DE102016004959B4 - Forming tool for forming metal or non-metal materials - Google Patents

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    • B21D37/18Lubricating, e.g. lubricating tool and workpiece simultaneously
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C33/00Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
    • B29C33/02Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor with incorporated heating or cooling means

Abstract

Formgebungswerkzeug (1) zur Umformung von Metall- oder Nichtmetallwerkstoffen mit- wenigstens einem Grundkörper (2), an welchem wenigstens ein Werkzeugeinsatz (3) mit einer Eingriffskontur (3.1) angeordnet ist,- einem Hauptfluidkanal (4), welcher entlang der Eingriffskontur (3.1) innerhalb des Werkzeugeinsatzes (3) verlaufend angeordnet ist, und- mehreren Nebenfluidkanälen (4.1), welche den Hauptfluidkanal (4) mit einer Aktivfläche (3.2) der Eingriffskontur (3.1) zum Durchleiten von Benetzungsmedium an die Aktivfläche (3.2) der Eingriffskontur (3.1) verbinden, wobei durch das Benetzungsmedium auf der Aktivfläche (3.2) eine Schmier- und/oder Kühlwirkung bewirkt wird.Shaping tool (1) for forming metal or non-metal materials with at least one base body (2), on which at least one tool insert (3) with an engagement contour (3.1) is arranged, - a main fluid channel (4), which along the engagement contour (3.1 ) is arranged extending within the tool insert (3), and- several secondary fluid channels (4.1), which the main fluid channel (4) with an active surface (3.2) of the engagement contour (3.1) for passing wetting medium to the active surface (3.2) of the engagement contour (3.1 ), wherein by the wetting medium on the active surface (3.2) a lubricating and / or cooling effect is effected.

Description

Die Erfindung betrifft ein Formgebungswerkzeug zur Umformung von Metall- oder Nichtmetallwerkstoffen mit wenigstens einem Grundkörper, an welchem wenigstens ein Werkzeugeinsatz mit einer Eingriffskontur angeordnet ist.The invention relates to a forming tool for forming metal or non-metal materials with at least one base body on which at least one tool insert is arranged with an engagement contour.

Mit Formgebungswerkzeugen zur Umformung von Metall- oder Nichtmetallwerkstoffen werden Schneid-, Präge-, Umform- Abkant- oder Nachformprozesse durchgeführt. Diese Formgebungswerkzeuge werden zur Herstellung von kleinen und großen Blechbauteilen, insbesondere jedoch großen Karosserieteilen eines Fahrzeugs eingesetzt. Dabei werden in der Regel dünnwandige Ausgangsmaterialien, wie Stahlblech- oder Aluminiumblechbahnen verwendet, wobei für jedes einzelne Karosserieteil spezielle Formgebungswerkzeuge erforderlich sind.With forming tools for forming metal or non-metal materials cutting, stamping, forming, bending or post-forming processes are performed. These forming tools are used for the production of small and large sheet metal parts, but especially large body parts of a vehicle. In this case, thin-walled starting materials, such as sheet steel or aluminum sheet trays are generally used, with special shaping tools being required for each individual body part.

Die Formgebungswerkzeuge umfassen Werkzeugeinsätze mit einer Eingriffskontur zur Realisierung der Schneid-, Präge-, Abkant- oder Nachformprozesse und werden als separate Bauteile hergestellt und mit einem Grundkörper, der ein Werkzeugunterteil, ein Werkzeugoberteil oder auch ein Schieber sein kann, verbunden.The forming tools comprise tool inserts with an engagement contour for realizing the cutting, embossing, bending or post-forming processes and are produced as separate components and connected to a base body, which may be a tool base, a tool shell or a slider.

Ferner sind Formgebungswerkzeuge zur Warmumformung von Metallwerkstoffen bekannt, wobei die Warmumformung oberhalb der Rehkristallisationstemperatur eines Metalls stattfindet. Bei den Prozessen zur Warmumformung ist es erforderlich, dass die Wärme sowohl aus dem warmumgeformten Bauteil als auch aus dem Warmumformungs-Werkzeug möglichst schnell abgeführt wird und daher insbesondere in einem solchen Warmumformungs-Werkzeug eine Kühlung erforderlich ist.Furthermore, shaping tools for hot working of metal materials are known, wherein the hot working takes place above the recrystallization temperature of a metal. In the hot forming processes, it is necessary that the heat be dissipated as quickly as possible both from the hot-formed component and from the hot-forming tool and, therefore, cooling is required particularly in such a hot-forming tool.

So ist bspw. aus der DE 199 37 315 A1 ein Verfahren zur Herstellung von Temperierkanälen von thermisch belasteten Formen bekannt, die bei der Herstellung von Bauteilen nach dem Druck- oder Spritzgussverfahren eingesetzt werden.So is, for example, from the DE 199 37 315 A1 a method for the production of tempering channels of thermally loaded forms, which are used in the manufacture of components by the printing or injection molding process.

Weiterhin beschreibt auch die DE 10 2004 032 093 B4 ein Werkzeug oder einen Werkzeugeinsatz, welches von einem Strömungskanal, der Beispielsweise als Kühlkanal ausgebildet ist, durchsetzt wird.Furthermore, also describes the DE 10 2004 032 093 B4 a tool or a tool insert, which is penetrated by a flow channel, which is formed for example as a cooling channel.

Schließlich beschreibt die DE 197 40 502 A1 ein Verfahren zur Herstellung von Bauteilen mit einem oberflächennahen Durchfluss- und Verteilungssystem für Flüssigkeiten und/oder Gase, die zur Kühlung, Heizung oder Schmierung der Bauteile eingesetzt sind. Ferner wird in dieser DE 197 40 502 A1 darauf hingewiesen, dass solche Durchflusssysteme als Kühlkanäle realisiert werden können, so dass gasförmige oder flüssige Kühlmittel während eines Klebeprozesses verdampfen und dabei auf dem Weg dieser Kühlkanäle des Bauteils dessen Wärme aufnehmen, die anschließend in einem Kühler abgekühlt werden. Beispielhaft für solche Bauteile werden elektrische Maschinen, Turbinen, Verbrennungsmotoren, Werkzeuge, wie bspw. spritzgießt Werkzeuge aufgeführt.Finally, that describes DE 197 40 502 A1 a method of manufacturing components having a near-surface flow and distribution system for liquids and / or gases used to cool, heat or lubricate the components. Furthermore, in this DE 197 40 502 A1 It should be noted that such flow systems can be realized as cooling channels, so that vaporize gaseous or liquid coolant during an adhesive process and absorb its heat on the way these cooling channels of the component, which are then cooled in a cooler. Exemplary of such components are electrical machines, turbines, internal combustion engines, tools, such as injection molds.

Es ist bekannt, dass beim Scherschneiden von Blechwerkstoffen aufgrund innerer Reibvorgänge bei der elastischen und plastischen Deformation des Bleches eine Temperaturerhöhung in der Scherschneidzone stattfindet, also ein Teil der Verformungsarbeit in der Scherzone in Wärme dissipiert. Die resultierende Temperaturerhöhung kann den Scherschneidprozess in nachteiliger Weise beeinflussen (vgl. Demmel, P.; Hirsch, M.; Golle, R.; Hoffmann, H.: In-situ temperature measurement in the shearing zone during sheet metal blanking Advances in Materials and Processing Technologies, Istanbul, 2011).It is known that when shear cutting of sheet materials due to internal friction in the elastic and plastic deformation of the sheet, a temperature increase takes place in the shear cutting zone, so a part of the deformation work in the shear zone dissipated in heat. The resulting increase in temperature may adversely affect the shear cutting process (see Demmel, P., Hirsch, M. Golle, R .: Hoffmann, H .: In-situ temperature measurement in the shearing zone during sheet metal blanking advances in Materials and Processing Technologies, Istanbul, 2011).

Ferner ist es bekannt, dass beim Scherschneiden von komplett trockenen Blechen an der Schneidkante des Werkzeugeinsatzes der höchste Verschleiß Auftritt. Eine Beölung des Werkzeugs mit Stanzöl führt zu einer Reduzierung des Verschleißes.Furthermore, it is known that when shearing completely dry sheets on the cutting edge of the tool insert, the highest wear occurs. Lubricating the tool with punching oil leads to a reduction in wear.

So beschreibt die EP 1 525 927 A1 , dass bei einer Anlage eines umzuformenden Blechs an Formwerkzeughälften Reibungskräfte auftreten, die durch das Auftragen von Schmiermittel auf das umzuformende Blech oder die Formwerkzeughälften vermindert werden. Ferner ist aus dieser EP 1 525 927 A1 ein Verfahren zum Bearbeiten eines Metallbleches mittels einer kombinierten Stanz-/Umformmaschine bekannt, bei welchem ein Luft-Ölgemisch im Abstand zum Arbeitsort des Umformwerkzeugs auf eine umzuformende Blechposition aufgesprüht und anschließend diese geschmierte Blechposition zu einem Bearbeitungswerkzeug gefahren wird. Hierzu wird seitlich versetzt zu einem Stanz- bzw. Umformwerkzeug eine Sprüheinrichtung derart angeordnet, dass die Blechunterseite geschmiert wird. Alternativ wird eine Anordnung vorgeschlagen, so dass die Blechoberseite geschmiert wird.That's how it describes EP 1 525 927 A1 in that frictional forces, which are reduced by the application of lubricant to the sheet metal or the mold halves to be formed, occur when a sheet to be formed is applied to mold halves. Furthermore, from this EP 1 525 927 A1 a method for processing a metal sheet by means of a combined punching / forming machine, in which an air-oil mixture at a distance from the working location of the forming tool sprayed onto a sheet metal position to be formed and then this lubricated sheet metal position is moved to a machining tool. For this purpose, a spraying device is arranged laterally offset from a punching or forming tool such that the underside of the sheet is lubricated. Alternatively, an arrangement is proposed so that the top surface of the sheet is lubricated.

Die DE 199 44 722 A1 beschreibt ein aus einem Stempel und einer Matrize als Formwerkzeughälften bestehenden Umformwerkzeug für die Umformung von metallischen Werkstoffen. Auf einer die Form des umzuformenden Werkstoffs bestimmende Formwerkzeugoberfläche der Formwerkzeughälften mündet eine Zuleitung für den Transport eines Schmierstoffes. Die Steuerung des Schmierstoffzuflusses kann mittels einer Kugel realisiert werden, der die von der Zuleitung gebildete Öffnung an der Formwerkzeugoberfläche federvorgespannt dicht abschließt. Wird durch den umzuformenden Werkstoff die Kugel von der Formwerkzeugoberfläche weggedrückt, kann Schmierstoff auf die Formwerkzeugoberfläche transportiert werden, um Reibungskräfte während der Umformung des Werkstoffes zu verringern. Eine andere Möglichkeit zum Aufbringen des Schmierstoffes auf die Formwerkzeugoberfläche besteht gemäß dieser DE 199 44 722 A1 darin, die mit einem Schmierstoff-Druckbehälter verbundene Zuleitung auf der Formwerkzeugoberfläche lediglich mit einer Bohrung mit geringem Durchmesser enden zu lassen. Das Aufbringen des Schmierstoffes auf die Formwerkzeugoberfläche erfolgt durch Steuerung des Druckes in dem Druckbehälter.The DE 199 44 722 A1 describes a forming tool consisting of a punch and a die as mold halves forming tool for the forming of metallic materials. On a mold surface of the mold halves which determines the shape of the material to be formed, a feed line for the transport of a lubricant opens. The control of the lubricant inflow can be realized by means of a ball, which closes the opening formed by the feed line on the mold surface in a spring-loaded manner. If the material to be reshaped becomes the ball from the mold surface pushed away, lubricant can be transported to the mold surface to reduce frictional forces during forming of the material. Another possibility for applying the lubricant to the mold surface is according to this DE 199 44 722 A1 in that to let the supply line connected to a lubricant pressure vessel on the mold surface only with a small diameter bore. The application of the lubricant to the mold surface is effected by controlling the pressure in the pressure vessel.

Des Weiteren ist aus der DE 102 02 201 A1 ein Verfahren zum Umformen von metallischen Blechen, Hohlkörpern oder Rohren als Werkstücke mit einem Werkzeug bekannt, bei welchem zur Verringerung von Reibung Öl zwischen dem Werkzeug und dem Werkstück über in dem Werkzeug verlaufende Leitungen eingebracht wird. Diese Leitungen verlaufen senkrecht zur Formwerkzeugoberfläche.Furthermore, from the DE 102 02 201 A1 a method for forming metal sheets, hollow bodies or pipes as workpieces with a tool is known in which oil is introduced to reduce friction between the tool and the workpiece via extending in the tool lines. These lines are perpendicular to the mold surface.

Auch die JP 2005-169 394 A beschreibt ein Umformwerkzeug bestehend aus einem Werkzeugunterteil mit einer muldenförmig ausgebildeten Matrize und einem Werkzeugoberteil mit einem Stempel. In dem Werkzeugunterteil sind Fluidkanäle angeordnet, die zum Transport von Kühlflüssigkeit auf der Oberfläche der Matrize in Einspritzdüsen enden.Also the JP 2005-169 394 A describes a forming tool consisting of a tool base with a trough-shaped die and a tool shell with a punch. In the lower tool part fluid channels are arranged, which end for the transport of cooling liquid on the surface of the die in injection nozzles.

Schließlich ist auch aus der JP 2007-075 834 A ein Umformwerkzeug bestehend aus einer Matrize und einem Stempel, wobei innerhalb des Stempels in dessen Bewegungsrichtung parallel verlaufende und Ventile aufweisende Kanäle zum Transport von Kühlflüssigkeit auf die Oberfläche des Stempels vorgesehen sind.Finally, also from the JP 2007-075834A a forming tool consisting of a die and a punch, wherein within the punch in the direction of movement parallel and valves having channels for transporting cooling liquid are provided on the surface of the punch.

Es ist Aufgabe der Erfindung ein verbessertes Formgebungswerkzeug zur Umformung von Metall- oder Nichtmetallwerkstoffen anzugeben, mit welchem eine Schmier- und/oder Kühlwirkung beim Umformungsprozess erreicht wird.It is an object of the invention to provide an improved forming tool for forming metal or non-metallic materials, with which a lubricating and / or cooling effect is achieved during the forming process.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Formgebungswerkzeug zur Umformung von Metall- oder Nichtmetallwerkstoffen mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.This object is achieved by a shaping tool for forming metal or non-metal materials with the features of patent claim 1.

Erfindungsgemäß wird ein Formgebungswerkzeug zur Umformung von Metall- und Nichtmetallwerkstoffen geschaffen, mit

  • - wenigstens einem Grundkörper, an welchem wenigstens ein Werkzeugeinsatz mit einer Eingriffskontur angeordnet ist,
  • - einem Hauptfluidkanal, welcher entlang der Eingriffskontur innerhalb des Werkzeugeinsatzes verlaufend angeordnet ist,
  • - mehreren Nebenfluidkanälen, welche den Hauptfluidkanal mit einer Aktivfläche der Eingriffskontur zum Durchleiten von einem eine Schmier- und/oder Kühlwirkung bewirkenden Benetzungsmedium an die Oberfläche der Eingriffskontur verbinden.
According to the invention, a shaping tool for forming metal and non-metal materials is provided with
  • at least one base body on which at least one tool insert with an engagement contour is arranged,
  • a main fluid channel which is arranged to run along the engagement contour within the tool insert,
  • - A plurality of secondary fluid channels, which connect the main fluid channel with an active surface of the engagement contour for passing a lubrication and / or cooling effect causing wetting medium to the surface of the engagement contour.

Mit einem solchen erfindungsgemäßen Formgebungswerkzeug ist es möglich exakt dosiert nur einen kleinen Bereich der Oberfläche, d.h. der Aktivfläche der Eingriffskontur und des von der Eingriffskontur zu bearbeitenden Bauteilbereichs mit einem Benetzungsmedium zu benetzen. Somit kann die Menge des ausgebrachten Benetzungsmediums gesteuert werden, so dass bspw. bei einer Beölung mittels eines ölhaltigen Fluids eine äußerst sparsame Verwendung ermöglicht wird. Andrerseits kann auch bei Einsatz des Benetzungsmediums zur Kühlung der Eingriffskontur und des zu bearbeitenden Bauteilbereichs die ausgebrachte Menge ausreichend erhöht werden. Als Aktivfläche der Eingriffskontur wird diejenige Oberfläche angesehen, die bei der Umformung in Kontakt oder in direkter Umgebung mit einem zu bearbeiteten Bauteil aus einem Metallwerkstoff, bspw. eine Metallblech, oder Nichtmetallwerkstoff gebracht wird. Bei einem Schneidmesser ist dies die an die Schneidkante als Eingriffskante sich anschließende Schneidfläche. Diese Schneidfläche wird mittels eines Benetzungsmediums, welches aus den Nebenfluidkanälen auf diese Schneidfläche austritt, benetzt.With such a shaping tool according to the invention, it is possible to dose precisely only a small area of the surface, i. To wet the active surface of the engagement contour and the machined from the engagement contour portion with a wetting medium. Thus, the amount of the applied wetting medium can be controlled, so that, for example, in an oiling by means of an oil-containing fluid extremely economical use is made possible. On the other hand, even when using the wetting medium for cooling the engagement contour and the component area to be machined, the applied amount can be sufficiently increased. The active surface of the engagement contour is that surface which is brought into contact with or in the immediate vicinity with a component to be machined from a metal material, for example a metal sheet or non-metal material. In the case of a cutting blade, this is the cutting surface adjoining the cutting edge as an engagement edge. This cutting surface is wetted by means of a wetting medium, which emerges from the Nebenfluidkanälen on this cutting surface.

Mit diesem erfindungsgemäßen Formgebungswerkzeug entfällt eine separate Sprüheinrichtung zur Ausbringung eines Benetzungsmediums auf die Eingriffskontur und/oder das zu bearbeitenden Bauteil. Außerdem kann der Nebenfluidkanal in dem Werkzeugeinsatz gezielt dort eingebracht werden, wo sich kritische Bereiche befinden.With this shaping tool according to the invention, a separate spraying device for applying a wetting medium to the engagement contour and / or the component to be machined is dispensed with. In addition, the auxiliary fluid channel can be specifically introduced in the tool insert where critical areas are located.

Ferner ist es möglich mittels Druckluft das Benetzungsmedium in Tropfenform oder als Aerosol bzw. Nebel auszubringen.It is also possible by means of compressed air to apply the wetting medium in the form of drops or as an aerosol or mist.

Der Hauptfluidkanal kann im Bereich der Eingriffskontur verlaufen, muss jedoch nicht exakt dem Verlauf der Eingriffskontur folgen, sondern kann auch Abschnitte der Eingriffskontur überbrücken, die bspw. einen schleifenförmigen Verlauf aufweisen. Somit kann entweder bereichsweise ein kleiner Abstand zwischen dem Hauptfluidkanal und der Aktivfläche mit der Folge einer kurzen Länge des Nebenfluidkanals oder bereichsweise ein großer Abstand entstehen, infolgedessen auch die Länge des Nebenfluidkanals zur Aktivfläche groß wird.The main fluid channel can run in the region of the engagement contour, but does not have to follow exactly the course of the engagement contour, but can also bridge sections of the engagement contour, which, for example, have a loop-shaped course. Thus, either a small distance between the main fluid channel and the active surface with the result of a short length of the secondary fluid channel or a large distance may arise in some areas, as a result of which the length of the secondary fluid channel to the active surface becomes large.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist zum Scherschneiden eines metallischen Werkstoffes der Werkzeugeinsatz als Schneidmesser mit einer Schneidkante als Eingriffskontur ausgeführt.According to an advantageous embodiment of the invention is for shearing a metallic material of the tool insert as Cutting knife with a cutting edge designed as an engagement contour.

Nach einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist zum Prägen, Abkanten oder zum Einstellen eines metallischen Werkstoffes der Werkzeugeinsatz als Formbacke mit wenigstens einer Formungsfläche als Eingriffskontur ausgeführt.According to another advantageous development of the invention, the tool insert is designed as a shaping jaw with at least one shaping surface as an engagement contour for embossing, folding or setting a metallic material.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn weiterbildungsgemäß der Hauptfluidkanal mit einem kreisförmigen Querschnitt ausgebildet ist, um ein Benetzungsmedium durch den Werkzeugeinsatz hindurch zu leiten.It is particularly advantageous if, according to further development, the main fluid channel is formed with a circular cross-section in order to guide a wetting medium through the tool insert.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn weiterbildungsgemäß der Nebenfluidkanal im Vergleich zur Querschnittsfläche des Hauptfluidkanals mit einer kleineren Querschnittsfläche ausgebildet ist. Damit können gezielt kleine Tropfen des Fluids ausgebracht werden, ohne dass hierfür ein hoher Druck erforderlich wäre.It is particularly advantageous if, as a further development, the secondary fluid channel is formed with a smaller cross-sectional area compared to the cross-sectional area of the main fluid channel. In this way, targeted small droplets of the fluid can be dispensed without requiring a high pressure.

Schließlich sieht eine letzte bevorzugte Weiterbildung der Erfindung vor, dass im Übergang des Nebenfluidkanals zur Oberfläche der Eingriffskontur ein Düsenelement vorgesehen ist.Finally, a last preferred development of the invention provides that a nozzle element is provided in the transition of the secondary fluid channel to the surface of the engagement contour.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren ausführlich beschrieben. Es zeigen:

  • 1 eine perspektivische Darstellung eines Werkzeugunterteils eines Formgebungswerkzeugs zum Scherschneiden mit einem Hauptfluidkanal und Nebenfluidkanälen gemäß der Erfindung,
  • 2 eine perspektivische Darstellung des Hauptfluidkanals mit Nebenfluidkanälen des Formgebungswerkzeug nach 1,
  • 3 eine perspektivische Darstellung eines Ausschnittes eines Werkzeugeinsatzes des Formgebungswerkzeugs nach 1 mit einem Hauptfluidkanal und zugehörigen Nebenfluidkanälen, und
  • 4 eine Schnittdarstellung gemäß Schnitt A-A des Werkzeugunterteils nach 1.
The invention will now be described in detail by means of an embodiment with reference to the accompanying figures. Show it:
  • 1 3 is a perspective view of a tool lower part of a shaping tool for shearing with a main fluid channel and secondary fluid channels according to the invention,
  • 2 a perspective view of the main fluid channel with auxiliary fluid channels of the forming tool after 1 .
  • 3 a perspective view of a section of a tool insert of the forming tool after 1 with a main fluid channel and associated tributary fluid channels, and
  • 4 a sectional view according to section AA of the tool part after 1 ,

In 1 ist ein Formgebungswerkzeug 1 zum Scherschneiden nur mit einem Werkzeugunterteil als Grundkörper 2 dargestellt. An diesem Grundkörper 2 ist als Werkzeugeinsatz 3 ein Schneidmesser mit einer Schneidkante als Eingriffskontur 3.1 angeordnet.In 1 is a shaping tool 1 for shearing only with a tool lower part as main body 2 shown. At this body 2 is as a tool insert 3 a cutting blade with a cutting edge as engagement contour 3.1 arranged.

Zur Benetzung der Eingriffskontur 3.1, also des Schneidmessers mit einem Benetzungsmedium verläuft innerhalb des Werkzeugeinsatzes 3 entlang der Eingriffskontur 3.1, also der Schneidkante ein Hauptfluidkanal 4, durch welchen das Benetzungsmedium geleitet wird, wobei ausgehend von diesem Hauptfluidkanal 4 Nebenfluidkanäle 4.1 auf der Aktivfläche 3.2, d.h der Schneidfläche der Schneidkante enden und dadurch das Benetzungsmedium auf dieser Aktivfläche 3.2 austreten kann, wie dies aus 3 ersichtlich ist.For wetting the engagement contour 3.1 , So the cutting knife with a wetting medium extends within the tool insert 3 along the engagement contour 3.1 , So the cutting edge is a main fluid channel 4 through which the wetting medium is passed, starting from this main fluid channel 4 In addition to fluid channels 4.1 on the active surface 3.2 , ie the cutting surface of the cutting edge and thereby the wetting medium on this active surface 3.2 can escape, like this 3 is apparent.

Als Benetzungsmedien kommen Öl oder ölhaltige Flüssigkeiten, wie zum Beispiel Emulsionen oder andere Flüssigkeiten, wie bspw. Ethanol zur Anwendung. Der Auftrag des Benetzungsmediums auf der Aktivfläche 3.2 erfolgt entweder in Tropfenform, wenn das Benetzungsmedium in den Hauptfluidkanal 4 gefördert wird, oder als Aerosol bzw. Nebel, wenn das Benetzungsmedium mittels Druckluft in den Hauptfluidkanal 4 gefördert wird. Mit diesem Auftrag eines Benetzungsmediums direkt auf die Aktivfläche 3.2 der Eingriffskontur 3.1, also auf die Schneidfläche der Schneidkante wird eine Schmier- und/oder Kühlwirkung beim Scherschneidprozess erzielt.As wetting media oil or oily liquids, such as emulsions or other liquids, such as, for example, ethanol for use. The application of the wetting medium on the active surface 3.2 occurs either in droplet form when the wetting medium in the main fluid channel 4 is conveyed, or as an aerosol or mist, when the wetting medium by means of compressed air in the main fluid channel 4 is encouraged. With this application of a wetting medium directly on the active surface 3.2 the engagement contour 3.1 , So on the cutting surface of the cutting edge a lubricating and / or cooling effect is achieved in the shear cutting process.

Aus der Schnittdarstellung nach 4 ist zu erkennen, dass der Hauptfluidkanal 4 nahe an der Eingriffskontur 3.1, also entlang der Schneidkante geführt wird. Der Hauptfluidkanal 4 folgt also dem Verlauf der Eingriffskontur 3.1, wie dies insbesondere anhand von 2 ersichtlich ist. Die Nebenfluidkanäle 4.1 gehen von dem Hauptfluidkanal 4 aus und enden auf der Aktivfläche 3.2 der Eingriffskontur 3.1,- also auf der Schneidfläche der Schneidkante.From the sectional view to 4 it can be seen that the main fluid channel 4 close to the engagement contour 3.1 , ie guided along the cutting edge. The main fluid channel 4 So follows the course of the engagement contour 3.1 in particular, as stated by 2 is apparent. The secondary fluid channels 4.1 go from the main fluid channel 4 off and end on the active area 3.2 the engagement contour 3.1 , - So on the cutting surface of the cutting edge.

Der Hauptfluidkanal 4 muss jedoch nicht exakt dem Verlauf der Eingriffskontur 3.1 folgen, sondern kann auch Abschnitte der Eingriffskontur 3.1 überbrücken, die bspw. einen schleifenförmigen Verlauf aufweisen. Somit kann entweder bereichsweise ein kleiner Abstand zwischen dem Hauptfluidkanal 4 und der Aktivfläche 3.2 mit der Folge einer kurzen Länge des Nebenfluidkanals 4.1 oder bereichsweise ein großer Abstand entstehen, infolgedessen auch die Länge des Nebenfluidkanals 4.1 zur Aktivfläche 3.2 groß wird. Es ist jedoch möglich, den Hauptfluidkanal 4 eingriffskonturnah der Eingriffskontur 3.1 folgen zu lassen oder generell einen großen Abstand zur Eingriffskontur 3.1 einzuhalten.The main fluid channel 4 however, does not have to be exactly the course of the engagement contour 3.1 but can also follow sections of the engaging contour 3.1 bridge, for example, have a loop-shaped course. Thus, either partially a small distance between the main fluid channel 4 and the active area 3.2 with the consequence of a short length of the secondary fluid channel 4.1 or a large distance arise in some areas, as a result, the length of the secondary fluid channel 4.1 to the active area 3.2 gets big. However, it is possible to use the main fluid channel 4 engaging contour of the engagement contour 3.1 to follow or generally a large distance to the engagement contour 3.1 observed.

Um das Benetzungsmedium dem Hauptfluidkanal 4 zuführen oder aus dem Hauptfluidkanal 4 abführen zu können, sind jeweils endseitig Kanalstutzen 4.2 und 4.3 auf dem Grundkörper 2, also dem Werkzeugunterteil angeordnet, die bspw. im Wesentlichen senkrecht zum Verlauf des Hauptfluidkanals 4 an denselben angeflanscht sein können. An den Enden dieser Kanalstutzen 4. 2 und 4. 3 befinden sich Kanalöffnungen, über die das Benetzungsmedium zu- oder abgeführt werden kann.To the wetting medium the main fluid channel 4 or from the main fluid channel 4 To be able to dissipate, each end of the ducts 4.2 and 4.3 on the body 2 , That is, the tool lower part arranged, the example. Substantially perpendicular to the course of the main fluid channel 4 can be flanged to the same. At the ends of this channel neck 4 , 2 and 4. 3 are channel openings through which the wetting medium can be added or removed.

Zum Befördern des Benetzungsmediums durch den Hauptfluidkanal 4 und die Nebenfluidkanäle 4.1 kann ein Fluidfördersystem mit einer Druckerzeugniseinheit eingesetzt werden, mit welcher ein zur Zerstäubung des Benetzungsmediums aus den Nebenfluidkanälen 4.1 führender Druck erzeugt wird. Damit können sowohl ölhaltige Fluide, Flüssigkeiten, wie bspw. Emulsionen als auch andere Flüssigkeiten wie bspw. Ethanol als Aerosol oder Nebel zerstäubt bzw. versprüht werden.For conveying the wetting medium through the main fluid channel 4 and the tributary fluid channels 4.1 For example, it is possible to use a fluid delivery system with a printed product unit with which one can atomize the wetting medium from the secondary fluid channels 4.1 leading pressure is generated. Thus, both oily fluids, liquids, such as. Emulsions and other liquids such as. Ethanol sprayed or sprayed as an aerosol or mist.

Aus den 2, 3 und 4 ist ersichtlich, dass der Hauptfluidkanal 4 sowie die Nebenfluidkanäle 4.1 jeweils mit einem kreisförmigen Querschnitt ausgebildet sind. Hierbei ist der Durchmesser der Nebenfluidkanäle 4.1 wesentlich kleiner als der Durchmesser des Hauptfluidkanals 4, wodurch die Nebenfluidkanäle 4.1 hinsichtlich des Benetzungsmediums eine düsenartige Wirkung entfalten. Zudem können sowohl für den Hauptkanal 4 als auch für die Nebenfluidkanäle 4.1 andere Querschnittsformen verwendet werden.From the 2 . 3 and 4 it can be seen that the main fluid channel 4 and the Nebenfluidkanäle 4.1 are each formed with a circular cross-section. Here, the diameter of the Nebenfluidkanäle 4.1 much smaller than the diameter of the main fluid channel 4 , whereby the Nebenfluidkanäle 4.1 unfold a nozzle-like effect with respect to the wetting medium. In addition, both for the main channel 4 as well as for the Nebenfluidkanäle 4.1 other cross-sectional shapes are used.

Es ist auch möglich die Nebenfluidkanäle 4.1 mit einem größeren Querschnitt zu realisieren und an der Austrittsöffnung zur Aktivfläche 3.2 eine Düse vorzusehen.It is also possible the Nebenfluidkanäle 4.1 to realize with a larger cross-section and at the outlet to the active surface 3.2 to provide a nozzle.

Bei diesem anhand der 1 bis 4 erläuterten Formgebungswerkzeugs 1 zur Benetzung einer Eingriffskontur 3.1, d.h. einer Schneidkante eines an einem Grundkörper 2 angeordneten Schneidmessers als Werkzeugeinsatz 3 eines Formgebungswerkzeugs 1 zur Kaltumformung von Metallwerkstoffen wird die Eingriffskontur 3.1 durch einen in dem Werkzeugeinsatz 3 verlaufenden Hauptfluidkanal 4 über mit diesem verbundene Nebenfluidkanäle an die Aktivfläche 3.2 geleitet und somit eine Schmier- und/oder Kühlwirkung beim Scherschneidprozess realisiert.With this on the basis of 1 to 4 explained forming tool 1 for wetting an engagement contour 3.1 , ie a cutting edge of a on a base body 2 arranged cutting blade as a tool insert 3 a forming tool 1 For cold forming of metal materials is the engagement contour 3.1 through one in the tool insert 3 extending main fluid channel 4 via associated with this Nebenfluidkanäle to the active surface 3.2 directed and thus realized a lubricating and / or cooling effect in the shear cutting process.

Das Benetzen einer Aktivfläche einer Eingriffskontur mittels eines Hauptfluidkanals und hiervon ausgehenden Nebenfluidkanälen ist bei allen Verfahren zur Kaltumformung von Metallwerkstoffen anwendbar und kann mittels entsprechend geeigneten Formgebungswerkzeugen realisiert werden. Bei einem solchen Formgebungswerkzeug ist zum Prägen, Abkanten oder zum Einstellen eines metallischen Werkstoffes der Werkzeugeinsatz als Form-, Präge-, Abkant- oder Einstellbacke mit wenigstens einer Formungsfläche als Eingriffskontur ausgeführt, wobei in einer solchen Formbacke ebenfalls ein Hauptfluidkanal zum Einleiten eines Benetzungsmediums entlang der Eingriffskontur geführt ist, wobei über mit dem Hauptfluidkanal verbundene Nebenfluidkanäle das Benetzungsmedium auf die Aktivfläche der Eingriffskontur aufgebracht wird.The wetting of an active surface of an engagement contour by means of a main fluid channel and auxiliary fluid channels emanating therefrom is applicable to all methods of cold forming metal materials and can be realized by means of correspondingly suitable shaping tools. In such a shaping tool for embossing, bending or for setting a metallic material of the tool insert is designed as a forming, embossing, Abkant- or Einstellbacke with at least one forming surface as an engagement contour, wherein in such a mold jaw also a main fluid channel for introducing a wetting medium along the Engagement contour is guided, wherein the wetting medium is applied to the active surface of the engagement contour via associated with the main fluid channel Nebenfluidkanäle.

In dem Ausführungsbeispiel gemäß den 1 bis 4 ist ein Hauptfluidkanals 4 mit Nebenfluidkanäle 4.1 in dem Werkzeugeinsatz 3 eines Werkzeugunterteils als Grundkörper 2 eines Formgebungswerkzeugs 1 vorgesehen. Natürlich ist es auch möglich, einen solchen Hauptfluidkanal 4 mit zugehörigen Nebenfluidkanälen 4.1 in einem Werkzeugeinsatz eines Werkzeugoberteils zu realisieren.In the embodiment according to the 1 to 4 is a main fluid channel 4 with secondary fluid channels 4.1 in the tool insert 3 a tool base as a body 2 a forming tool 1 intended. Of course it is also possible to have such a main fluid channel 4 with associated Nebenfluidkanälen 4.1 to realize in a tool insert a tool shell.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Formgebungswerkzeug,Shaping tool,
22
Grundkörperbody
33
Werkzeugeinsatztool insert
3.13.1
Eingriffskontur des WerkzeugeinsatzesEngagement contour of the tool insert
3.23.2
Aktivfläche der Eingriffskontur 3.1 Active surface of the engagement contour 3.1
44
HauptfluidkanalMain fluid passage
4.14.1
NebenfluidkanalIn addition to fluid channel
4.24.2
Kanalstutzenduct connectors
4.34.3
Kanalstutzenduct connectors

Claims (6)

Formgebungswerkzeug (1) zur Umformung von Metall- oder Nichtmetallwerkstoffen mit - wenigstens einem Grundkörper (2), an welchem wenigstens ein Werkzeugeinsatz (3) mit einer Eingriffskontur (3.1) angeordnet ist, - einem Hauptfluidkanal (4), welcher entlang der Eingriffskontur (3.1) innerhalb des Werkzeugeinsatzes (3) verlaufend angeordnet ist, und - mehreren Nebenfluidkanälen (4.1), welche den Hauptfluidkanal (4) mit einer Aktivfläche (3.2) der Eingriffskontur (3.1) zum Durchleiten von Benetzungsmedium an die Aktivfläche (3.2) der Eingriffskontur (3.1) verbinden, wobei durch das Benetzungsmedium auf der Aktivfläche (3.2) eine Schmier- und/oder Kühlwirkung bewirkt wird.Shaping tool (1) for forming metal or non-metal materials with - At least one base body (2) on which at least one tool insert (3) with an engagement contour (3.1) is arranged, - A main fluid channel (4) which along the engagement contour (3.1) within the tool insert (3) is arranged to run, and - A plurality of secondary fluid channels (4.1) which connect the main fluid channel (4) with an active surface (3.2) of the engagement contour (3.1) for passing wetting medium to the active surface (3.2) of the engagement contour (3.1), wherein by the wetting medium on the active surface (3.2 ) a lubricating and / or cooling effect is effected. Formgebungswerkzeug (1) nach Anspruch 1, bei welchem zum Scherschneiden der Werkzeugeinsatz (3) ein Schneidmesser mit einer Schneidkante als Eingriffskontur (3.1) ist.Shaping tool (1) according to Claim 1 in which the cutting edge of the tool insert (3) is a cutting blade with a cutting edge as the engagement contour (3.1). Formgebungswerkzeug (1) nach Anspruch 1, bei welchem zum Prägen, Abkanten oder zum Einstellen der Werkzeugeinsatz (3) eine Formbacke mit wenigstens einer Formungsfläche als Eingriffskontur (3.1) ist.Shaping tool (1) according to Claim 1 in which for embossing, bending or for adjusting the tool insert (3) is a shaping jaw with at least one shaping surface as engagement contour (3.1). Formgebungswerkzeug (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchen der Hauptfluidkanal (4) und der wenigstens eine Nebenfluidkanal (4.1) mit einem kreisförmigen Querschnitt ausgebildet sind.Shaping tool (1) according to one of the preceding claims, in which the main fluid channel (4) and the at least one secondary fluid channel (4.1) are formed with a circular cross-section. Formgebungswerkzeug (1) nach Anspruch 4, bei welchem der wenigstens eine Nebenfluidkanal (4.1) im Vergleich zur Querschnittsfläche des Hauptfluidkanals (4) mit einer kleineren Querschnittsfläche ausgebildet ist.Shaping tool (1) according to Claim 4 in which the at least one secondary fluid channel (4.1) in comparison to the cross-sectional area of the Main fluid channel (4) is formed with a smaller cross-sectional area. Formgebungswerkzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei welchem im Übergang des Nebenfluidkanals (4.1) zur Aktivfläche (3.2) der Eingriffskontur (3.1) ein Düsenelement vorgesehen ist.Shaping tool (1) according to one of Claims 1 to 5 in which a nozzle element is provided in the transition of the secondary fluid channel (4.1) to the active surface (3.2) of the engagement contour (3.1).
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