DE102012011767A1 - Parting a workpiece - Google Patents
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- B26F3/002—Precutting and tensioning or breaking
Abstract
Es werden ein Verfahren zum Zerteilen eines Werkstücks (2) sowie eine hierzu geeignete Vorrichtung (22) angegeben. Dabei wird in das zu zerteilende Werkstück (2) entlang einer Trennlinie (10) unter plastischer Verformung zumindest einseitig eine im Werkstück (2) endende Kerbgeometrie (12) eingebracht und das Werkstück (2) entlang der Trennlinie (10) schergeschnitten. Dadurch kann unmittelbar eine gratfreie Schnitt- bzw. Bruchfläche erzeugt werden.A method for dividing a workpiece (2) and a device (22) suitable for this purpose are specified. In this case, a notch geometry (12) ending in the workpiece (2) is introduced into the workpiece (2) to be cut along a parting line (10) with plastic deformation at least on one side and the workpiece (2) is sheared along the parting line (10). As a result, directly a burr-free cut or fracture surface can be generated.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zerteilen eines Werkstücks sowie ein zum Zerteilen eines Werkstücks eingerichtete Vorrichtung. Dabei beschäftigt sich die Erfindung insbesondere mit dem Wunsch nach einem möglichst gratfreien Zerteilen von Werkstücken, so dass notwendige Bearbeitungsschritte zur Gratentfernung vermieden werden können.The invention relates to a method for cutting a workpiece and to a device arranged for cutting a workpiece. In this case, the invention is particularly concerned with the desire for a burr-free cutting of workpieces, so that necessary processing steps for burr removal can be avoided.
Unter einem Zerteilen eines Werkstücks wird entsprechend der
Aufgrund der Werkstoffverformung während des Scherschneidprozesses kommt es zu einer charakteristischen Ausbildung der Schnittfläche am Werkstück. Schergeschnittene Werkstücke weisen verfahrensbedingt eine Neigung der Schnitt- bzw. Bruchfläche sowie stets einen Grat auf. Ein solcher Grat ist jedoch am Werkstück meist unerwünscht. So können sich lösende oder abgeschlagene Grate Funktionsstörungen bei Werkstücken hervorrufen. Beispielsweise können hierdurch Kurzschlüsse bei elektrischen und elektronischen Komponenten resultieren. Weiter nimmt bei nachgeschalteten Beschichtungsprozessen die Benetzungsdicke im Bereich der Gratbildung ab. Dies kann beispielsweise zu einem reduzierten Korrosionsschutz des fertigen Werkstücks führen. Generell stellen Grate am Werkstück bei manueller Weiterbearbeitung oder bei der Montage ein Verletzungsrisiko für den Werker, insbesondere auch beim Endkunden, dar. Ein Grat am Werkstück kann ferner bei der Positionierung des Werkstücks oder bei der Montage in einer Baugruppe zu einer verringerten Positioniergenauigkeit führen. Darüber hinaus können Grate am Werkstück in nachfolgenden Fertigungsschritten auch zu Schädigungen oder zu einem erhöhten Verschleiß an den Werkzeugen führen.Due to the material deformation during the shearing cutting process, a characteristic formation of the cut surface on the workpiece occurs. Due to the process, shear-cut workpieces have a tendency to cut or fracture surface and always a burr. However, such a burr is usually undesirable on the workpiece. Thus, loosening or chipped burrs can cause workpieces to malfunction. For example, this can result in short circuits in electrical and electronic components. Further decreases in downstream coating processes, the wetting thickness in the burr formation. This can for example lead to a reduced corrosion protection of the finished workpiece. In general, burrs on the workpiece during manual further processing or during assembly pose a risk of injury to the operator, in particular also to the end customer. A burr on the workpiece can also lead to a reduced positioning accuracy when positioning the workpiece or when mounting in an assembly. In addition, burrs on the workpiece in subsequent manufacturing steps can also lead to damage or increased wear on the tools.
Sehr häufig müssen daher Grate am zerteilten Werkstück durch zusätzliche Nachbearbeitungsschritte entfernt oder zumindest verkleinert werden. Dies führt zu erhöhten Werkstückkosten und insgesamt zu einer Senkung der Wirtschaftlichkeit.Very often, therefore, burrs on the parted workpiece must be removed by additional post-processing steps or at least reduced in size. This leads to increased workpiece costs and overall to a reduction in cost-effectiveness.
Insbesondere in der Metall- und Elektroindustrie besteht daher der Wunsch nach einer gratlosen Fertigung von Werkstücken, da ohne Nachbearbeitungsschritte zur Entfernung des Grates ein schlechterer Korrosionsschutz an den Schnittflächen besteht oder die Gefahr eines Kurzschlusses vorhanden ist. Zudem treten die Probleme eines erhöhten Werkzeugverschleißes aufgrund einer Gratausbildung vor allem beim Beschneiden von Strukturbauteilen aus weichen Blechwerkstoffen auf, wie sie vielfach insbesondere im Automobilbereich eingesetzt werden. Die Gratausbildung und damit der Aufwand für eine Nachbearbeitung sind bei weichen Werkstoffen am größten. In der Elektroindustrie müssen insbesondere elektrische Steckverbindungen aufgrund ihres Einsatzbereiches hohen Qualitätsstandards entsprechen. Nachbearbeitungsprozesse zur Gratentfernung sind auch hier bislang häufig unumgänglich.In particular, in the metal and electrical industry, there is a desire for a flashless production of workpieces, since without post-processing steps to remove the burr worse corrosion protection at the cut surfaces or the risk of short circuit exists. In addition, the problems of increased tool wear due to a burr formation, especially when trimming of structural components made of soft sheet materials, as they are often used in particular in the automotive sector. The burr formation and thus the effort for a post-processing are greatest for soft materials. In the electrical industry in particular electrical connectors must meet high quality standards due to their field of application. Post-processing processes for burr removal are often unavoidable.
Als gratfreies Verfahren zum Zerteilen eines Werkstücks ist bislang nur das sogenannte Konterschneiden bekannt. Hierzu wird beispielsweise auf die
Entsprechend der
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein alternatives Verfahren zum Zerteilen eines Werkstücks anzugeben, wobei die Bruch- bzw. Schnittfläche nach dem Zerteilen möglichst gratfrei ist. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung anzugeben, mit der sich ein Werkstück möglichst gratfrei zerteilen lässt.The object of the invention is therefore to provide an alternative method for cutting a workpiece, wherein the fracture or cut surface after the cutting is as free of burrs as possible. Another object of the invention is a device specify with which a workpiece can be cut as free of burrs as possible.
Die erstgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zum Zerteilen eines Werkstücks gelöst, wobei in das zu zerteilende Werkstück entlang einer Trennlinie unter plastischer Verformung zumindest einseitig eine im Werkstück endende Kerbgeometrie eingebracht und das Werkstück entlang der Trennlinie schergeschnitten wird.According to the invention, the first object is achieved by a method for cutting a workpiece, wherein a notch geometry ending in the workpiece is introduced into the workpiece to be cut along a parting line with plastic deformation at least on one side and the workpiece is sheared along the parting line.
In einem ersten Schritt geht die Erfindung dabei von der Überlegung aus, durch eine gezielte Einbringung einer Werkstoffverformung eine Sollbruchstelle im Werkstück zu erzeugen, die bei einem anschließenden Zerteilen des Werkstücks zu einer gratfreien Schnitt- bzw. Bruchfläche führt. Dabei hat es sich gezeigt, dass eine hierfür geeignete Werkstoffverformung durch das Einbringen einer Kerbgeometrie erzeugt werden kann, wobei der Werkstoff des Werkstücks plastisch verformt wird. Durch das Einbringen einer Kerbgeometrie unter plastischer Werkstoffverformung wird das Gefüge eines insbesondere duktilen Werkstoffs im Bereich des Kerbeindrucks gestaucht bzw. gestreckt, was zu einer lokalen Kaltverfestigung im Werkstoff führt. Im Bereich des Kerbeindrucks erhöht sich somit insbesondere bei metallischen Werkstoffen die Härte des Werkstoffs.In a first step, the invention proceeds from the consideration of producing a predetermined breaking point in the workpiece by a targeted introduction of a material deformation, which results in a burr-free cutting or fracture surface in a subsequent cutting of the workpiece. It has been found that a suitable material deformation can be generated by introducing a notch geometry, wherein the material of the workpiece is plastically deformed. By introducing a notch geometry with plastic material deformation, the microstructure of a particular ductile material is compressed or stretched in the region of the notch impression, which leads to a local strain hardening in the material. In the area of the notch impression, the hardness of the material thus increases, in particular in the case of metallic materials.
In einem zweiten Schritt erkennt die Erfindung, dass durch Zerteilen des Werkstoffs im Bereich der durch den Kerbeindruck erfolgten Gefügeveränderung eine gratfreie Schnitt- bzw. Bruchfläche hergestellt werden kann. Dies gelingt dadurch, dass das Werkstück im Bereich der lokalen Vorverformung schergeschnitten wird. Dabei dringt die Schneide eines Schneidwerkzeugs in den durch den Kerbeindruck vorverformten Bereich ein. Zu einer Gratausbildung kann es nicht kommen, da in der letzten Trennphase aufgrund des eingebrachten Kerbeindrucks eine Einformung des Werkstoffes in das Schneidwerkzeug nicht stattfinden kann. Durch die Lokalisierung des Scherschneidvorganges können zudem geringe Maßtoleranzen erreicht werden. Zusätzlich kommt es durch die gezielte lokale Vorverformung und insbesondere durch die hierdurch erhöhte Härte im Werkstoff beim Scherschneiden zu einer gerichteten Rissausbreitung an der Stelle des Kerbeindrucks. Letzteres führt zu einer nahezu senkrechten Schnitt- bzw. Bruchfläche, was gerade bei einer Weiterverarbeitung des zerteilten Werkstücks durch Fügen von großem Vorteil sein kann.In a second step, the invention recognizes that a burr-free cut or fracture surface can be produced by dividing the material in the region of the microstructure change effected by the notch impression. This is achieved by cutting the workpiece in the region of the local pre-deformation. In this case, the cutting edge of a cutting tool penetrates into the area pre-deformed by the notch impression. It can not come to a burr formation, since in the last separation phase due to the introduced notch indentation of the material can not take place in the cutting tool. By localizing the shear cutting process also small dimensional tolerances can be achieved. In addition, due to the targeted local pre-deformation and in particular the resulting increased hardness in the material during shearing, a directed crack propagation occurs at the location of the notch impression. The latter leads to a nearly vertical cutting or fracture surface, which can be a great advantage in a further processing of the divided workpiece by joining.
Weiter treten am Grund der Kerbgeometrie während des Scherschneidvorganges Spannungsspitzen im Werkstoff auf. Aufgrund der örtlich erhöhten Spannungen wird ein frühzeitiger Bruch im Werkstoff initiiert, wodurch das Schneidkraftmaximum reduziert wird. Eine Reduzierung des Schneidkraftmaximums führt zu einer Reduzierung des Werkstoffverschleißes der Aktivelemente und zu einer geringeren Maschinenbelastung. Die Erfindung bietet insofern auch einen Vorteil beim Zerteilen von hoch- und höchstfesten Werkstücken, wie sie bedingt durch die gestiegenen Anforderungen im Bereich des Leichtbaus vermehrt bearbeitet werden müssen.Furthermore, stress peaks occur in the material at the bottom of the notch geometry during the shearing process. Due to the locally increased stresses an early break in the material is initiated, whereby the cutting force maximum is reduced. A reduction of the cutting force maximum leads to a reduction of the wear of the active elements and to a lower machine load. The invention also offers an advantage in the division of high and very high-strength workpieces, as they must be increasingly processed due to the increased requirements in the field of lightweight construction.
Das angegebene Verfahren eignet sich insbesondere zum Zerteilen von metallischen Blechteilen. Grundsätzlich können mit dem angegebenen Verfahren aber auch andere Materialien, beispielsweise ein duktiles Polymer, grat- und spanfrei zerteilt werden. Bedingt durch die eingebrachte Kerbgeometrie reduziert sich aber auch bei harten und spröden Materialien die zum Zerteilen beim Scherschneiden benötigte Schneidkraft. Das Verfahren eignet sich insofern auch zum Zerteilen eines faserverstärkten Kunststoffes oder einer Keramik.The specified method is particularly suitable for cutting metallic sheet metal parts. In principle, however, other materials, for example a ductile polymer, can be cut free of burrs and chips by the specified method. Due to the introduced notch geometry, the cutting force required for cutting during shear cutting is reduced even with hard and brittle materials. The method is thus also suitable for cutting a fiber-reinforced plastic or ceramic.
Unter dem Begriff der Kerbgeometrie wird im Sinne der Erfindung nicht notwendigerweise nur die Form einer Kerbe im eigentlichen Sinne verstanden, die häufig als Keilform beschrieben wird. Eine solche Keil- oder eigentliche Kerbform ist zur Erzeugung einer Sollbruchstelle in Verbindung mit entstehenden Spannungsspitzen in der Regel vorteilhaft. Allerdings kann es in Einzelfällen auch vorteilhaft sein, die lokale Verformung am Werkstück mit einer weichen oder eher runden, nicht direkt keilförmigen Kerbgeometrie zu erzeugen. Der Vorteil hiervon ist ein geringerer Verschleiß des Verformungswerkzeugs unter der Akzeptanz, dass die Spannungserhöhung nicht in gleichem Maße auftritt wie bei einer keilförmigen Kerbgeometrie mit scharfen Radien. Da die eigentliche Kerb- oder Keilform somit für die Erfindung nicht unmittelbar wesentlich ist, werden die beschriebenen Formen einer lokalen Verformung unter dem Begriff einer Kerbgeometrie zusammengefasst.For the purposes of the invention, the term notch geometry is not necessarily understood to mean only the shape of a notch in the actual sense, which is often described as a wedge shape. Such a wedge or actual notch shape is generally advantageous for generating a predetermined breaking point in conjunction with resulting voltage peaks. However, it may also be advantageous in individual cases to generate the local deformation on the workpiece with a soft or rather round, not directly wedge-shaped notch geometry. The advantage of this is a lower wear of the deformation tool under the assumption that the voltage increase does not occur to the same extent as in a wedge-shaped notch geometry with sharp radii. Since the actual notch or wedge shape is thus not immediately essential to the invention, the described forms of local deformation are summarized under the term of a notch geometry.
In einer bevorzugten Ausgestaltung wird das Werkstück zur Einbringung der Kerbgeometrie mit einem Niederhalter gegen ein Kerbwerkzeug bewegt und das Werkstück hierzu gleichgerichtet mit einem ersten Schneidwerkzeug gegen ein zweites Schneidwerkzeug schergeschnitten. Durch die gleichgerichtete Bewegung beider Arbeitsschritte kann das benötigte Presswerkzeug noch weiter vereinfacht werden. Darüber hinaus ist der Zerteilprozess des Werkstücks hierdurch deutlich verkürzt, was den Fertigungsdurchsatz erheblich vergrößert.In a preferred embodiment, the workpiece for introducing the notch geometry is moved with a holding-down device against a notching tool and the workpiece for this purpose rectified sheared with a first cutting tool against a second cutting tool. By the rectified movement of both steps, the required pressing tool can be further simplified. In addition, the Zerteilprozess the workpiece is thereby significantly shortened, which increases the production throughput considerably.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung wird die Kerbgeometrie durch ein Beiß- oder Messerschneiden eingebracht. Dabei wird entlang der Trennlinie die Kerbgeometrie mittels einer keilförmigen Schneide in das Werkstück eingebracht. Im Sinne der Erfindung handelt es sich hierbei aber nicht um ein Zerteilungsverfahren gemäß der
Die Erfindung ist nicht eingeschränkt darauf, dass die Kerbgeometrie einseitig in das Werkstück eingebracht wird. Vielmehr kann die Kerbgeometrie entlang der Trennlinie auch beidseitig in das Werkstück eingebracht werden. Dabei werden die beiden Kerbgeometrien derart eingebracht, dass im Werkstück zwischen den Kerbgeometrien eine Werkstoffverbindung bestehen bleibt. Auch beim beidseitigen Einbringen einer Kerbgeometrie wird das Werkstück nicht vollständig zerteilt. Bevorzugt wird die beidseitige Kerbgeometrie mit Keilschneiden nach Art des sogenannten Beißschneidens entsprechend der
Die Verfahrensschritte des Einbringens einer im Bauteil endenden Kerbgeometrie und des Scherschneidens können sowohl in zwei getrennten Arbeitsschritten als auch kombiniert in einem gemeinsamen Arbeitsschritt erfolgen. Aus verfahrensökonomischer Sicht ist das Einbringen der Kerbgeometrie in einem gemeinsamen Arbeitsschritt mit dem Scherschneiden zu bevorzugen. Dabei dringt beispielsweise ein Kerbwerkzeug gegen einen Niederhalter in das Werkstück ein, während ein Schneidwerkzeug gegen das Kerbwerkzeug bewegt wird, wobei das Kerbwerkzeug als ein zweites Schneidwerkzeug des Scherschneidens wirkt.The process steps of introducing a kerf geometry ending in the component and shearing cutting can be carried out both in two separate working steps and combined in a common working step. From a procedural economic point of view, the introduction of the notch geometry in a joint step with the shear cutting is to be preferred. In this case, for example, penetrates a notching tool against a hold-down in the workpiece while a cutting tool is moved against the notching tool, the notching tool acts as a second cutting tool of the shear cutting.
In einer bevorzugten Ausgestaltung wird das zu zerteilende Bauteil durch ein Umformverfahren, insbesondere durch Tiefziehen, verformt. Die Trennlinie zum Zerteilen des Werkstücks ist dabei insbesondere in einem Randbereich des Werkstücks vorgesehen, so dass die Ränder außerhalb der Formgebung abgeschnitten bzw. abgetrennt werden.In a preferred embodiment, the component to be divided is deformed by a forming process, in particular by deep drawing. The dividing line for dividing the workpiece is provided in particular in an edge region of the workpiece, so that the edges are cut off or separated outside the shaping.
Besonders vorteilhaft erfolgt das Einbringen der Kerbgeometrie in einem Arbeitsschritt mit dem Umformverfahren. Dazu kann beispielsweise eine formgebende Matrize oder ein das Werkstück in die Matrize einformender Stempel zugleich als Kerbwerkzeug ausgestaltet sein, so dass insbesondere beim Tiefziehen entlang der gewünschten Trennlinie, beispielsweise am Rand der Matrize, zugleich die entsprechende Kerbgeometrie in das Werkstück eingebracht wird.Particularly advantageous is the introduction of the notch geometry in one step with the forming process. For this purpose, for example, a shaping die or a punch forming the workpiece in the die at the same time be configured as a notching tool, so that in particular during deep drawing along the desired parting line, for example at the edge of the die, the corresponding notch geometry is introduced into the workpiece.
In einer weiter bevorzugten Ausgestaltung wird das Werkstück in einem Arbeitsschritt mit dem Umformverfahren schergeschnitten. Dabei kann das Einbringen der Kerbgeometrie vor oder während des Umformverfahrens erfolgen. Letztere Ausgestaltung wird insbesondere dadurch ermöglicht, dass beispielsweise das Kerbwerkzeug zugleich als ein Schneidwerkzeug für das Scherschneiden ausgebildet ist. In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung erfolgen somit das Tiefziehen sowie das Zerteilen des Werkstücks in einem einzigen kombinierten Arbeitsschritt. Ein separater Bearbeitungsprozess zum Abtrennen von Rändern des durch Tiefziehen geformten Werkstückes kann somit gänzlich entfallen. Das durch Tiefziehen geformte Werkstück wird unmittelbar gratfrei und von seinen Rändern befreit erzeugt.In a further preferred embodiment, the workpiece is sheared in one step with the forming process. In this case, the introduction of the notch geometry can take place before or during the forming process. The latter embodiment is made possible in particular by the fact that, for example, the notching tool is at the same time designed as a cutting tool for the shear cutting. In a particularly preferred embodiment, the deep-drawing and the cutting of the workpiece thus take place in a single combined operation. A separate machining process for separating edges of the formed by deep drawing workpiece can thus be completely eliminated. The formed by deep drawing workpiece is generated directly burr-free and freed from its edges.
Eigene Untersuchungen haben weiter ergeben, dass zum Erzielen gratfreier und möglichst senkrechter Schnitt- bzw. Bruchflächen am Werkstück die Tiefe des Eindruckes der Kerbgeometrie in den Werkstoff des zu zerteilenden Werkstücks in Abhängigkeit von dessen Duktilität gewählt werden sollte. Für einen weichen Tiefziehstahl sollte werkstoffspezifisch die Kerbgeometrie beispielsweise bevorzugt wenigstens bis zu einer Tiefe von 10%, bezogen auf die Dicke des Werkstücks, eingebracht werden. Das angegebene Verfahren eignet sich insbesondere zum Zerteilen von Werkstücken, die eine Dicke zwischen 0,3 mm und 3 mm aufweisen. Das Verfahren eignet sich aber auch zum Zerteilen von Werkstücken mit Dicken über 10 mm. Ganz generell ist das Verfahren nicht auf eine spezifische Werkstückdicke eingeschränkt.Our own investigations have further shown that to achieve burr-free and as vertical as possible cutting or fracture surfaces on the workpiece, the depth of the impression of the notch geometry should be selected in the material of the workpiece to be divided depending on its ductility. For a soft deep-drawing steel, the notch geometry, for example, should preferably be introduced at least to a depth of 10%, based on the thickness of the workpiece, at least to a depth of 10%. The specified method is particularly suitable for cutting workpieces having a thickness between 0.3 mm and 3 mm. The method is also suitable for cutting workpieces with thicknesses over 10 mm. In general, the method is not limited to a specific workpiece thickness.
Die zweitgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung zur Zerteilung eines Werkstücks, welche ein erstes und ein zweites Schneidwerkzeug, die unter Zwischenlage des Werkstücks gegeneinander bewegbar sind, einen Niederhalter sowie ein gegen das Werkstück bewegbares Kerbwerkzeug umfasst. Dabei sind das Kerbwerkzeug zur Einbringung einer im Werkstück endenden Kerbgeometrie entlang einer Trennlinie und die Schneidwerkzeuge zu einem Scherschneiden des Werkstücks entlang der Trennlinie eingerichtet.The second object is achieved by a device for dividing a workpiece, which comprises a first and a second cutting tool, which are movable with the interposition of the workpiece against each other, a hold-down and a movable against the workpiece notching tool. In this case, the notching tool for introducing a kerf geometry ending in the workpiece along a parting line and the cutting tools for shearing the workpiece along the parting line are arranged.
Das Kerbwerkzeug weist beispielsweise eine entsprechend der gewünschten Trennlinie ausgeformte Keil- oder Messerschneide auf, die unter plastischer Werkstoffverformung in das Werkstück eingebracht werden kann. Die Keilschneide oder ein anderes aktives Element zum Einbringen der Kerbgeometrie kann beispielsweise aus einem gehärteten Stahl hergestellt sein.The notching tool has, for example, a wedge or knife edge formed in accordance with the desired parting line, which can be introduced into the workpiece under plastic deformation of the material. The wedge cutting edge or another active element for introducing the notch geometry can be made, for example, from a hardened steel.
Vorteilhafterweise ist die Vorrichtung dazu eingerichtet, das Werkstück zur Einbringung der Kerbgeometrie mit dem Niederhalter gegen das Kerbwerkzeug zu bewegen und das Werkstück hierzu gleichgerichtet mit dem ersten Schneidwerkzeug gegen das zweite Schneidwerkzeug scherzuschneiden. Hierdurch kann die Vorrichtung einfacher und kostengünstiger ausgeführt werden und das Zerteilverfahren rascher durchgeführt werden.Advantageously, the device is adapted to move the workpiece for introducing the notch geometry with the hold-down device against the notch tool and the same time scissors cut the workpiece with the first cutting tool against the second cutting tool. As a result, the device can be made simpler and cheaper and the dicing process can be carried out more quickly.
Bevorzugt sind vom Kerbwerkzeug eine erste Keilschneide und eine zweite Keilschneide umfasst, die gegeneinander bewegbar und zu einem unvollständigen Beißschneiden eingerichtet sind. Hierdurch wird es möglich, entlang der Trennlinie in das Werkstück beidseitig eine Kerbgeometrie einzubringen. The notching tool preferably comprises a first wedge cutting edge and a second wedge cutting edge, which are movable relative to one another and arranged to incomplete cutting teeth. This makes it possible to introduce a notch geometry on both sides along the dividing line into the workpiece.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung sind von der Vorrichtung eine Matrize und ein Stempel umfasst, und wobei die Matrize und/oder der Stempel zusätzlich als Kerbwerkzeug ausgebildet ist/sind. Mit anderen Worten ist die Vorrichtung als ein Tiefziehwerkzeug mit einer formgebenden Matrize und einem Stempel zur Einformung des Werkstücks in die Matrize ausgebildet. Dabei sind die Matrize und/oder der Stempel zugleich zur Einbringung der Kerbgeometrie in das zu behandelnde Werkstück ausgebildet. Beim Tiefziehen dringt das Kerbwerkzeug an der Matrize oder am Stempel zugleich in das Werkstück ein, so dass die gewünschte Kerbgeometrie im Werkstück in einem Arbeitsschritt mit dem Tiefziehen erfolgt.In an advantageous embodiment of the device comprises a die and a punch, and wherein the die and / or the punch is additionally designed as a notching tool / are. In other words, the device is designed as a deep-drawing tool with a shaping die and a punch for molding the workpiece into the die. In this case, the die and / or the punch are at the same time designed to introduce the notch geometry into the workpiece to be treated. During deep drawing, the notching tool penetrates the die or the punch at the same time into the workpiece, so that the desired notch geometry in the workpiece takes place in one step with deep drawing.
Weiter vorteilhaft ist/sind die Matrize und/oder der Stempel zusätzlich als Schneidwerkzeug ausgebildet. Dadurch kann erreicht werden, dass das Werkstück in einem Arbeitsschritt mit einem Umformprozess, wie z. B. dem Tiefziehen, zerteilt wird. Besonders vorteilhaft sind die Matrize und/oder der Stempel sowohl als Kerbwerkzeug als auch als Schneidwerkzeug ausgebildet. In einem einstufigen Arbeitsschritt kann somit das Werkstück sowohl geformt als auch gratfrei zerteilt werden. Dabei ist insbesondere das Kerbwerkzeug als zweites Schneidwerkzeug ausgebildet, gegen das das erste Schneidwerkzeug beim Scherschneiden geführt wird.Further advantageous is / are the die and / or the punch additionally formed as a cutting tool. This can be achieved that the workpiece in one step with a forming process, such. B. deep drawing, is divided. Particularly advantageously, the die and / or the punch are designed both as a notching tool and as a cutting tool. In a one-step work step, the workpiece can thus be cut both shaped and burr-free. In particular, the notching tool is designed as a second cutting tool against which the first cutting tool is guided during shear cutting.
Vorteihafterweise ist von der Vorrichtung eine Steuereinrichtung zur Betätigung der bewegbaren Werkzeuge umfasst, die zur Durchführung der Zerteilung des Werkstücks gemäß dem vorbeschriebenen Verfahren eingerichtet ist.Vorteihafterweise the device comprises a control device for actuating the movable tools, which is arranged to perform the division of the workpiece according to the method described above.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand einer Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:Embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to a drawing. Showing:
In
In Phase a) wird ein blechartiges Werkstück
In Phase b) wird das Kerbteil
Im nächsten Arbeitsschritt wird das Werkstück
Anschließend wird das erste Schneidwerkzeug
In
In
In Phase a) wird das Werkstück
In Phase c) wird das erste Schneidwerkzeug
Der Keil
In allen drei Figuren wird ein Rand
Es wird weiter ersichtlich, dass das angegebene Verfahren so ausgestaltet werden kann, dass zum Zerteilen des Werkstücks
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 22
- Werkstückworkpiece
- 44
- erstes Kerbteilfirst notch part
- 55
- zweites Kerbteilsecond notch part
- 66
- Kerbwerkzeugnotching tool
- 77
- Schneidecutting edge
- 1010
- Trennlinieparting line
- 1212
- Kerbgeometrienotch geometry
- 1414
- NiederhalterStripper plate
- 1616
- Matrizedie
- 1818
- erstes Schneidwerkzeugfirst cutting tool
- 1919
- zweites Schneidwerkzeugsecond cutting tool
- 2020
- Abfall, RandGarbage, edge
- 2222
- Vorrichtung zum ZerteilenDevice for cutting
- 2424
- Steuereinrichtungcontrol device
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 39313320 C1 [0006, 0006] DE 39313320 C1 [0006, 0006]
- DE 3931320 C1 [0007] DE 3931320 C1 [0007]
Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
- Norm DIN 8588 [0002] Standard DIN 8588 [0002]
- VDI Richtlinie 2906, Blatt 6: Schnittflächenqualität beim Schneiden, Beschneiden und Lochen von Werkstücken aus Metall: Konterschneiden, Verein Deutscher Ingenieure, 1994 [0007] VDI Guideline 2906, Sheet 6: Cut surface quality when cutting, trimming and punching workpieces made of metal: counter cutting, Verein Deutscher Ingenieure, 1994 [0007]
- Norm DIN 8588 [0016] Standard DIN 8588 [0016]
- Norm DIN 8588 [0017] Standard DIN 8588 [0017]
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