug. Gleiche Komponenten sind mit denselben Bezugzeichen benannt. Mit 160 sind angeschraubte oder angeschweißte Tragwangen bzw. Zugösen bezeichnet. Mit 170 sind angeschraubte oder angeschweißte Führungsplatten für das korrespondierende Werkzeuggestell (200) eines Oberwerkzeugs (siehe 5) bezeichnet. Mit 180 ist eine Blechabdeckung für die elektrische Kontaktierung bezeichnet.
In der in 2 gezeigten Darstellung ist gut zu erkennen, dass die auf der Grundplatte 110 aufgebauten Komponenten eine Rahmenstruktur ausbilden. Zusammen mit der Grundplatte 110 umschreibt diese Rahmenstruktur einen Aufnahmebereich, in den wenigstens ein Werkzeugwirkteil eingesetzt werden kann. Bei einem solchen Werkzeugwirkteil handelt es sich insbesondere um ein Ziehstempel- und/oder Schneidstempelmodul. Ein einzusetzendes Ziehstempel- und/oder Schneidstempelmodul ist bevorzugt als verhältnismäßig kleines Gussteil ausgebildet. Ebenso ist denkbar, dass die eingesetzten Module ebenfalls als Schweißkonstruktionen im Sinne der Erfindung ausgeführt sind. In vorteilhafter Weise können in das Werkzeuggestell 100 verschiedene Ziehstempel- und/oder Schneidstempelmodule eingesetzt werden, was ein hohes Maß an Fertigungsflexibilität ermöglicht.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass das einzusetzende Ziehstempel- und/oder Schneidstempelmodul von einem relativbeweglichen Niederhalter umgeben ist. Der jeweils eingesetzte Niederhalter kann als Schweißkonstruktion, insbesondere im Sinne der Erfindung, oder als Gusskonstruktion ausgebildet sein. Mit 190 sind im Aufnahmebereich angeschraubte Führungsplatten für einen Niederhalter bezeichnet. Um Führungsplatten 190 mit langen Führungsflächen einsetzen zu können, sind auf den Querträgern 130 Profilstücke 135 angeschweißt.
3 zeigt am Beispiel eines Eckprofils 120 eine Verbindungsmöglichkeit, bei der ergänzend zu den Schweißverbindungen eine Formschlussverbindung zwischen dem Eckprofil 120 und der Grundplatte 110 erfolgt. Die Formschlussverbindung wird durch einen auf die Grundplatte 110 aufgesetzten und daran festgeschweißten Steckrahmen 125 realisiert. Der Steckrahmen 125 ist sowohl an seinem Außenumfang als auch an seinem Innenumfang mit der Grundplatte 110 verschweißt. Die jeweiligen Schweißnähte bzw. Schweißnahtverläufe sind mit 127 und 128 bezeichnet. Bei dem Steckrahmen 125 handelt es sich um ein abgelängtes Viereckhohlprofil, dessen Innenkontur der Außenkontur des Eckprofils 120 entspricht, so dass das Eckprofil 120 formschlüssig in den Steckrahmen 125 eingesteckt und nachfolgend mit dem Steckrahmen 125 verschweißt werden kann. Derartige formschlüssige Verbindungen eignen sich selbstverständlich auch zum Fügen anderer Komponenten.
Alternativ kann vorgesehen sein, dass in die Grundplatte 110 eine Ausnehmung eingebracht wird, deren Innenkontur der Außenkontur des Eckprofils 120 entspricht und in die das Eckprofil 120 formschlüssig eingesteckt und dann mit der Grundplatte 110 verschweißt wird. Derartige formschlüssige Verbindungen eignen sich selbstverständlich auch zum Fügen anderer Komponenten. Im Übrigen ist auch ein formschlüssiges Verstiften von Komponenten möglich.
4 zeigt beispielhaft, wie die Eckprofile 120 und die Stützprofile 140 auf der Grundplatte 110 positioniert werden können, ohne dass die Pinolensteckbohrungen 111, die zum Durchführen von Pinolen für z. B. die Betätigung des Niederhalters benötigt werden, abgedeckt werden. Bevorzugt ist vorgesehen, dass alle Pinolensteckbohrungen 111 frei bleiben, so dass hinsichtlich der Verwendung verschiedener Niederhalter oder im Hinblick auf die Verwendung in verschiedenen Pressen keine Einschränkungen bestehen. Gleiches gilt auch für die Positionierung von Brustblechen 150, etwaiger Stützbleche und/oder etwaiger Abstützbleche. Das beabsichtigte Freilassen der Pinolensteckbohrungen 111 ist auch aus 2 ersichtlich. Mit 151 sind Schweißnähte zwischen dem gezeigten Brustblech 150 und dem gezeigten Eckprofil 120 bezeichnet. Die gezeigten Komponenten 120, 140 und 150 sind im Übrigen stirnseitig mit der Grundplatte 110 verschweißt, wie in 3 verdeutlicht.
5 zeigt ein zum Werkzeuggestell der 2 korrespondierendes Werkzeuggestell 200 für ein Oberwerkzeug. Das Werkzeuggestell 200 weist eine erste rechteckige Grundplatte 210 und eine hierzu beabstandete und parallel ausgerichtete flächenkleinere zweite Grundplatte 215 auf. Bei der zweiten Grundplatte 215 handelt es sich um ein aus der ersten Grundplatte 210 herausgetrenntes und versetztes Plattenstück. In gleicher Weise könnte natürlich auch ein Werkzeuggestell für ein Unterwerkzeug aufgebaut werden. Die Grundplatten 210 und 215 sind aus massiven Blechen gebildet. Ebenso können diese Grundplatten 210 und 215, vergleichbar zur Grundplatte 110 in 2, auch mit einer Lochung ausgebildet sein.
Auf der ersten Grundplatte 210 sind, vergleichbar zum Werkzeuggestell 100 der 2, vier Eckprofile 220 angeschweißt, zwischen denen das aus der ersten Grundplatte 210 herausgetrennte und versetzte Plattenstück positioniert und verschweißt wird und somit die zweite Grundplatte 215 ausbildet. Zusätzlich ist die zweite Grundplatte 215 über mehrere winkelartig ausgebildete Abstützbleche 245 mit der ersten Grundplatte 210 verbunden, wobei die Abstützbleche 245 sowohl mit der ersten Grundplatte 210 als auch mit der zweiten Grundplatte 215 verschweißt sind.
An der zweiten Grundplatte 215 kann wenigstens ein Werkzeugwirkteil befestigt werden. Bei einem solchen Werkzeugwirkteil handelt es sich insbesondere um ein Ziehmatrizen- und/oder Schneidmatrizenmodul, das mit einem im Werkzeuggestell 100 des Unterwerkzeugs eingesetzten Ziehstempel- und/oder Schneidstempelmodul korrespondiert. Ein solches Ziehmatrizen- und/oder Schneidmatrizenmodul ist bevorzugt als verhältnismäßig kleines und insbesondere auch flaches Gussteil ausgebildet. Ebenso ist denkbar, dass die eingesetzten Module ebenfalls als Schweißkonstruktionen im Sinne der Erfindung ausgeführt sind. In vorteilhafter Weise können am Werkzeuggestell 200 verschiedene Ziehmatrizen- und/oder Schneidmatrizenmodule befestigt werden.
Um eine flächige Abstützung der zweiten Grundplatte 215 zu erhalten, sind an deren Unterseite senkrecht ausgerichtete Profilstücke 235 angeordnet, was sehr gut aus der in 5 gezeigten Darstellung ersichtlich ist. Die Profilstücke 235 sind stirnseitig mit der Unterseite der zweiten Grundplatte 215 verschweißt und bevorzugt auch miteinander verschweißt. Alternativ kann eine Abstützung der zweiten Grundplatte 215 auch mit Blechstreifen realisiert werden, wie nachfolgend im Zusammenhang mit der 6 erläutert.
An den Kurzseiten des Werkzeuggestells 200 sind zwischen den Eckprofilen 220 weitere Zwischenprofile 225 in Form von Viereckprofilen angeordnet. An diesen Zwischenprofilen 225 sind Führungsplatten 270 angeschraubt oder angeschweißt, die auf den korrespondierenden Führungsplatten 170 am Werkzeuggestell 100 des Unterwerkzeugs (siehe 2) abgleiten können. Mit 221 sind Deckbleche für die Eckprofile 220 bezeichnet. Mit 260 sind angeschraubte oder angeschweißte Tragwangen bzw. Zugösen bezeichnet. Mit 212 sind Ausnehmungen in der ersten Grundplatte 210 bezeichnet, die u. a. der Gewichtsreduzierung dienen können.
6 zeigt zwei sich kreuzende Blechstreifen 280 und 290 die anstelle der in 5 gezeigten Profilstücke 235 zur Abstützung der zweiten Grundplatten 215 vorgesehen sein können. Bevorzugt handelt es sich um eine Vielzahl solcher Blechstreifen 280 und 290, die an der Unterseite der Grundplatte 215 angeschweißt sind. Um die Herstellung des Werkzeuggestells 200 zu erleichtern und die Steifigkeit des Werkzeuggestells 200 zu erhöhen, ist beabsichtigt, dass die sich kreuzenden Blechstreifen 280 und 290 mit zueinander korrespondierenden Ausnehmungen 281 und 291 ausgestattet und formschlüssig ineinander gesteckt werden. An den Kontaktstellen in den Steckbereichen werden die Blechstreifen 280 und 290 zusätzlich miteinander verschweißt. Eine solche Verbindungstechnik kann auch anderweitig eingesetzt werden.
Es soll ausdrücklich darauf hingewiesen werden, dass die obenstehend im Zusammenhang mit den Figuren erläuterten Merkmale im Rahmen der Erfindung nicht auf eine bestimmte Merkmalskombination festgelegt, sondern beliebig miteinander kombinierbar sind. So sind insbesondere die im Zusammenhang mit dem Werkzeuggestell 100 beschriebenen Merkmale auch auf das Werkzeuggestell 200 übertragbar und umgekehrt.
Bezugszeichenliste

100: Werkzeuggestell (Unterwerkzeug)
110: Grundplatte
111: Pinolensteckbohrung
120: Eckprofil
121: Deckblech
125: Steckrahmen
127: Schweißnaht
128: Schweißnaht
130: Querprofil
135: Profilstück
140: Stützprofil
150: Brustblech
151: Schweißnaht
160: Tragwange
170: Führungsplatte
180: Blechabdeckung
200: Werkzeuggestell (Oberwerkzeug)
210: erste Grundplatte
212: Ausnehmung
215: zweite Grundplatte
220: Eckprofil
221: Deckblech
225: Zwischenprofil
235: Profilstück
245: Abstützblech, Abstützwinkel
260: Tragwange
280: Blechstreifen
281: Ausnehmung
290: Blechstreifen
291: Ausnehmung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102008012230 A1 [0003]

Claims

Werkzeug für die Blechbearbeitung, insbesondere Umform- und/oder Schneidwerkzeug, mit einem ersten Werkzeugteil und einem zweiten Werkzeugteil, die zueinander relativbeweglich sind, wobei das erste Werkzeugteil und/oder das zweite Werkzeugteil modular ausgebildet ist, derart, dass dieses ein Werkzeuggestell (100; 200) mit wenigstens einem darin aufgenommenen Werkzeugwirkteil aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeuggestell (100; 200) des ersten Werkzeugteils und/oder des zweiten Werkzeugteils aus miteinander verschweißten Komponenten aus Halbzeugen aufgebaut ist.
Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Halbzeugen um handelsübliche Halbzeuge handelt, die einer Gruppe entnommen sind, welche Bleche, U-Profile, T-Profile, H-Profile, geschlossene Mehreckhohlprofile, Rundhohlprofile und Mehrkammerprofile, sowie massive Mehreck- und Rundprofile umfasst.
Werkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest vereinzelt ergänzende Formschlussverbindungen zwischen den miteinander verschweißten Komponenten vorgesehen sind.
Werkzeug nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeuggestell (100) eine Grundplatte (110) aufweist, auf der eine Rahmenstruktur angeordnet ist, wobei diese Rahmenstruktur aus Eckprofilen (120), diese Eckprofile verbindende Querprofile (130) und die Querprofile (130) auf der Grundplatte (110) abstützende Stützprofile (140) aufgebaut ist.
Werkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Eckprofilen (120) um Viereckhohlprofile handelt, die auf der von der Grundplatte (110) abgewandten Stirnseite von einem Deckblech (121) abgedeckt sind.
Werkzeug nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundplatte (110) mit Pinolensteckbohrungen (111) ausgebildet ist, wobei die Eckprofile (120) und die Stützprofile (140) derart auf der Grundplatte (110) positioniert sind, dass zumindest die relevanten Pinolensteckbohrungen (111) frei bleiben.
Werkzeug nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeuggestell (200) eine erste Grundplatte (210) aufweist, auf der vier Eckprofile (220) angeordnet sind, und eine zweite flächenkleinere Grundplatte (215), die beabstandet zur ersten Grundplatte (210) zwischen den vier Eckprofilen (220) angeordnet ist.
Werkzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Grundplatte (215) mit mehreren an ihrer Unterseite angeordneten Profilstücken (235) abgestützt ist, wobei diese Profilstücke (235) im Wesentlichen senkrecht zur zweiten Grundplatte (215) ausgerichtet sind.
Werkzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Grundplatte (215) mit mehreren an ihrer Unterseite angeordneten Blechstreifen (280, 290) abgestützt ist, wobei diese Blechstreifen (280, 290) kreuzend angeordnet und mittels zueinander korrespondierenden Ausnehmungen (281, 291) formschlüssig ineinander gesteckt sind.
Werkzeuggestell (100, 200) mit den Merkmalen wenigstens einer der vorausgehenden Ansprüche zur Verwendung in einem Umform- und/oder Schneidwerkzeug.