DE102017103906A1

DE102017103906A1 - Method and device for cutting a workpiece

Info

Publication number: DE102017103906A1
Application number: DE102017103906.6A
Authority: DE
Inventors: Thomas Flehmig
Original assignee: ThyssenKrupp Steel Europe AG; ThyssenKrupp AG
Current assignee: ThyssenKrupp Steel Europe AG; ThyssenKrupp AG
Priority date: 2017-02-24
Filing date: 2017-02-24
Publication date: 2018-08-30

Abstract

Die Erfindung betrifft unter anderem ein Verfahren zum Schneiden eines Werkstücks, insbesondere einer Platine oder eines zu beschneidenden Bauteils, umfassend die Schritte: Einlegen des zu schneidenden Werkstücks in eine Schneidvorrichtung, wobei die Schneidvorrichtung eine erste Werkzeughälfte mit mindestens einem Werkstückhalter, mit mindestens einem ersten Schneidmittel und mit mindestens einem ersten Kontermittel und eine zweite Werkzeughälfte mit mindestens einer Anlagefläche, mit mindestens einem zweiten Kontermittel und mit mindestens einem zweiten Schneidmittel aufweist, Klemmen des Werkstücks mit dem Werkstückhalter und/oder dem ersten Kontermittel und Anschneiden der zu schneidenden Stelle des Werkstücks mittels der Kontermittel und Durchschneiden des Werkstücks mittels der Schneidmittel. Dabei wird durch das Anschneiden der zu schneidenden Stelle des Werkstücks mittels der Kontermittel und das Durchscheiden des Werkstücks mittels der Schneidmittel ein offener Schnitt erzeugt. Die Erfindung betrifft zudem eine Vorrichtung zum Schneiden eines Werkstücks.The invention relates inter alia to a method for cutting a workpiece, in particular a circuit board or a component to be trimmed, comprising the steps of: inserting the workpiece to be cut into a cutting device, wherein the cutting device comprises a first mold half with at least one workpiece holder, with at least one first cutting means and having at least one first counter means and a second tool half with at least one contact surface, with at least one second counter means and with at least one second cutting means, clamping the workpiece with the workpiece holder and / or the first counter means and cutting the point to be cut of the workpiece by means of Locking means and cutting the workpiece by means of the cutting means. In this case, an open cut is produced by the cutting of the point to be cut of the workpiece by means of the locking means and the passage of the workpiece by means of the cutting means. The invention also relates to a device for cutting a workpiece.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schneiden eines Werkstücks, insbesondere einer Platine oder eines zu beschneidenden Bauteils, umfassend die Schritte: Einlegen des zu schneidenden Werkstücks in eine Schneidvorrichtung, wobei die Schneidvorrichtung eine erste Werkzeughälfte mit mindestens einem Werkstückhalter, mit mindestens einem ersten Schneidmittel und mit mindestens einem ersten Kontermittel und eine zweite Werkzeughälfte mit mindestens einer Anlagefläche, mit mindestens einem zweiten Kontermittel und mit mindestens einem zweiten Schneidmittel aufweist, Klemmen des Werkstücks mit dem Werkstückhalter und/oder dem ersten Kontermittel und Anschneiden der zu schneidenden Stelle des Werkstücks mittels der Kontermittel und Durchschneiden des Werkstücks mittels der Schneidmittel. Weiter betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Schneiden eines Werkstücks, mit einer ersten Werkzeughälfte und mit einer zweiten Werkzeughälfte, wobei die erste Werkzeughälfte mindestens ein erstes Kontermittel, mindestens ein erstes Schneidmittel und mindestens einen Werkstückhalter umfasst, wobei die zweite Werkzeughälfte mindestens ein zweites Schneidmittel, mindestens ein zweites Kontermittel und mindestens eine Anlagefläche umfasst.The invention relates to a method for cutting a workpiece, in particular a board or a component to be trimmed, comprising the steps of: inserting the workpiece to be cut in a cutting device, wherein the cutting device comprises a first mold half with at least one workpiece holder, with at least one first cutting means and at least one first counter means and a second tool half having at least one contact surface, with at least one second counter means and at least one second cutting means clamping the workpiece with the workpiece holder and / or the first counter means and cutting the point to be cut of the workpiece by means of the counter means and Cutting the workpiece by means of the cutting means. The invention further relates to a device for cutting a workpiece, with a first mold half and with a second mold half, wherein the first mold half comprises at least a first locking means, at least one first cutting means and at least one workpiece holder, wherein the second mold half at least one second cutting means, at least a second locking means and at least one contact surface comprises.

Aus dem Stand der Technik sind unterschiedliche Schneidprozesse zum Schneiden von Werkstücken bekannt. Bei Werkstücken handelt es sich üblicherweise um Bleche oder (Blech-) Platinen aber auch durch Umformung und/oder Fügen gefertigte Teile, die im Rahmen von Herstellungsprozessen in der Regel eine Mehrzahl an Schneidoperationen erfahren. Vor der Produktion eines Werkstücks wird entschieden, welche Maschine und welches Schneidverfahren für diese Schneidoperationen am geeignetsten sind. Zu diesen Schneidoperationen zählen beispielsweise das Scherschneiden und das Laserschneiden.From the prior art different cutting processes for cutting workpieces are known. Workpieces are usually sheets or (sheet) blanks but also by forming and / or joining manufactured parts that experience a plurality of cutting operations in the context of manufacturing processes usually. Before the production of a workpiece, it is decided which machine and cutting method are most suitable for these cutting operations. These cutting operations include, for example, shear cutting and laser cutting.

Das Ziel von Schneidprozessen ist es, möglichst hochwertige Schnittkanten zu erzeugen, die durch einen großen Glattschnittanteil, geringen oder keinen Grat, Einzug und Ausbruch, geringe oder keine Kantenaufhärtung sowie durch einen möglichst senkrechten Schnittverlauf gekennzeichnet sind.The aim of cutting processes is to produce the highest possible cutting edges, which are characterized by a large amount of smooth cut, little or no burr, indentation and breakout, little or no edge hardening and as vertical as possible cutting.

Je nach Material und Werkzeuggestaltung können diese Anforderungen mehr oder weniger gut erfüllt werden. Tendenziell neigen beim Scherschneiden weiche und zähe Werkstoffe zu einem hohem Glattschnittanteil und geringem Ausbruch, bei einem senkrechten Schnittverlauf. Im Gegenzug müssen dafür aber höhere Werte für den Einzug und den Grat in Kauf genommen werden.Depending on the material and tool design, these requirements can be fulfilled more or less well. With shear cutting, soft and tough materials tend to have a high proportion of smooth cut and a low outbreak, with a vertical cutting process. In return, however, higher values for the entry and the ridge must be accepted.

Bei hochfesten und spröden Werkstoffen ist es umgekehrt. Dort finden sich relativ geringe Glattschnittanteile und viel Bruchanteil, der teilweise für nicht senkrechte Schnittflächen und Ausbrüche sorgt. Dafür tritt ein höchstens minimaler Einzug und minimaler Grat auf. Ist der Bruch grob, erhöht dies zudem die Kantenrissempfindlichkeit einer geschnittenen Kante.For high-strength and brittle materials, it is the other way round. There are relatively few slippery parts and a high percentage of fracture, which sometimes causes non-vertical cutting surfaces and breakouts. This occurs at most minimal indentation and minimum burr. If the fracture is coarse, this also increases the edge crack sensitivity of a cut edge.

Aufhärtungen in der Kante entstehen überwiegend bei weichen oder zähen Werkstoffen. Sie sind die Folge von massiven Versetzungsänderungen entlang und in die Tiefe der Kante.Curing in the edge occurs mainly on soft or tough materials. They are the result of massive displacement changes along and in the depth of the edge.

Hinsichtlich der Prozessgrößen werden geringe Schneidspalte und geringe Prozesskräfte angestrebt. Die Realisierung ist allerdings vor allem für offene Schnitte schwierig, da Querkräfte während des Schnitts eine Spaltaufweitung verursachen. Diese führt zwar zu geringeren Schneidkräften, sorgt aber für größere Einzüge, Grate und schräge Schnittflächen.With regard to the process variables, low cutting gaps and low process forces are desired. However, the realization is difficult especially for open cuts, since transverse forces during the cut cause gap widening. Although this leads to lower cutting forces, but provides for larger indents, burrs and slanted cut surfaces.

Als besonders schwierig erweist sich das Schneiden hochfester und spröder Werkstoffe. Aufgrund der sehr hohen Streckgrenzen der Stähle steigen die Prozesskräfte und damit die Belastung der Schneidwerkzeuge stark an. Besonders belastet sind dabei deren Schneidkanten und die daran angrenzenden Flächen (Stirn- und Mantelflächen). Die Schneidkanten werden im Laufe der Zeit stumpf und/oder brechen aus, während das Material der Stirn- und Mantelflächen durch die ständige Wechselbelastung ermüdet und in Verbindung mit einem abrasiv wirkenden Schnittwerkstoff mehr und mehr abgetragen wird.Particularly difficult is the cutting of high-strength and brittle materials. Due to the very high yield strength of the steels, the process forces and thus the load on the cutting tools increase sharply. Particularly stressed are their cutting edges and the adjoining surfaces (front and lateral surfaces). The cutting edges become dull over time and / or break, while the material of the front and lateral surfaces is fatigued by the constant alternating load and removed more and more in conjunction with an abrasive cutting material.

Um diesen Effekten zu begegnen, erfolgten zahlreiche Untersuchungen und Maßnahmen für Schneidprozesse mit hochfesten Stählen. So wäre es denkbar, die Schneidwinkel der Messer zu variieren, die Geometrie der Schneidkanten zu modifizieren, vorgeschnittene Kanten nachzuschneiden oder ein Feinschneiden einzusetzen. Allerdings konnte ein geringerer Verschleiß bei hoher Schnittkantenqualität nicht zufriedenstellend erreicht werden.In order to counteract these effects, numerous investigations and measures for cutting processes with high-strength steels were made. Thus, it would be conceivable to vary the cutting angles of the knives, to modify the geometry of the cutting edges, to cut back pre-cut edges or to use fineblanking. However, less wear with high cut edge quality could not be achieved satisfactorily.

Eine weitere Möglichkeit ist das Konterschneiden als Spezialform des Scherschneides in mehreren Stufen und mit mindestens einer Umkehr der Schneidrichtung des zu schneidenden Werkstücks. Der Vorteil des Konterschneidens besteht in der Herstellung gratfreier Schnittflächen, mit hohem Glattschnittanteil (bis über 80%) und hoher Winkelgenauigkeit nahe 90° sowohl von ausgeschnittenen als auch von gelochten Teilen. Die benötigte Gesamtschneidkraft liegt jedoch höher als beim konventionellen Scherschneiden, da diese sich aus den jeweiligen Einzel-Schneidkräften zusammensetzt. Charakteristisch ist, dass praktisch vier und nicht zwei Schneiden die Lochung herstellen.Another possibility is counter-cutting as a special form of the shear cutting in several stages and with at least one reversal of the cutting direction of the workpiece to be cut. The advantage of counter-cutting is the production of burr-free cutting surfaces, with a high proportion of smooth cuts (up to more than 80%) and high angular accuracy near 90 ° of both cut-out and perforated parts. However, the required total cutting force is higher than conventional shear cutting, as this is composed of the respective individual cutting forces. It is characteristic that practically four and not two cutting edges produce the perforation.

Es wird dabei unterschieden zwischen dem dreistufigen Konterschneiden, welches sich aus Anschneiden, Gegenschneiden und Durchschneiden zusammensetzt und dem zweistufigen Konterschneiden, welches die Verfahrensschritte Anschneiden und Durchschneiden umfasst.There is a distinction between the three-stage counter-cutting, which is composed of cutting, counter cutting and cutting and the two-stage counter-cutting, which includes the process steps cutting and cutting.

Das Konterschneiden ist jedoch insofern für offene Schnitte ungeeignet, als die aktuell bekannten Konterschneidverfahren geschlossene Schnitte erfordern, da die einzelnen Schneidoperationen konzentrisch zueinander erfolgen. Weil das Konterschneiden nur geschlossene Schnitte ausführen kann, werden zwangsweise auch die gegenüberliegenden Seiten des Werkstücks oder der Platine mitgeschnitten, zweidimensional betrachtet erfolgt also ein Doppelschnitt.However, counter-cutting is unsuitable for open cuts in that the currently known counter-cutting methods require closed cuts, since the individual cutting operations are concentric with each other. Because the counter-cutting can only perform closed cuts, the opposite sides of the workpiece or the board are necessarily also recorded, viewed two-dimensionally so there is a double cut.

Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde ein Verfahren sowie ein Vorrichtung zum Schneiden eines Werkstücks anzugeben, mit denen der Verschleiß der Vorrichtung gesenkt wird und zeitgleich eine Verbesserung oder zumindest keine Verschlechterung der Schnittkantenqualität insbesondere gegenüber bekannten Verfahren zum Schneiden hochfester Werkstoffe erreicht wird.The invention is therefore an object of the invention to provide a method and an apparatus for cutting a workpiece, with which the wear of the device is lowered and at the same time an improvement or at least no deterioration of the cut edge quality, in particular over known methods for cutting high-strength materials is achieved.

Die zuvor aufgeführte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass durch das Anschneiden der zu schneidenden Stelle des Werkstücks mittels der Kontermittel und das Durchschneiden des Werkstücks mittels der Schneidmittel ein offener Schnitt (Konterschnitt) erzeugt wird.The above-stated object is achieved according to the invention in that an open cut (countercut) is produced by cutting the point to be cut of the workpiece by means of the counter means and the cutting of the workpiece by means of the cutting means.

Da mittels des üblichen Konterschneidens nur geschlossene Schnitte ausgeführt werden können, werden zwangsweise auch die gegenüberliegenden Seiten des Werkstücks mitgeschnitten. Dies führt zwangsläufig zu einem erhöhten Verschleiß der Vorrichtung und vermehrten Abfall des Werkstücks. Die Erfindung wendet sich nun von diesem bekannten Konterschneiden ab bzw. transferiert die Idee des Konterschneidens auf offene Schnitte. Es hat sich gezeigt, dass durch die Erzeugung eines offenen Schnitts im Rahmen des Konterschneidens ermöglicht wird, dass einerseits wenig Verschleiß und Ausschuss entstehen und andererseits die zuvor genannten Vorteile des Konterschneidens auf offene Schnitte übertragen werden können. Hierdurch wird das Konterschneiden vorteilhaft auch für andere Einsatzbereiche, die einen offenen Schnitt erfordern, einsetzbar. Offene Schnitte werden im Rahmen der Erfindung als diejenigen Schnitte charakterisiert, die im betreffenden Schnittbereich keine geschlossene Schnittlinie aufweisen. Ein typischer Schneidprozess zum Erzeugen von offenen Schnitten ist das Abschneiden. Since only closed cuts can be made by means of the usual counter cutting, the opposite sides of the workpiece are forcibly cut along as well. This inevitably leads to increased wear of the device and increased waste of the workpiece. The invention now turns away from this known counter-cutting or transfers the idea of counter-cutting to open cuts. It has been found that the production of an open cut in the context of counter-cutting enables, on the one hand, little wear and scrap to arise and, on the other hand, the aforementioned advantages of counter-cutting can be transferred to open cuts. As a result, the counter cutting is advantageous for other applications that require an open cut, can be used. Open cuts are characterized within the scope of the invention as those cuts which do not have a closed cutting line in the relevant cutting region. A typical cutting process for creating open cuts is clipping.

Beispielsweise weist der offene Schnitt eine im Wesentlichen geradlinige Schnittlinie auf.For example, the open section has a substantially rectilinear cutting line.

Vorzugsweise wird das Werkstück während des Klemmschritts zwischen dem Werkstückhalter und der Anlagefläche der Schneidvorrichtung und zwischen den Kontermitteln und dem zweiten Schneidmittel geklemmt. Demnach ist das erste Schneidmittel während des Klemmschritts noch nicht in Kontakt mit dem Werkstück. Weiter ist es bevorzugt, dass sich das erste Kontermittel und der Werkstückhalter synchron auf das Werkstück zubewegen und wie ein starr miteinander verbundenes Bauteil reagieren. Außerdem findet während des Klemmschritts vorzugsweise keine Bewegung der zweiten Werkzeughälfte der Schneidvorrichtung statt.Preferably, the workpiece is clamped during the clamping step between the workpiece holder and the abutment surface of the cutting device and between the locking means and the second cutting means. Thus, the first cutting means is not yet in contact with the workpiece during the clamping step. Further, it is preferred that the first locking means and the workpiece holder move synchronously to the workpiece and react like a rigidly interconnected component. In addition, during the clamping step preferably no movement of the second tool half of the cutting device takes place.

Die Kontermittel und Schneidmittel sind dabei entweder als Messer oder als Messer mit sich daran anschließenden Anlageflächen der ersten bzw. der zweiten Werkzeughälfte ausgebildet. Es ist bevorzugt, dass das zweite Schneidmittel und das erste Kontermittel auf einer Abfallseite der Schneidvorrichtung angeordnet sind und das erste Schneidmittel, das zweite Kontermittel, der Werkstückhalter und die Anlagefläche auf einer Gutseite der Schneidvorrichtung angeordnet sind. Die Gut- bzw. die Abfallseite wird dabei durch die Schnittlinie eines zu schneidenden Werkstücks definiert. Auf der Gutseite befindet sich derjenige Teil des Werkstücks, welcher für eine Weiterverarbeitung beispielsweise in der Produktion genutzt wird.The counter-means and cutting means are formed either as a knife or as a knife with adjoining contact surfaces of the first and the second mold half. It is preferred that the second cutting means and the first locking means are arranged on a waste side of the cutting device and the first cutting means, the second locking means, the workpiece holder and the abutment surface are arranged on a good side of the cutting device. The good or the waste side is defined by the cutting line of a workpiece to be cut. On the Gutseite is that part of the workpiece, which is used for further processing, for example in production.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist besonders für das Schneiden von hochfesten und spröden Werkstoffen geeignet, kann allerdings auch für das Schneiden von weichen und zähen Werkstoffen verwendet werden. Dabei kann der Einsatz des Verfahrens beispielsweise in einer Tafelschere oder in einem Presswerkzeug erfolgen. Insbesondere ist das erfindungsgemäße Verfahren - im Gegensatz zu den üblichen Konterschneidverfahren - einstufig, da die Bewegungsrichtung der Schneidvorrichtung bzw. der Presse während des Schneidprozesses nicht umgekehrt wird. Das Verfahren zum Schneiden kann insofern bevorzugt vorteilhaft als einstufiges Konterschneiden angesehen werden. Durch die Aufteilung der Schneidbelastung auf insgesamt vier Schneiden (jeweils zwei Kontermesser und zwei Schneidmesser) reduziert sich die Schneidenbelastung der Einzelschneiden.The inventive method is particularly suitable for cutting high-strength and brittle materials, but can also be used for cutting soft and tough materials. The use of the method can be done for example in a guillotine or in a pressing tool. In particular, the method according to the invention - in contrast to the usual counter-cutting method - one-stage, since the direction of movement of the cutting device or the press during the cutting process is not reversed. The method of cutting can be considered advantageous insofar as one-step counter-cutting. Dividing the cutting load into a total of four cutting edges (two counter-blades and two cutting blades each) reduces the cutting load on the individual cutting edges.

Beispielsweise besteht das Werkstück aus Stahl, insbesondere einem hochfesten Stahl. Beispielsweise ist das Werkstück ein kalt- oder warmumgeformtes Stahlwerkstück. Es hat sich gezeigt, dass insbesondere Werkstücke mit Zugfestigkeiten von bis zu 1900 MPa und mehr mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bearbeitet werden können.For example, the workpiece is made of steel, in particular a high-strength steel. For example, the workpiece is a cold or hot formed steel workpiece. It has been found that in particular workpieces with tensile strengths of up to 1900 MPa and more can be processed by the method according to the invention.

Die erste Werkzeughälfte, das erste Schneidmittel und das erste Kontermittel sind vorzugsweise eine obere Werkzeughälfte, ein oberes Schneidmittel bzw. ein oberes Kontermittel. Die zweite Werkzeughälfte, das zweite Schneidmittel und das zweite Kontermittel sind vorzugsweise eine untere Werkzeughälfte, ein unteres Schneidmittel bzw. ein unteres Kontermittel. Der Werkstückhalter ist vorzugsweise ein Niederhalter. Die Anlagefläche der zweiten Werkzeughälfte ist vorzugsweise eine Auflagefläche. The first tool half, the first cutting means and the first locking means are preferably an upper tool half, an upper cutting means and an upper locking means, respectively. The second tool half, the second cutting means and the second locking means are preferably a lower tool half, a lower cutting means and a lower locking means. The workpiece holder is preferably a hold-down. The contact surface of the second tool half is preferably a bearing surface.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren können sehr hohe Glattschnittanteile, ein sehr geringer Ausbruch ohne Kerbwirkung, Gratfreiheit, ein verringerter Einzug und eine sehr gut Winkligkeit der Schnittfläche erreicht werden. Die genannten Effekte führen im Weiteren dazu, dass die Betriebsfestigkeit der Kanten erhöht wird. Zudem sorgt die Gratfreiheit dafür, dass eine diesbezügliche Nacharbeit entfallen kann und Verletzungen durch einen Grat bei der Handhabung des Werkstücks vermieden werden können.By the method according to the invention can be achieved very high smooth cut portions, a very low outbreak without notch effect, freedom from burrs, a reduced feed and a very good angularity of the cut surface. The mentioned effects furthermore result in that the operational stability of the edges is increased. In addition, the absence of burrs ensures that there is no need for reworking and injuries caused by a burr in the handling of the workpiece can be avoided.

Das Verfahren kann insbesondere durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung, welche im Folgenden noch detaillierter beschrieben wird, durchgeführt werden.The method can be carried out in particular by a device according to the invention, which will be described in more detail below.

Nach einer bevorzugten Ausgestaltung entsteht während des Klemmens eine Biegung an der zu schneidenden Stelle des Werkstücks. Die Biegung an der zu schneidenden Stelle des Werkstücks wird dabei vorzugsweise durch eine Absenkung des zweiten Schneidmittels im Vergleich zu der Anlagefläche der zweiten Werkzeughälfte und dem zweiten Kontermittel verursacht. Die Absenkung beträgt dabei vorzugsweise das 0,1 bis 0,9-fache der Dicke eines zu schneidenden Werkstücks. Durch die Biegung an der zu schneidenden Stelle des Werkstücks, wird ein erstes Anschneiden des Werkstücks durch die Kontermittel verursacht. Die Biegung wirkt außerdem entlastend auf die Schneid- und Kontermittel, insbesondere auf die Schneiden, da die durch die Biegung verursachten Zugspannungen die Differenz zur Zugfestigkeit des Materials des zu schneidenden Werkstücks verringern und ein kraftreduziertes Anschneiden ermöglichen.According to a preferred embodiment, a bending occurs at the point to be cut of the workpiece during clamping. The bending at the point to be cut of the workpiece is preferably caused by a lowering of the second cutting means in comparison to the contact surface of the second mold half and the second counter-means. The reduction is preferably 0.1 to 0.9 times the thickness of a workpiece to be cut. Due to the bending at the point to be cut of the workpiece, a first cutting of the workpiece is caused by the locking means. The bend also relieves the cutting and locking means, particularly the cutters, since the tensile stresses caused by the bending reduce the difference in tensile strength of the material of the workpiece to be cut and allow a force reduced cutting.

Des Weiteren ist es bevorzugt, dass während des Klemmens eine Wölbung des Werkstücks in dem Bereich zwischen dem zweiten Kontermittel und dem ersten Schneidmittel, insbesondere durch (vorzugsweise parallel zueinander ausgebildete) Schrägen des ersten Kontermittels und des zweiten Schneidmittels, entsteht. Dabei sind die Schrägen des ersten Kontermittels und des zweiten Schneidmittels vorzugsweise nach unten gerichtet.Furthermore, it is preferred that a curvature of the workpiece in the region between the second counter-means and the first cutting means, in particular by (preferably parallel to each other) bevels of the first counter-means and the second cutting means arises during clamping. The slopes of the first counter-means and the second cutting means are preferably directed downwards.

Besonders bevorzugt weist das erste Kontermittel einen Schneidenwinkel von größer als 90° auf. Dies führt in Kombination mit dem zweiten Schneidmittel zu einer Entlastung des ersten Kontermittels. Im Gegenzug weist das dem ersten Kontermittel vorzugsweise gegenüberliegende zweite Schneidmittel zwar vorzugsweise einen Schneidenwinkel von weniger als 90° auf. Dies wirkt sich allerdings nicht negativ aus, da der Durchtrennvorgang geringere Kräfte als der Anschneidevorgang benötigt. Grundsätzlich kann das zweite Schneidmittel jedoch auch mit einem Schneidwinkel von etwa 90° versehen sein.Particularly preferably, the first locking means on a cutting angle of greater than 90 °. This leads in combination with the second cutting means to a relief of the first counter-agent. In contrast, the first counter-means preferably opposite the second cutting means, although preferably has a cutting angle of less than 90 °. However, this does not have a negative effect because the severing process requires less forces than the cutting process. In principle, however, the second cutting means can also be provided with a cutting angle of about 90 °.

Weiter vorzugsweise wird die Wölbung des Werkstücks während des Klemmens zusätzlich durch einen Überstand des zweiten Kontermittels zu dem zweiten Schneidmittel und/oder der Anlagefläche verstärkt. Dieser Überstand wird durch eine Abschrägung der Anlagefläche in dem an das zweite Kontermittel angrenzenden Bereich bewirkt. Zusätzlich wirkt die Wölbung entlastend auf die Schneid- und Kontermittel, insbesondere die Schneiden, da die durch die Wölbung verursachten Zugspannungen die Differenz zur Zugfestigkeit des Materials des zu schneidenden Werkstücks verringern und somit ein kraftreduziertes, zuvor beschriebenes Anschneiden weiter begünstigt wird.Further preferably, the curvature of the workpiece during clamping is additionally reinforced by a projection of the second locking means to the second cutting means and / or the contact surface. This projection is caused by a chamfer of the contact surface in the area adjacent to the second counter means. In addition, the curvature relieves the cutting and locking means, in particular the cutting edges, since the tensile stresses caused by the curvature reduce the difference to the tensile strength of the material of the workpiece to be cut and thus a force-reduced, previously described cutting is further promoted.

Nach einer weiter bevorzugten Ausgestaltung wird das Werkstück, insbesondere die Wölbung nach dem Klemmen von dem ersten Schneidmittel plattgedrückt. Aufgrund der überschüssigen Länge in dem gewölbten Bereich bildet sich eine Druckspannung gegen das erste Kontermittel aus, so dass das zweite Kontermittel, welches ansonsten sehr hohen Belastungen ausgesetzt wäre, entlastet wird. Hierdurch wird das Werkstück durch die Kontermittel weiter angeschnitten. Des Weiteren werden durch die so zur Verfügung gestellte Entlastung des zweiten Kontermittels Schnittschläge und daraus resultierende Querspannungen vermieden.According to a further preferred embodiment, the workpiece, in particular the curvature is flattened after clamping by the first cutting means. Due to the excess length in the arched area, a compressive stress forms against the first counter means, so that the second counter means, which would otherwise be exposed to very high loads, is relieved. As a result, the workpiece is further cut by the locking means. Furthermore, the thus provided relief of the second counter-agent avoids cutting collisions and resulting transverse stresses.

Vorzugsweise wird das zweite Kontermittel während des Plattdrückens und/oder des Durchschneidens des Werkstücks von einer durch das erste Schneidmittel ausgeübten Kraft (insbesondere in vertikaler Richtung) bewegt, wobei die ausgeübte Kraft vorzugsweise größer als die Trennschneidkraft des zu schneidenden Werkstücks und die Gegenhaltekraft des zweiten Kontermittels ist. Dies wird beispielsweise durch eine höhenverschiebbare Aufnahme des zweiten Kontermittels über ein Federelement zur Verfügung gestellt, wobei das Federelement erst bei einem Überschreiten der Trennschneidekraft des Schneidevorgangs gestaucht wird und damit eine Verschiebung des zweiten Kontermittels, insbesondere nach unten, stattfindet. Durch die Verdrängung des zweiten Kontermittels kann das erste Schneidmittel das Werkstück zuverlässig über die gesamte Dicke des Werkstücks schneiden.Preferably, during the platemaking and / or cutting of the workpiece, the second locking means is moved (in particular in the vertical direction) by a force exerted by the first cutting means, the applied force preferably being greater than the cutting cutting force of the workpiece to be cut and the counter-holding force of the second locking means is. This is provided, for example, by a height-displaceable reception of the second counter-means via a spring element, the spring element being compressed only when the separating cutting force of the cutting operation is exceeded, and thus a displacement of the second counter-means, in particular downwards, takes place. Due to the displacement of the second counter-means, the first cutting means can reliably cut the workpiece over the entire thickness of the workpiece.

Vorzugsweise werden während des Durchschneidens des Werkstücks die an die Schnittstelle angrenzenden Bereiche des Werkstücks insbesondere leicht durchgebogen. Dies ist vorteilhaft für die Schnittkantenqualität des zu schneidenden Werkstücks. Die Durchbiegung des Werkstücks wird durch die Verdrängungen des zweiten Kontermittels und insbesondere eine Abschrägung der Anlagefläche, insbesondere nach unten, gewährleistet. Preferably, during the cutting of the workpiece, the regions of the workpiece adjoining the interface are in particular slightly bent. This is advantageous for the cut edge quality of the workpiece to be cut. The deflection of the workpiece is ensured by the displacements of the second counter-means and in particular a chamfer of the contact surface, in particular downwards.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung wird nach dem Durchschneiden des Werkstücks ein Totpunkt des beweglichen ersten Schneidmittels erreicht und die Schneidvorrichtung öffnet sich nach einem Anheben der ersten Werkzeughälfte. Der Totpunkt ist insbesondere der untere Totpunkt. Hierdurch kann der entstandene Abfall aus der Schneidvorrichtung fallen und das beschnittene Werkstück entnommen werden.According to a further preferred embodiment, a dead center of the movable first cutting means is reached after the cutting of the workpiece and the cutting device opens after lifting the first mold half. The dead center is in particular the bottom dead center. As a result, the resulting waste from the cutting device fall and the trimmed workpiece can be removed.

Weiter ist es bevorzugt, dass der Schneidspalt zwischen dem ersten Kontermittel und dem zweiten Kontermittel während des Schneidprozesses maximal 10 %, vorzugsweise maximal 3 % der Dicke des zu schneidenden Werkstücks beträgt. Hierdurch treten während des Schneidprozesses nur geringe Querkräfte auf, wodurch eine Schädigung der Kontermittel und Schneidmittel verhindert wird. Ebenfalls bevorzugt ist es, dass der Schneidspalt zwischen dem ersten Schneidmittel und dem zweiten Schneidmittel während des Schneidprozesses maximal 10 %, vorzugsweise maximal 3 % der Dicke des zu schneidenden Werkstücks beträgt. Als Schneidspalt wird der rechtwinkelig zur Schneidebene gemessene Abstand zwischen Ober- und Untermesser beim Schneiden bezeichnet, also der Abstand zwischen den sich aneinander vorbeibewegenden Schneidkanten der Konter- bzw. Schneidmittel.Further, it is preferred that the cutting gap between the first counter-means and the second counter-means during the cutting process is at most 10%, preferably at most 3% of the thickness of the workpiece to be cut. As a result, only slight lateral forces occur during the cutting process, whereby damage to the counter means and cutting means is prevented. It is also preferred that the cutting gap between the first cutting means and the second cutting means during the cutting process is at most 10%, preferably at most 3% of the thickness of the workpiece to be cut. The cutting gap is the distance between the upper and lower knives measured perpendicular to the cutting plane when cutting, ie the distance between the cutting edges of the counter or cutting means moving past each other.

Die zuvor aufgeführte Aufgabe wird ebenfalls durch eine Vorrichtung zum Schneiden gelöst, indem die Kontermittel und die Schneidmittel ausgebildet sind, einen offenen Schnittverlauf an dem Werkstück zu erzeugen. Die hierdurch bedingten Vorteile und Ausgestaltungen ergeben sich aus den Ausführungen zu zuvor genanntem erfindungsgemäßem Verfahren. Die Vorrichtung ist insbesondere dazu eingerichtet, das zuvor beschriebene Verfahren durchzuführen.The above-mentioned object is also achieved by a device for cutting in that the locking means and the cutting means are designed to produce an open cutting path on the workpiece. The resulting advantages and refinements will become apparent from the comments on the aforementioned method according to the invention. The device is in particular configured to carry out the method described above.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Vorrichtung ist mindestens ein Kontermittel, vorzugsweise das zweite Kontermittel, gegen eine Kraft im Wesentlichen vertikal verschiebbar in einer Werkzeughälfte aufgenommen ist. Vorzugsweise ist das zweite Kontermittel über ein Federelement in der zweiten Werkzeughälfte aufgenommen. Dabei ist das zweite Kontermittel geführt und gegen eine Kraft, insbesondere nach unten, verschiebbar. Beispielsweise befindet sich auf der Rückseite des zweiten Kontermittels ein Federelement, das z.B. als Flachfederpaket oder als Elastomergummi ausgestaltet sein kann oder aus hydraulischen Wirkelementen bestehen kann. Das Federelement baut eine Gegenkraft auf, die größer ist, als der Kraftbedarf für den reinen Schneidvorgang. Alternativ kann eine aktive Verriegelung gewählt werden, die die Verschiebung bei Überschreitung einer definierten Kraft freigibt. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass das zweite Kontermittel erst bei einem Plattdrücken bzw. Durchschneiden des Werkstücks nach unten verschoben wird. Vorzugsweise ist die Gegenkraft der Feder oder die definierte Kraft der Verriegelung, die überschritten werden muss, damit das zweite Kontermittel ausweicht (z.B. nach unten bewegt wird), dabei größer als die Trennschneidkraft eines zu schneidenden Werkstücks. Da die Trennschneidkraft eines zu schneidenden Werkstücks, abhängig von dem Material des Werkstücks variiert, sind Möglichkeiten vorgesehen, die eine Verstellung der Gegenkraft der Feder oder der definierten Kraft der Verriegelung ermöglichen. Hierdurch werden die im Rahmen der Beschreibung des erfindungsgemäßen Verfahrens genannten Vorteile erreicht.According to a preferred embodiment of the device, at least one counter means, preferably the second counter means, is received against a force substantially vertically displaceable in a mold half. Preferably, the second locking means is received via a spring element in the second tool half. In this case, the second locking means is guided and against a force, in particular down, displaced. For example, located on the back of the second counter-means is a spring element, e.g. can be configured as a flat spring package or as an elastomeric rubber or can consist of hydraulic active elements. The spring element builds up a counterforce that is greater than the power requirement for the pure cutting process. Alternatively, an active lock can be selected which releases the shift when a defined force is exceeded. In this way, it can be ensured that the second locking means is displaced downwards only when the workpiece is pressed flat or cut through. Preferably, the counterforce of the spring or the defined force of the lock, which must be exceeded in order for the second locking means to yield (e.g., move downwards), is greater than the cutting force of a workpiece to be cut. Since the cutting cutting force of a workpiece to be cut, varies depending on the material of the workpiece, there are possibilities that allow adjustment of the reaction force of the spring or the defined force of the locking. As a result, the advantages mentioned in the description of the method according to the invention are achieved.

Des Weiteren ist es bevorzugt, dass das erste Kontermittel und das zweite Schneidmittel auf einer Abfallseite des zu schneidenden Werkstücks angeordnet sind und eine zueinander korrespondierende Schräge aufweisen. Bevorzugt sind das erste Schneidmittel, das zweite Kontermittel, der Werkstückhalter und die Anlagefläche auf einer Gutseite der Schneidvorrichtung angeordnet. Die zueinander korrespondierenden Schrägen des ersten Kontermittels und des zweiten Schneidmittels sorgen für die zuvor beschriebene Wölbung des zu schneidenden Werkstücks während des Klemm- und Schneidvorgangs. Durch die Schräge wird zwar der Schneidwinkel des zweiten Schneidmittels verringert, allerdings wirkt sich dies aufgrund des geringeren Kraftbedarfs nicht auf den Verschleiß des zweiten Schneidmittels aus. Alternativ kann die Schräge auch erst hinter dem zweiten Schneidmesser an einer daran angrenzenden Anlagefläche beginnen. Vorzugsweise wird die Wölbung des Bauteils durch eine unmittelbar an das zweite Kontermittel angrenzende Vertiefung der Anlagefläche verstärkt.Furthermore, it is preferred that the first locking means and the second cutting means are arranged on a waste side of the workpiece to be cut and have a bevel corresponding to each other. Preferably, the first cutting means, the second locking means, the workpiece holder and the contact surface are arranged on a good side of the cutting device. The mutually corresponding bevels of the first counter-means and the second cutting means provide for the above-described curvature of the workpiece to be cut during the clamping and cutting operation. Although the cutting angle of the second cutting means is reduced by the bevel, this does not affect the wear of the second cutting means due to the lower power requirement. Alternatively, the slope can also begin only behind the second cutting blade on an abutting abutment surface. Preferably, the curvature of the component is reinforced by a directly adjacent to the second locking means recess of the contact surface.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung korrespondiert das zweite Kontermittel im Wesentlichen zu dem ersten Schneidmittel und das zweite Schneidmittel korrespondiert im Wesentlichen zu dem ersten Kontermittel. Die zueinander korrespondierenden Mittel sind hierzu jeweils einander gegenüberliegend angeordnet. Während eines Schneidvorgangs liegen diese beispielsweise in Bezug auf eine vertikale Achse im Wesentlichen deckungsgleich übereinander.According to a further preferred embodiment, the second locking means substantially corresponds to the first cutting means and the second cutting means substantially corresponds to the first locking means. The mutually corresponding means are each arranged opposite each other for this purpose. During a cutting process, for example, they lie substantially congruently one above the other with respect to a vertical axis.

Weiter ist es bevorzugt, dass das erste Schneidmittel im Wesentlichen vertikal bewegbar und geführt in der ersten Werkzeughälfte angeordnet ist. Dabei ist die restliche erste Werkzeughälfte vorzugsweise als massives Verbundteil ausgeführt, welches das erste Kontermittel und den Werkstückhalter aufweist. Besonders bevorzugt ist das erste Schneidmittel in einer im Wesentlichen vertikalen Führung des Verbundteils angeordnet und steuerbar. Im Rahmen der Steuerung kann beispielsweise die Geschwindigkeit und die Kraft des ersten Schneidmittels gesteuert werden. Further, it is preferred that the first cutting means is arranged substantially vertically movable and guided in the first mold half. In this case, the remaining first mold half is preferably designed as a solid composite part, which has the first locking means and the workpiece holder. Particularly preferably, the first cutting means is arranged and controllable in a substantially vertical guide of the composite part. As part of the control, for example, the speed and the force of the first cutting means can be controlled.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist das zweite Kontermittel jedenfalls im unbelasteten Zustand, vorzugsweise auch im gering belasteten Zustand, vorzugsweise mindestens bis zur Überschreitung der Trennschneidkraft eines zu schneidenden Werkstücks, gegenüber dem zweiten Schneidmittel einen Überstand auf und fluchtet im Wesentlichen mit der Anlagefläche. Vorzugsweise kann die Anlagefläche eine Abschrägung in einem an das zweite Kontermittel angrenzenden Bereich aufweisen. Dadurch weist das zweite Kontermittel auch einen Überstand gegenüber der angrenzenden Anlagefläche auf. In diesem Fall fluchtet das zweite Kontermittel nicht mit einem an das zweite Kontermittel angrenzenden Bereich der Anlagefläche, sondern mit dem an die Abschrägung angrenzenden Bereich der Anlagefläche, an der das zu schneidende Werkstück anliegt. Hierdurch werden die zuvor beschriebene Biegung und Wölbung des Werkstücks und die damit zusammenhängenden Vorteile erreicht.According to a further preferred embodiment, the second locking means in any case in the unloaded state, preferably also in the slightly loaded state, preferably at least until exceeding the cutting cutting force of a workpiece to be cut, with respect to the second cutting means on a projection and is substantially aligned with the contact surface. Preferably, the abutment surface may have a chamfer in an area adjacent to the second counter means. As a result, the second counter means also has a projection with respect to the adjacent contact surface. In this case, the second locking means is not aligned with an area of the contact surface adjacent to the second locking means, but with the area of the contact surface adjacent to the bevel, against which the workpiece to be cut rests. As a result, the previously described bending and curvature of the workpiece and the associated advantages are achieved.

Des Weiteren ist es bevorzugt, dass das zweite Kontermittel und das erste Schneidmittel an der von der zu schneidenden Stelle des Werkstücks abgewandten Seite eine Rundung aufweisen. Hierdurch können Beschädigungen des Werkstücks an nicht zu schneidenden Stellen vermieden werden.Furthermore, it is preferred that the second locking means and the first cutting means have a rounding at the side facing away from the point to be cut of the workpiece. As a result, damage to the workpiece at points not to be cut can be avoided.

Nach einer weiter bevorzugten Ausgestaltung sind die Anlagefläche und das zweite Kontermittel gegen eine Kraft im Wesentlichen vertikal verschiebbar in der zweiten Werkzeughälfte gelagert. Vorzugsweise ist das zweite Kontermittel in der Anlagefläche oder einem die Anlagefläche bereitstellenden Anlageelement gelagert, sodass hierdurch sowohl die Anlagefläche als auch das zweite Kontermittel gegen eine Kraft im Wesentlichen vertikal verschiebbar sind. Dies kann beispielsweise erreicht werden, indem eine Aussparung unterhalb der Anlagefläche oder des Anlageelements vorgesehen ist. Hierdurch kann eine durchgehende Anlagefläche der Kontermittel zur Verfügung gestellt werden. Zudem kann hierdurch auf einfache Weise eine hohe Federsteifigkeit erreicht werden, welche sonst nicht oder nur mit hohem Aufwand zu erreichen ist.According to a further preferred embodiment, the contact surface and the second locking means are mounted against a force substantially vertically displaceable in the second mold half. Preferably, the second locking means is mounted in the contact surface or a bearing element providing the contact surface, so that both the contact surface and the second locking means against a force are substantially vertically displaced. This can be achieved, for example, by providing a recess below the contact surface or the contact element. In this way, a continuous contact surface of the counter means can be made available. In addition, this can be achieved in a simple manner, a high spring stiffness, which is otherwise not or only with great effort to achieve.

Weiter ist es bevorzugt, dass die Anlagefläche der zweiten Werkzeughälfte und der Werkstückhalter der ersten Werkzeughälfte eine zueinander korrespondierende Schräge aufweisen. Durch diese Schrägen werden die Biegung und die Wölbung des Werkstücks vergrößert, was sich vorteilhaft auf den Schneidprozess auswirkt. Insbesondere wird die Vorbiegewirkung des zu schneidenden Werkstücks vergrößert. Further, it is preferred that the contact surface of the second mold half and the workpiece holder of the first mold half have a mutually corresponding bevel. These bevels increase the bending and the curvature of the workpiece, which has an advantageous effect on the cutting process. In particular, the pre-bending effect of the workpiece to be cut is increased.

Nach einer weiter bevorzugten Ausgestaltung ist ein seitliches Federelement in der unteren Werkzeughälfte zwischen dem zweiten Kontermittel und der Anlagefläche ausgebildet. Bei Bedarf kann mithilfe des seitlichen Federelements die Schräge der Anlagefläche während des Schneidprozesses ausgeglichen werden.According to a further preferred embodiment, a lateral spring element is formed in the lower mold half between the second locking means and the contact surface. If necessary, the slope of the contact surface during the cutting process can be compensated by means of the lateral spring element.

Durch die vorherige und folgende Beschreibung von Verfahrensschritten gemäß den unterschiedlichen Ausführungsformen des Verfahrens sollen auch entsprechende Mittel zur Durchführung der Verfahrensschritte durch bevorzugte Ausführungsformen der Vorrichtung offenbart sein. Ebenfalls soll durch die Offenbarung von Mitteln zur Durchführung eines Verfahrensschrittes der entsprechende Verfahrensschritt offenbart sein.By the preceding and following description of method steps according to the different embodiments of the method, corresponding means for carrying out the method steps by preferred embodiments of the device should also be disclosed. Likewise, by the disclosure of means for carrying out a method step, the corresponding method step should be disclosed.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigen

1 einen Vollschnitt eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer schematischen Darstellung während des Verfahrensschritts Einlegen,
2 eine Detailansicht des Schneidbereichs der Vorrichtung während des Verfahrensschritts Einlegen
3 einen Vollschnitt der Vorrichtung in einer schematischen Darstellung während des Aufsetzens des ersten Kontermittels auf ein zu schneidendes Werkstück,
4 einen Vollschnitt der Vorrichtung in einer schematischen Darstellung während des Verfahrensschritts Klemmen,
5 eine Detailansicht des Schneidbereichs der Vorrichtung während des Verfahrensschritts Klemmen,
6 einen Vollschnitt der Vorrichtung in einer schematischen Darstellung während des Verfahrensschritts Plattdrücken,
7 eine Detailansicht des Schneidbereichs der Vorrichtung während des Verfahrensschritts Plattdrücken,
8 einen Vollschnitt der Vorrichtung in einer schematischen Darstellung während des Verfahrensschritts Durchschneiden,
9 eine Detailansicht des Schneidbereichs der Vorrichtung während des Verfahrensschritts Durchschneiden,
10 einen Vollschnitt der Vorrichtung in einer schematischen Darstellung während der Entnahmeposition und
11 einen Vollschnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer schematischen Darstellung.

In the following the invention will be explained by means of embodiments with reference to the drawing. In the drawing show

1 a full section of an embodiment of a device according to the invention in a schematic representation during the process step insert,
2 a detail view of the cutting region of the device during the process step insert
3 a full section of the device in a schematic representation during the placement of the first locking means on a workpiece to be cut,
4 a full section of the device in a schematic representation during the process step terminals,
5 a detailed view of the cutting region of the device during the process step terminals,
6 a full section of the device in a schematic representation during the process step flattening,
7 a detailed view of the cutting region of the device during the process step flattening,
8th a full section of the device in a schematic representation during the process step cutting,
9 cutting a detail view of the cutting region of the device during the process step,
10 a full section of the device in a schematic representation during the removal position and
11 a full section of another embodiment of a device according to the invention in a schematic representation.

1 zeigt einen Vollschnitt eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer schematischen Darstellung während des Verfahrensschritts Einlegen. Die Vorrichtung weist eine erste obere Werkzeughälfte 4 mit einem ersten oberen Kontermittel 8 und einem ersten oberen Schneidmittel 10 und eine zweite untere Werkzeughälfte 6 mit einem zweiten unteren Kontermittel 16 und einem zweiten unteren Schneidmittel 14 auf. Die erste Werkzeughälfte 4 besitzt dabei nicht dargestellte Führungselemente, die in die zweite Werkzeughälfte 6 eingreifen und eine sehr exakte Relativbewegung und Schneidspalteinstellung zwischen beiden Werkzeughälften 4 und 6 ermöglichen. 1 shows a full section of an embodiment of a device according to the invention in a schematic representation during the process step insert. The device has a first upper mold half 4 with a first upper counterpart 8th and a first upper cutting means 10 and a second lower mold half 6 with a second lower counter means 16 and a second lower cutting means 14 on. The first tool half 4 has guide elements, not shown, in the second mold half 6 engage and a very precise relative movement and cutting gap adjustment between the two tool halves 4 and 6 enable.

Dabei setzt sich die zweite Werkzeughälfte 6 aus einem massiven Verbundteil zusammen, welches eine Anlagefläche 18 und ein zweites Schneidmittel 14 umfasst. Ein zweites Kontermittel 16 ist über ein Federelement 17 in der zweiten Werkzeughälfte 6 gegen eine Kraft passiv nach unter verschiebbar gelagert. Das zweite Kontermittel 16 weist an der zu der Anlagefläche 18 weisenden Seite eine Rundung auf. Außerdem ragt das zweite Kontermittel 16 über das zweite Schneidmittel 14 hinaus und bildet mit der Anlagefläche 18 eine im Wesentlichen plane Fläche.This is where the second half of the tool sits 6 composed of a solid composite part, which has a contact surface 18 and a second cutting means 14 includes. A second counterpart 16 is via a spring element 17 in the second half of the mold 6 passive against slidably mounted against a force. The second counter-agent 16 indicates at the to the contact surface 18 pointing side on a rounding. In addition, the second counter means protrudes 16 over the second cutting means 14 out and forms with the contact surface 18 a substantially planar surface.

Das Federelement 17, das z.B. als Flachfederpaket oder als Elastomergummi ausgebildet sein kann oder aus hydraulischen Wirkelementen bestehen kann, baut eine Gegenkraft auf, die größer ist, als der Kraftbedarf für den reinen Schneidvorgang. Alternativ kann anstelle des Federelements auch eine aktive Verriegelung gewählt werden, die die Verschiebung des zweiten Kontermittels 16 nach unten bei Überschreitung einer definierten Kraft freigibt.The spring element 17 , which may be formed for example as a flat spring package or elastomeric rubber or may consist of hydraulic active elements, builds up a counterforce that is greater than the power requirement for the pure cutting process. Alternatively, instead of the spring element, it is also possible to select an active locking device which controls the displacement of the second counter-means 16 down when exceeding a defined force releases.

Die Anlagefläche 18 weist zudem unmittelbar an das zweite Kontermittel 16 angrenzend eine geringe Vertiefung auf, die in etwa dem Verschiebeweg des zweiten Kontermittels 16 während eines Schneidvorgangs entspricht.The contact surface 18 also points directly to the second counterpart 16 adjacent to a small depression, which is approximately the displacement of the second counter-agent 16 during a cutting process.

Die zweite Werkzeughälfte 6 und die erste Werkzeughälfte 4 lassen sich in eine Abfallseite 20 und in eine Gutseite 19 einteilen. Die Abfallseite 20 wird dadurch gekennzeichnet, dass diese diejenige Seite des Schneidprozesses definiert, auf welcher sich der abgeschnittene Teil des Werkstücks 2 befindet. Die andere Seite des Schnitts wird als Gutseite 19 definiert.The second half of the mold 6 and the first tool half 4 can be put into a waste side 20 and a good page 19 organize. The waste side 20 is characterized in that it defines the side of the cutting process on which the cut-off part of the workpiece 2 located. The other side of the cut is considered a good page 19 Are defined.

Kontermittel 8 und 16 und Schneidmittel 10 und 14 sind dabei entweder als Messer oder als Messer mit sich daran anschließenden Anlageflächen der ersten Werkzeughälfte 4 bzw. der zweiten Werkzeughälfte 6 ausgebildet.countering means 8th and 16 and cutting means 10 and 14 are either as a knife or as a knife with adjoining contact surfaces of the first mold half 4 or the second tool half 6 educated.

Abfallseitig ist das zweite Schneidmittel 14 mit einer Schräge versehen, die dazu dient, die Vorbiegung vorzunehmen. Die Schräge verringert zwar den Schneidenwinkel des zweiten Schneidmessers, was sich aber aufgrund des geringeren Kraftbedarfs nicht auf die Messerstandzeit auswirkt. Wahlweise kann die Schräge auch erst hinter der wirkenden Schneide beginnen. Analog dazu ist ein erstes Kontermittel 8 ebenfalls mit einer zu der Schräge des zweiten Schneidmittels 14 parallelen Schräge versehen.Waste side is the second cutting means 14 provided with a slope, which serves to make the pre-bend. Although the bevel reduces the cutting angle of the second cutting blade, but this does not affect the blade life due to the lower power requirement. Alternatively, the slope can also begin only behind the acting edge. Analogous to this is a first counter-agent 8th also with one to the slope of the second cutting means 14 provided parallel slope.

Die erste Werkzeughälfte 4 besteht aus einem möglichst massiven, absenkbaren Verbundteil, das einen Werkstückhalter 12 und das erstes Kontermittel 8 umfasst, wobei der vordere Bereich, der das erste Kontermittel 8 trägt, vorzugsweise in gleicher (paralleler) Weise wie das zweite Schneidmittel 14 angeschrägt ist.The first tool half 4 consists of a solid as possible, lowerable composite part, which is a workpiece holder 12 and the first counterpart 8th comprising, wherein the front portion, the first counter means 8th carries, preferably in the same (parallel) manner as the second cutting means 14 bevelled.

In das massive Verbundteil eingelassen, darin gut geführt und separat beweglich ansteuerbar, befindet sich das erste Schneidmittel 10, das an der dem zu schneidenden Werkstück 2 abgewandten Seite auch vorzugsweise abgerundet ist.Inserted into the massive composite part, well guided and separately movable to control, is the first cutting means 10 , on the workpiece to be cut 2 opposite side is also preferably rounded.

Die beschriebene Vorrichtung ist zwar stärker strukturiert als ein konventioneller, zweischneidiger Aufbau einer Schneidvorrichtung, setzt aber dafür das beschriebene Verfahren in einer einstufigen und offenen Vorgehensweise um und erzeugt bisher nicht erreichbare Effekte bei verlängerten Messerstandzeiten.Although the described device is more structured than a conventional, double-edged construction of a cutting device, it implements the described method in a single-stage and open procedure and produces previously unachievable effects with extended blade life.

In der 2 ist eine Detailansicht des Schneidbereichs der Vorrichtung aus Fig. 1 während des Verfahrensschritts Einlegen dargestellt. In dieser Darstellung lassen sich insbesondere die abgerundeten, dem zu schneidenden Werkstück 2 nicht zugewandten Seiten des ersten Schneidmittels 10 und des zweiten Kontermittels 16 erkennen. Außerdem weist das zweite Kontermittel 16 einen Überstand zu dem angrenzenden Bereich der Anlagefläche 18 und dem angrenzenden Bereich des zweiten Schneidmittels 14 auf. Der Überstand des zweiten Kontermittels 16 zu dem angrenzenden Bereich der Anlagefläche 18 wird durch eine Abschrägung der Anlagefläche 18 gebildet. Das zweite Kontermittel 16 fluchtet mit der Anlagefläche 18. Abgesehen von der Abschrägung der Anlagefläche 18 weisen das zweite Kontermittel 16 und die Anlagefläche 18 also im Wesentlichen die gleiche Höhe auf.In the 2 is a detailed view of the cutting region of the device of FIG. 1 during the process step loading. In this illustration, in particular the rounded, the workpiece to be cut can be 2 non-facing sides of the first cutting means 10 and the second counter-agent 16 detect. In addition, the second counter means 16 a projection to the adjacent area of the contact surface 18 and the adjacent region of the second cutting means 14 on. The supernatant of the second counter-agent 16 to the adjacent area of the contact surface 18 is due to a bevel of the contact surface 18 educated. The second counter-agent 16 is aligned with the contact surface 18 , Apart from the bevel of the contact surface 18 have the second locking means 16 and the contact surface 18 So essentially the same height.

3 zeigt einen Vollschnitt der Vorrichtung in einer schematischen Darstellung während des Aufsetzens des ersten Kontermittels 8 auf ein zu schneidendes Werkstück 2. Dazu fährt der Werkstückhalter 12 gemeinsam mit dem ersten Kontermittel 8 herab bis die erste Werkzeughälfte 4 das zu schneidende Werkstück 2 berührt. 3 shows a full section of the device in a schematic representation during the placement of the first locking means 8th on a workpiece to be cut 2 , To do this, the workpiece holder moves 12 together with the first counterpart 8th down to the first tool half 4 the workpiece to be cut 2 touched.

In 4 ist ein Vollschnitt der Vorrichtung in einer schematischen Darstellung während des Verfahrensschritts Klemmen dargestellt. Für das Klemmen des Werkstücks 2 fährt der Werkstückhalter 12 gemeinsam mit dem ersten Kontermittel 8 weiter herab und klemmt dabei das Werkstück 2 zur Anlagefläche 18 und dem zweiten Schneidmittel 14.In 4 is a full section of the device shown in a schematic representation during the process step terminals. For clamping the workpiece 2 the workpiece holder moves 12 together with the first lock means 8 further down and clamps the workpiece 2 to the contact surface 18 and the second cutting means 14 ,

Das Werkstück 2 wird aber nicht nur geklemmt, sondern in der Schnittstelle auch vorgebogen und im Bereich zwischen dem zweiten Kontermittel 16 und dem ersten Schneidmittel 10 gewölbt. Dies ist insbesondere in der 5 zu erkennen, welche eine Detailansicht des Schneidbereichs der Vorrichtung während des Verfahrensschritts Klemmen zeigt. Die Biegung und die Wölbung des Werkstücks 2 werden durch die parallele Schräge auf der Abfallseite 20 der ersten Werkzeughälfte 4 und der zweiten Werkzeughälfte 6 bedingt. Mit der Wölbung geht zudem ein erster Anschnitt des Werkstücks 2 zwischen dem zweiten Kontermittel 16 und dem ersten Kontermittel 8 einher. Dabei ist die Gegenkraft des zweiten Kontermittels 16 so hoch durch das darunter liegende Federelement 17 eingestellt, dass die benötigte Trennschneidkraft des Schneidvorgangs überschritten werden muss, bevor eine Verdrängung des Kontermittel 16 nach unten stattfinden kann.The workpiece 2 but not only clamped, but also vorgebogen in the interface and in the area between the second counter means 16 and the first cutting means 10 arched. This is especially true in the 5 to see which shows a detail view of the cutting area of the device during the process step terminals. The bend and the curvature of the workpiece 2 are due to the parallel slope on the waste side 20 the first tool half 4 and the second tool half 6 conditionally. With the buckle also goes a first bleed of the workpiece 2 between the second counterpart 16 and the first counterpart 8th associated. Here is the counterforce of the second counter-agent 16 so high by the underlying spring element 17 set that the required cutting cutting force of the cutting process must be exceeded before a displacement of the counter means 16 can take place down.

Vorzugsweise ist zwischen dem zweiten Kontermittel 16 und dem ersten Kontermittel 8 ein sehr geringer Schneidspalt eingestellt, welcher insbesondere bis höchstens 3 % der Blechdicke des zu schneidenden Werkstücks 2 beträgt. Hierdurch treten nur geringe Querkräfte auf, wodurch eine frühe Schädigung der Messerteile des zweiten Kontermittels 16 und des ersten Kontermittels 8 verhindert wird.Preferably, between the second counter means 16 and the first counter-means 8 set a very small cutting gap, which in particular up to at most 3% of the sheet thickness of the workpiece to be cut 2 is. As a result, only small transverse forces occur, whereby an early damage to the blade parts of the second counter-agent 16 and the first counter-agent 8th is prevented.

6 zeigt einen Vollschnitt der Vorrichtung in einer schematischen Darstellung während des Verfahrensschritts Plattdrücken. In diesem Verfahrensschritt fährt das sehr gut zwischen erstem Kontermittel 8 und Werkstückhalter 12 geführte erste Schneidmittel 10 gegen die in dem Klemmschritt gebildete Wölbung des Werkstücks 2 und drückt diese platt. 6 shows a full section of the device in a schematic representation during the process step flattening. In this process step, this runs very well between the first counter-agent 8th and workpiece holder 12 guided first cutting means 10 against the curvature of the workpiece formed in the clamping step 2 and pushes it flat.

Das Plattdrücken der Wölbung führt zum einen dazu, dass der Anschnitt fortgesetzt wird und sich aufgrund der überschüssigen Länge in dem gewölbten Bereich eine Druckspannung gegen das erste Kontermittel 8 ausbildet und dass andererseits das zweite Kontermittel 16, das üblicherweise hohen Belastungen ausgesetzt ist, entlastet wird. Dieser Verfahrensschritt ist detailliert in 7 dargestellt, welche eine Detailansicht des Schneidbereichs der Vorrichtung während des Verfahrensschritts Plattdrücken zeigt.The flattening of the curvature leads on the one hand to the fact that the gate is continued and due to the excess length in the curved area, a compressive stress against the first locking means 8th on the other hand forms the second counterpart 16 , which is usually exposed to high loads, is relieved. This process step is detailed in 7 which shows a detailed view of the cutting region of the device during the flattening step of the process.

Mit dem Plattdrücken und Anschneiden haben das erste Kontermittel 8 und das zweite Kontermittel 16 zwar ihre Funktion hinsichtlich der Schneidaufgabe erfüllt, nicht aber für den Gesamtprozess.By flattening and cutting have the first counter-agent 8th and the second counterpart 16 Although their function with regard to the cutting task fulfilled, but not for the entire process.

Das erste Kontermittel 8 dient von diesem Zeitpunkt an als vorderer Werkstückhalter und das zweite Kontermittel 16 dient als Anlage für das Werkstück 2 und als Schnittschlagschutz für die Schneidvorrichtung.The first counter-agent 8th serves from this point on as the front workpiece holder and the second counter means 16 serves as an attachment for the workpiece 2 and as cutting impact protection for the cutting device.

8 zeigt einen Vollschnitt der Vorrichtung in einer schematischen Darstellung nach dem Verfahrensschritt Durchschneiden. Hierbei ist erkennbar, dass nach dem Plattdrücken das erste Schneidmittel 10 seinen Weg nach unten fortgesetzt hat und in gemeinsamer Wirkung mit dem zweiten Schneidmittel 14 das Werkstück 2 vollständig durchschnitten hat. Da dabei das zweite Kontermittel 16 verdrängt wird, erfolgt auch eine leichte (vorzugsweise elastische) Durchbiegung des frisch geschnittenen Randes des Werkstücks 2. Dies ist erkennbar in 9 dargestellt, die eine Detailansicht des Schneidbereichs der Vorrichtung während des Verfahrensschritts Durchschneiden zeigt. 8th shows a full section of the device in a schematic representation after the process step cutting. It can be seen that after flattening the first cutting means 10 has continued its way down and in common with the second cutting means 14 the workpiece 2 completely cut through. As the second counterpart 16 is displaced, there is also a slight (preferably elastic) deflection of the freshly cut edge of the workpiece 2 , This is recognizable in 9 which shows a detailed view of the cutting area of the device during the cutting step.

10 zeigt einen Vollschnitt der Vorrichtung in einer schematischen Darstellung während der Entnahmeposition. Dabei ist der Prozess so ausgelegt, dass kurz nach der vollständigen Trennung der untere Totpunkt des Vorgangs erreicht ist. Die Schneidvorrichtung öffnet sich, der Abfall 3 fällt nach vorn heraus, das zweite Kontermittel 16 geht in seine Ausgangslage zurück und die elastische Durchbiegung des Werkstücks 2 federt ebenfalls zurück. 10 shows a full section of the device in a schematic representation during the removal position. The process is designed so that shortly after the complete separation of the bottom dead center of the process is reached. The cutting device opens, the waste 3 falls forward, the second counter 16 returns to its original position and the elastic deflection of the workpiece 2 springs back too.

11 zeigt einen Vollschnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer schematischen Darstellung. Im Unterschied zu dem ersten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Anlagefläche 18 und das zweite Kontermittel 16 aufgrund der Aussparung 21 gegen eine Kraft im Wesentlichen vertikal verschiebbar in der zweiten Werkzeughälfte 6 gelagert. Alternativ könnte jedoch auch ein Federelement im Bereich 21 vorgesehen sein. 11 shows a full section of another embodiment of a device according to the invention in a schematic representation. In contrast to the first embodiment of the device according to the invention is the contact surface 18 and the second counterpart 16 due to the recess 21 against a force substantially vertically displaceable in the second mold half 6 stored. Alternatively, however, could also be a spring element in the area 21 be provided.

Zusätzlich weisen die Anlagefläche 18 der zweiten Werkzeughälfte 6 und der Werkstückhalter 12 der ersten Werkzeughälfte 4 eine zueinander korrespondierende Schräge auf. Durch diese Schrägen werden die Biegung und die Wölbung des Werkstücks 2 im Gegensatz zu dem vorherigen Ausführungsbeispiel vergrößert, was sich vorteilhaft auf den Schneidprozess auswirkt.Additionally have the contact surface 18 the second tool half 6 and the workpiece holder 12 the first tool half 4 a mutually corresponding slope. These bevels are the bending and curvature of the workpiece 2 in contrast to the previous embodiment enlarged, which has an advantageous effect on the cutting process.

Zum Ausgleich der Schräge der Anlagefläche 18 kann bei Bedarf das zweite Kontermittel 16 zusätzlich durch ein seitliches Federelement 22 stabilisiert werden, welches zwischen dem zweiten Kontermittel 16 und der Anlagefläche 18 angeordnet sein kann. Die Übrigen Wirkelemente der erfindungsgemäßen Vorrichtung entsprechen dem ersten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung.To compensate for the slope of the contact surface 18 can if necessary the second counter means 16 additionally by a lateral spring element 22 be stabilized, which between the second counter means 16 and the contact surface 18 can be arranged. The remaining active elements of the device according to the invention correspond to the first exemplary embodiment of the device according to the invention.

Die Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens „Einlegen“, „Klemmen“, „Plattdrücken“, „Durchschneiden“ und „Entnehmen“ werden in der Vorrichtung gemäß 11 analog zu der in den 1 bis 10 beschriebenen Vorrichtung durchgeführt.The method steps of the method according to the invention "inserting", "clamping", "flattening", "cutting through" and "removing" are performed in the apparatus according to FIG 11 analogous to that in the 1 to 10 described device performed.

Das Verfahren wurde anhand eines Stanzschnittes beschrieben. Soll beispielsweise in einer Tafelschere oder in einem anderem Werkzeug kreuzend geschnitten werden, so sind die zwei Schneidmittel 10 und 14 und die zwei Kontermittel 8 und 16 mit einem Wellenschliff zu versehen.The method was described by means of a punch cut. For example, if you want to cut intersecting in a guillotine or in another tool, then the two cutting means 10 and 14 and the two counter-funds 8th and 16 provided with a serrated edge.

Die Schneidvorrichtung kann in die sowieso benötigten Tiefzieh- und Beschnittoperationen einer Presse integriert werden oder singulär in einer Tafelschere umgesetzt werden.The cutting device can be integrated into the anyway required deep-drawing and trimming operations of a press or be implemented singularly in a guillotine.

Claims

Method for cutting a workpiece, in particular a circuit board or a component to be trimmed, comprising the steps of: inserting the workpiece to be cut into a cutting device, wherein the cutting device comprises a first tool half with at least one workpiece holder, with at least one first cutting means and with at least one first Containing means and a second mold half having at least one contact surface, with at least one second counter means and at least one second cutting means, - Clamping of the workpiece with the workpiece holder and / or the first locking means and cutting the workpiece to be cut by means of the counter means and - cutting of the workpiece by means of the cutting means, characterized in that - by cutting the point to be cut of the workpiece by means of the locking means and the cutting of the workpiece by means of the cutting means generates an open cut becomes.

Method according to Claim 1 , characterized in that during clamping, a bend is formed at the point to be cut of the workpiece.

Method according to Claim 1 or 2 , characterized in that during clamping, a curvature of the workpiece in the area between the second locking means and the first cutting means, in particular by inclinations of the first counter-means and the second cutting means arises.

Method according to Claim 3 , characterized in that during the clamping, the curvature of the workpiece is additionally reinforced by a projection of the second locking means to the second cutting means and / or the contact surface.

Method according to one of Claims 1 to 4 , characterized in that the workpiece, in particular the curvature, is flattened after being clamped by the first cutting means.

Method according to one of Claims 1 to 5 characterized in that the second locking means is substantially vertically moved during flattening and / or cutting of the workpiece by a force exerted by the first cutting means, the applied force preferably being greater than the cutting cutting force of the workpiece to be cut.

Method according to one of Claims 1 to 6 , characterized in that during the cutting of the workpiece, the areas of the workpiece adjoining the interface are deflected.

Method according to one of Claims 1 to 7 , characterized in that after the cutting of the workpiece, a dead center of the movable first cutting means is reached and the cutting device opens after lifting the first or the second mold half.

Method according to one of Claims 1 to 8th , characterized in that the cutting gap between the first locking means and the second locking means and / or between the first cutting means and the second cutting means during the cutting operations a maximum of 10%, preferably at most 3%, of the thickness of the workpiece to be cut.

Device for cutting a workpiece, - with a first mold half (4) and - with a second mold half (6), - wherein the first mold half (4) at least a first locking means (8), at least a first Cutting means (10) and at least one workpiece holder (12), - wherein the second mold half (6) at least one second cutting means (14), at least one second locking means (16) and at least one contact surface (18), characterized in that - the locking means (8, 16) and the cutting means (10, 14) are adapted to produce an open cutting path on the workpiece (2).

Device after Claim 10 , characterized in that at least one counter-means (8,16), preferably the second locking means (16), against a force substantially vertically displaceable in a tool half (4, 6) is received.

Device after Claim 10 or 11 , characterized in that the first locking means (8) and the second cutting means (14) are arranged on a waste side (20) of the cutting device and have a mutually corresponding bevel.

Device according to one of Claims 10 to 12 , characterized in that the second locking means (16) substantially to the first cutting means (10) and the second cutting means (14) substantially to the first locking means (8) correspond.

Device according to one of Claims 10 to 13 , characterized in that the first cutting means (10) is arranged substantially vertically movable in the first mold half (4).

Device according to one of Claims 10 to 14 , characterized in that the second locking means (16) at least in the unloaded state, preferably at least until exceeding the cutting cutting force of a workpiece to be cut (2), with respect to the second cutting means (14) has a projection and substantially with the contact surface (18) flees.

Device according to one of Claims 10 to 15 , characterized in that the second locking means (16) and the first cutting means (10) at the side facing away from the point to be cut of the workpiece (2) have a rounding.