DE10357923A1 - Device for reshaping or cutting workpieces, especially aluminum or aluminum alloy sheet, has suction device integrated into reshaping or cutting tool to form suction region in immediate area of interaction between tool and workpiece - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Umformen, wie beispielsweise Tiefziehen, Biegen usw., oder Zerteilen, wie beispielsweise Schneiden, Lochen usw., von Werkstücken. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Vorrichtung der vorhergehend erwähnten Typen zur Bearbeitung von Blechen aus Aluminium und dessen Legierungen.The The present invention relates to a device for forming, such as For example, deep drawing, bending, etc., or cutting, such as cutting, Punching, etc., of workpieces. In particular, the invention relates to a device of the previous mentioned Types for processing sheets of aluminum and its alloys.
Das Umformen und Zerteilen von Blechen aus Aluminium bzw. Aluminiumlegierungen ist jedoch im Allgemeinen mit einer Schwierigkeit verbunden. Legierungen, beispielsweise die AA1XXX- und AA7XXX-Reihen, werden bei der Herstellung, je nach Legierungsart, unterschiedlichen Aushärt- bzw. Kaltaushärtverfahren unterzogen. Dies ist notwendig, um beispielsweise für den Einsatz als Automobilkarosserieblechteil die geeignete Festigkeit und Härte zu erzielen. Hierbei muss jedoch ein Kompromiss hinsichtlich der Eigenschaften des Materials eingegangen werden, sodass es einerseits möglich ist, das Material durch nachfolgende Stanz-, Zieh-, Schneide- und Lochungsverfahren und dergleichen bearbeiten zu können, um ein Karosseriebauteil in Form und Gestalt herzustellen, und dass andererseits dabei stets noch die nötige Festigkeit und Härte für den späteren Einsatz gegeben sind.The Forming and cutting sheets of aluminum or aluminum alloys however, it is generally associated with a difficulty. alloys, for example, the AA1XXX and AA7XXX series are used in the manufacture, depending on the type of alloy, different curing or cold curing process subjected. This is necessary, for example, for use to achieve the appropriate strength and hardness as automobile body panel. However, this must be a compromise in terms of properties material so that it is possible, on the one hand, to the material by subsequent punching, drawing, cutting and punching methods and to be able to process such to make a body component in shape and shape, and that on the other hand, always the necessary strength and hardness for later use given are.
Aluminiumlegierungen der vorhergehend erwähnten Reihen sind jedoch nicht so duktil wie beispielsweise kohlenstoffarme Stähle. Außerdem entsteht beim Umformen oder Zerteilen von Blechen aus Aluminiumlegierungen sogenannter Flitter. Dies bezeichnet im Allgemeinen Werkstoffpartikel, die sich beim Vorgang des Umformens und der Materialtrennung aus der Schnittfläche oder Oberfläche des Blechs ablösen können. Dabei kann die Größe der Partikel von wenigen Mikrometern bis zu mehrere Zentimeter variieren. Das heißt, es entstehen sowohl feiner Aluminiumstaub als auch, vor allem beim Zerteilen, Aluminiumbrösel und -späne.aluminum alloys the previously mentioned Rows are not as ductile as low carbon Steels. Furthermore arises when forming or cutting sheets of aluminum alloys so-called baubles. This generally refers to material particles, They are characterized by the process of forming and material separation the cut surface or surface replace the sheet can. This can be the size of the particles vary from a few microns to several centimeters. The is called, Both fine aluminum dust and, above all, the result Parting, aluminum crumbs and shavings.
Flitterentstehung ist jedoch während des Produktionsprozesses unerwünscht. So kann es sein, dass sich ein Teil des aus der Schnittfläche oder Oberfläche abgelösten Werkstoffes infolge der beim Umformen oder Zerteilen auftretenden mechanisch-thermischen Vorgänge auf das Umformwerkzeug oder das Zerteilwerkzeug, quasi unmittelbar am Entstehungsort, aufschweißt. Im Folgenden verändern sich dadurch prozesstechnische Parameter, wie beispielsweise der Reibbeiwert, sowie werkzeugtechnische Parameter, wie beispielsweise der Schneidkantenradius. Die Folge ist eine erhebliche Verschlechterung der Teilequalität hinsichtlich Oberflächengüte und Schnittflächengüte. Über einen längeren Produktionsprozess gesehen, bedeutet dies kürzere Werkzeug-Instandhaltungsintervalle sowie eine geringere Bauteilausbringung pro Abpressung.Flitterentstehung is during undesirable in the production process. So it may be that a part of the detached from the cut surface or surface material due to the mechanical-thermal processes occurring during forming or cutting the forming tool or the cutting tool, almost directly at the point of origin, aufschweißt. Change below This process-related parameters, such as the Friction coefficient, as well as tool technical parameters, such as the cutting edge radius. The result is a significant deterioration the part quality in terms of surface quality and cut surface quality. About one longer Production process, this means shorter tool maintenance intervals and a lower component output per press.
Ein weiterer Nachteil, der während des Produktionsprozesses in Erscheinung tritt, beruht auf der Tatsache, dass sich ein Teil der abgelösten Werkstoffpartikel im Arbeitsraum aufgrund von Verwirbelungen auf den Bauteil- und Werkzeugoberflächen absetzt. Dieser Flitter kann sich dann durch die sich bewegenden Umformwerkzeuge oder Zerteilwerkzeuge in die Oberfläche einprägen, sodass Kratzer entstehen, und somit das Bauteil beschädigen, was entweder zu einer kostenintensiven Nacharbeit oder Ausschuss führt. Späne ab einer gewissen Größe neigen darüber hinaus vermehrt dazu, die Oberflächen der bearbeiteten Bauteile erheblich zu verkratzen.One further disadvantage during of the production process is based on the fact that part of the detached one Material particles in the work area due to turbulence settles the component and tool surfaces. This bauble can then move through the moving forming tools or engrave cutting tools into the surface, causing scratches, and thus damage the component, resulting in either costly rework or scrap leads. Chips off of a certain size about that It also adds to the surfaces scratch the machined components significantly.
Aus
dem Stand der Technik ist es bereits bekannt, die bei einem Zerteilprozess
entstehenden Werkstoffpartikel abzusaugen. So schlägt beispielsweise
die
Ausgehend von den vorhergehend erwähnten Problemen im Zusammenhang mit beim Umformen und Zerteilen entstehenden Werkstoffpartikeln ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung bereitzustellen und weiterzuentwickeln, die eine Absaugeinrichtung zum Absaugen von Werkstoffpartikeln verwendet, ohne dass diese auf den eigentlichen Bearbeitungsraum Einfluss nimmt oder diesen gar einschränkt.outgoing from the previously mentioned Problems associated with forming and cutting Material particles, it is the object of the present invention to provide and develop a device which has a Used suction device for the suction of material particles, without this affecting the actual processing space or this limits.
Gelöst wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruchs 1.Is solved This object with the features of claim 1.
Demzufolge wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, eine Absaugeinrichtung zum Absaugen von während des Umformens oder Zerteilens anfallenden Werkstoffpartikeln in ein Umformwerkzeug oder Zerteilwerkzeug zu integrieren. Das Umformwerkzeug oder Zerteilwerkzeug kann dabei jedes Werkzeug einer Vorrich tung sein, wie beispielsweise ein Tiefziehstempel, Stanzstempel, Lochstempel usw..Accordingly, it is proposed according to the invention, a suction device for sucking occurring during the forming or dividing material particles in a forming tool or dicing tool to integrate. The forming tool or cutting tool can be any tool Vorrich a device, such as a thermoforming punch, punches, punches, etc ..
Die Absaugeinrichtung steht mit einer Vakuumpumpe in Verbindung, die einen Volumenstrom erzeugt, der den erforderlichen Unterdruck zur Abfuhr des Flitters in unmittelbarer Nähe von dessen Entstehungsort aufbaut und aufrechterhält, wodurch das Absaugen gewährleistet ist.The Suction device communicates with a vacuum pump, the generates a volume flow, the required negative pressure for Removal of the bauble in the immediate vicinity of its place of origin builds and maintains, which ensures the suction is.
Der Absaugbereich befindet sich demnach gemäß der Erfindung unmittelbar am Umformwerkzeug oder Zerteilwerkzeug, sodass den Werkstoffpartikeln während der Bearbeitung keine Möglichkeit gegeben wird, den Bearbeitungsprozess oder das Werkstück negativ zu beeinflussen, da diese unmittelbar und unverzüglich abgesaugt werden.Of the Absaugbereich is therefore according to the invention directly on the forming tool or cutting tool, so that the material particles while the processing no possibility given is to negatively influence the machining process or the workpiece, since these are immediate and immediate be sucked off.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Absaugeinrichtung zumindest zwei Absaugkanäle auf, die von dem Absaugbereich am Werkzeug wegführen. Dabei können die beiden Absaugkanäle das Umformwerkzeug oder Zerteilwerkzeug zu ihren beiden Seiten einschließen.In an advantageous embodiment of the invention, the suction device at least two suction channels which lead away from the suction on the tool. The can two suction channels include the forming tool or cutting tool on both sides thereof.
In einer Verbindungsleitung zwischen der Absaugeinrichtung und der Vakuumpumpe ist eine Filtereinheit vorgesehen, die der Aufnahme und dem Abscheiden des Flitters dient.In a connecting line between the suction device and the Vacuum pump is provided a filter unit, which is the recording and the deposition of the bauble serves.
Um die Vakuumpumpe in einem alternierenden Betrieb nicht zu überhitzen, ist eine Bypass-Leitung vorgesehen, welche die Filtereinheit zu der Vakuumpumpe umgeht, was es ermöglicht, die Vakuumpumpe unter gleichbleibender Leistungsabnahme zu betreiben.Around not overheat the vacuum pump in an alternating operation, a bypass line is provided, which the filter unit to the vacuum pump bypasses, which allows the vacuum pump to submerge to maintain a consistent performance decrease.
Aufgrund der Tatsache, dass die Absaugeinrichtung unmittelbar im Umformwerkzeug oder Zerteilwerkzeug integriert ist, kann Flitter unmittelbar am Entstehungsort abgeführt werden. Näher als bei der Vorrichtung gemäß der Erfindung kann eine Absaugeinrichtung nicht am Entstehungsort von Flitter platziert werden. Darüber hinaus ist die Absaugeinrichtung fest in der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Umformen oder Zerteilen von Werkstücken integriert, sodass keine zusätzlichen, sich mitbewegenden und dem Bearbeitungsprozess hinderlichen Teilen, wie beispielsweise Zuführ- und Abführleitungen, notwendig sind.by virtue of the fact that the suction device directly in the forming tool or dicing tool is integrated, can flitter directly at the point of origin dissipated become. Closer as in the device according to the invention a suction device can not be at the source of baubles to be placed. About that In addition, the suction device is fixed in the device according to the invention integrated for forming or cutting workpieces, so no additional moving parts that hinder the editing process, such as feeder and discharge lines, necessary.
Gemäß der Erfindung soll eine derartige Vorrichtung insbesondere beim Umformen oder Zerteilen von Blechen aus Aluminium und Aluminiumlegierungen zum Einsatz kommen, da hier das Auftreten von Flitter besonders nachteilig in Erscheinung tritt. Selbstverständlich kann jedoch die Absaugeinrichtung auch bei der Verarbeitung anderer Flitter-kritischer Werkstoffe verwendet werden. Dabei ist die Art der Vorrichtung zum Umformen oder Zerteilen unabhängig von dem erfindungsgemäßen Gegenstand. Die Absaugeinrichtung lässt sich, dadurch dass sie in das Werkzeug direkt integriert wird, in jeder Umform- oder Zerteilvorrichtung für blechähnliche Werkstücke realisieren.According to the invention should such a device, in particular during forming or Cutting sheets of aluminum and aluminum alloys for Use come, since here the occurrence of baubles particularly disadvantageous appears in appearance. Of course, however, the suction device also in the processing of other baubles-critical materials be used. Here is the type of device for forming or dividing independently of the subject invention. The Suction device leaves in that it is integrated directly into the tool, in realize any forming or dividing device for sheet-like workpieces.
Die Erfindung soll nun unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen, welche nicht-beschränkende Ausführungsbeispiele wiedergeben, näher erläutert werden. Es zeigen:The Invention will now be described with reference to the accompanying drawings, in which which non-limiting embodiments to play, closer explained become. Show it:
Ein
Stempel
Beim
Zerteilen entsteht material- und verfahrensbedingt Flitter
Um
den Flitter
Von
außen
an die Auslässe
der Absaugkanäle
In
der in
Das
Vakuum in dem Absaugbereich
Um
bei einem geschlossenem Werkzeug das Vakuum in dem Absaugbereich
In
Die
darin gezeigte Zerteilvorrichtung
Dem
ersten Schneidmesser
Das
zwischen dem Niederhalter
Unmittelbar
um bzw. über
dem Schneidstempel
In
der hier gezeigten Ausführungsform
umgeben die Absaugkanäle
Claims (7)
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