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Verfahren zur Herstellung von Schneidelernenten für eine Raspel oder
Feile aus Blech durch Stanzen und Prägen Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung
von Schneidelementen für eine Raspel oder Feile. Sie betrifft ein Verfahren, bei
dem im Zuge der Stanzbewegung für das Herstellen der Schneidkante der zugehörige
Keilwinkel durch Prägen geformt wird.
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Zur Herstellung solcher Schneidelemente bzw. zur Bildung ihrer Schneidkanten
ist es beispielsweise bei der Herstellung von Feilenblättem bekannt, die Schneidkante
durch Ausstanzen oder Herausbiegen aus der Grundfläche des Feilenblattes herzustellen.
Die derart gebildeten Schneidelemente stehen dann senkrecht oder annähernd senkrecht
zum Feilenblatt. Derartige Schneidelemente besitzen keinen spitzen Keilwinkel, was
ihre Brauchbarkeit insbesondere bei harten Werkstoffen erheblich erschwert.
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Zur Behebung dieser Nachteile hat man auch schon vorgeschlagen, das
Schneidelement aus einem Blech herauszustanzen und dabei nach unten abzubiegen.
In einem weiteren Arbeitsgang werden bei diesen bekannten Verfahren dann die über
die Ebene des Bleches hinausragenden Teile des Schneidelementes abgeschliffen und
schließlich in einem dritten Arbeitsgang der verbleibende Rest des Schneidelementes
um das gewünschte Maß wieder nach unten aus der Ebene des Bleches herausgebogen.
Dadurch lassen sich zwar Schneidelemente mit spitzen Keilwinkeln herstellen, jedoch
erfordert das geschilderte Verfahren eine große Zahl von Einzelbearbeitungsvorgängen
und entsprechend komplizierte Bearbeitungsmaschinen.
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Es ist auch nicht mehr neu, die Schneidelemente durch schräge Einstellung
des Bleches gegenüber den Stanzwerkzeugen aus diesen nur herauszustanzen, wobei
dann ein der Schrägstellung entsprechender Keilwinkel des Schneidelementes entsteht.
Da es nicht möglich ist, den hierzu erforderlichen Anstellwinkel des Werkstückes
gegenüber den es bearbeitenden Stanzwerkzeugen beliebig zu vergrößern, können mit
diesem Verfahren nur relativ stumpfe Keilwinkel hergestellt werden.
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Die Erfindung schafft ein Verfahren zur Herstellung solcher Schneid-
bzw. Schleifwerkzeuge, das in einfacher und wirtschaftlicher Weise die Herstellung
von Schneidkanten mit praktisch beliebig spitzem Keilwinkel ermöglicht.
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Sie macht dabei Gebrauch von dem bekannten Vorgehen, Blech absatzweise
durch eine Stanzvorrichtung zu bewegen und hierbei die Schneidkante zu bilden, schlägt
nun aber vor, daß im Zuge der Stanzbewegung der Schneidkante der Keilwinkel durch
Prägen geformt wird.
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Das Werkstück wird vor Anwendung des Stanz-und Prägewerkzeuges einem
Vorstanzvorgang unterworfen, während dessen es auf einer ebenen Fläche aufliegt
und bei welchem der Bereich des Werkstoffes, auf den später das erwähnte Stanzwerkzeug
einwirken soll, dünn gepreßt, jedoch nicht durchbrochen wird. Anschließend wird
mittels des eigentlichen Stanzwerkzeuges der dünngepreßte Bereich in eine Aussparung
einer Matrize eingeprägt, die eine schräge Stoßfläche aufweist, die die Ansatzfläche
der Schneidkante bildet.
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Der unmittelbar vor jeder Schneidkante befindliche Werkstoff des Schneidelementes
wird entfernt und derart ein Schlitz für- die Entfernung der Feilspäne gebildet;
dies erfolgt durch das Hauptstanzwerkzeug.
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Nachstehend werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand
der schematischen Zeichnungen beschrieben. Es zeigen Fig. 1 und 2 einen Schnitt
durch das Werkzeug zur Veranschaulichung der Arbeitsstufen des Verfahrens zum Herstellen
eines flachen streifenförmigen Schneidelementes, Fig. 3 und 4 in Teilansicht
und im Schnitt das fertige Schneidelement, # Fig. 5 und 6 Schnitte
von Werkzeugen entsprechend den Fig. 1 und 2 und veranschaulichen die Anwendung
eines
abgewandelten Verfahrens zur Herstellung eines streifenförmigen Schneidelernentes,
Fig. 7 einen Schnitt durch ein nach dem abgewandelten Verfahren hergestelltes
fertiges Schneidelement. Das in Fig. 3 und 4 dargestellte fertige Schneidelement
wird aus einem rechteckigen Streifen1 aus Stahl, dessen Dicke in der Größenordnung
von 0,5
bis 0,75 inm liegt, hergestellt. In einem Prägevorgang (Fig.
1) dringt ein sich in vertikaler Richtung hin-und herbewegendes, meißelartig
gestaltetes Werkzeug 2, dessen Stirnflächen einen Winkel von 601 zueinander
bilden, in den Streifen, der auf einer flachen horizontalen Fläche 3 aufliegt,
rechtwinklig zu dessen Oberfläche ein. Hierdurch wird in dem Streifen eine Einprägung
von sich allmählich steigernder Tiefe gebildet, wobei die Verdrängung des Metalls
bewirkt, daß der Streifen sich an jeder Seite des Stanzwerkzeuges 2, wie bei 4 angedeutet,
von der Fläche 3 abhebt. Diese Abhebebewegung wird durch Niederhalter
5 auf einen unbedeutenden Wert beschränkt.
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Fig. 1 veranschaulicht das Ende des ersten Arbeitsvorganges,
d. h. den Zustand, der dann erreicht ist. Der Querschnitt 7 des unterhalb
des Stanzwerkzeuges 2 verbleibenden Teils des Streifens ist nun sehr dünn.
Seine Dicke liegt in der Größenordnung von einem Zehntel oder noch weniger der Dicke
des Streifens vor dem Stanzen.
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Die Quetschwirkung, welcher der Bereich 7 unterworfen worden
ist, und das Dünnpressen des Metalls ergibt einen hohen Grad von Kalthärtung in
diesem Bereich. Der erste Arbeitsvorgang wird jedoch unterbrochen, bevor der Bereich
7 durchbrochen worden ist.
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Während eines zweiten, endgültigen Stanzvorganges, der in Fig. 2 veranschaulicht
ist, wird ein in vertikaler Richtung hin- und hergehendes Stanzwerkzeug
8, dessen eine Arbeitsfläche 9 parallel zu der Bewegungsrichtung des
Werkzeuges liegt, verwendet. An die Fläche 9 schließt sich eine rechtwinklig
dazu verlaufende flache Stirnfläche 10 und an diese eine geneigte, gegenüber
der Stirnfläche zurückgesetzte Fläche 11 an, die einen Winkel von 45' zu
der Fläche 10 bildet. Während des zweiten Arbeitsvorganges befindet sich
der Streifen 1 in einer Matrize 12, die eine flache Unterstützungsfläche
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für den Streifen, einen mit der Stirnfläche 10 des Stanzwerkzeuges
fluchtenden Schlitz 14 sowie eine mit einer Neigung von 15' gegenüber der
dem Schlitz gegenüberliegenden geneigten Fläche 11 des Stanzwerkzeuges nach
unten führende, Aussparung, die eine Stoßfläche 15 bildet, aufweist. Nachdem
der Streifen 1 so eingelegt worden ist, daß sein ge-
schwächter Bereich
7 oberhalb des unteren Endes der Stoßfläche 15 liegt, wird das Stanzwerkzeug
nach unten bewegt, schert den in gestrichelten Linien angedeuteten Teil des Streifens
ab und bewegt es durch den Schlitz 14. Der Bereich 7 wird durchbrochen und
der im Zuge des ersten Stanzvorganges dünn gedrückte Teil des Streifens gegen die
Stoßfläche 15
gedrückt. Hierdurch wird eine scharfe Schneidkante
16 gebildet, deren Frei- und Spanfläche 17, 18 durch die Stoßfläche
15 und die geneigte Fläche 11 des Stanzwe,rkzeugs 8 bestimmt
sind. Die Frei- und Spanwinkel der Schneidkante 16 betragen also im Falle
des Ausführungsbeispiels 15 und 451. Die Kante kann gegenüber der Fläche
des Streifensl z.B. um 0,13 bis 0,25rnm gestaucht sein. Wie ersichtlich,
wirkt bei der Bildung der Schneidkante 16
das Stanzwerkzeug 8 nur auf
eine kleine Metallmenge, und die Schneideigenschaften der gebildeten Kante hängen
von den Winkeln der Flächen 17, 18
unmittelbar hinter den Kanten und nicht
von den davon entfernteren, durch den zweiten Stanzvorgang nicht beeinflußten Flächen,
insbesondere der Fläche 18 a ab. Die Flächen 18 und
18 a werden mitunter als die primäre und sekundäre Fläche bezeichnet. Im
vorliegenden Falle ist unter »Spanfläche« die primäre Ansatzfläche zu verstehen.
Wie bereits dargelegt, schert das Stanzwerkzeug 8 gleichzeitig mit der Bildung
der Schneidkante 16 gegenüber dieser Kante im Werkstück einen Schlitz 22
aus.
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Es kann erwünscht sein, die Fläche 15 so zu unterstützen, daß
sie unter einer vorbestimmten hohen Belastung etwas nachgeben kann.
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Fig. 3 zeigt eine zweckmäßige Ausbildung der Schneidkanten,
die gemäß dieser Figur in zueinander parallelen Linien schräg zur Längsrichtung
des Werkstoffstreifens 1 verlaufen und in benachbarten Reihen gestaffelt
sind. Die zur Durchführung der beiden Stanzvorgänge für die gleichzeitige Herstellung
der beiden benachbarten Reihen von Schneidkanten erforderlichen Stanzwerkzeuge können
gemeinsam in ein und derselben Haltevorrichtung befestigt und durch eine übliche
Presse hin- und herbewegt werden, wobei der Streifen um den doppelten Abstand vorwürts,
bewegt wird, der zwischen jedem Stanzvorgang benachbarte Reihen voneinander trennt
und derart jeder Teil des Streifens aufeinanderfolgend unter jeden der beiden Sätze
von Stanzwerkzeugen verbracht wird. Das so hergestellte Schneidelement wird schließlich
einem Härtevorgang unterworfen.
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Die Frei- und Spanwinkel können ebenso wie das Maß des Stauchens der
Kante 16 aus der Fläche 20 in beliebiger erwünschter Weise geändert werden.
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Um das Auftreten von unsymmetrischen Beanspruchungen des Stanzwerkzeuges
zu vermeiden, können die Stanzwerkzeuge gemäß Fig. 1 und 2 in der in Fig.
5 und 6 dargestellten Weise abgeändert werden, gemäß denen an Stelle
des Stanzwerkzeuges 2 ein Stanzwerkzeug 2' (Fig. 5) mit zwei symmetrischen
Flächen 30, 31, die beide um 60' gegen die Vertikalen geneigt sind,
die nach einer kurzen Stirnfläche 32 hin konvergieren, auftritt. Die in Fig.
5 dar-g gestellte Arbeitsweise ist im übrigen ähnlich der gemäß Fig.
1 und ergibt einen dünngepreßten Teil 7',
dessen Dicke geringer als
ein Zehntel der ursprünglichen Dicke des Streifens 1 ist.
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Fig. 6 veranschaulicht den zweiten Stanzvorgang, bei dem ein
Stanzwerkzeug 8' den dünngepreßten Teil 7' durchschert. Dieses Stanzwerkzeug
weist zwei symmetrische Flächen 33, 34, die um 45' gegen die Vertikale geneigt
sind, auf, die nach einem flachen symmetrisch angeordneten Stirnteil 37,
dessen Breite etwa die gleiche ist wie die der Stirnfläche 32 der Matrize
2#, schräC verlaufende Schultern bilden.
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Während des zweiten Stanzvorganges wird der Streifen 1 auf
die Unterstützungsfläche 38 einer Matrize 39 so aufgelegt, daß der
dünngepreßte Teil 7'
unmittelbar über einem mit dem Kopfteil 37 des
Stanzwerkzeuges 8' fluchtenden Schlitz 40 liegt. Die Matrize 39 weist
ähnliche Aussparungen auf jeder Seite des Schlitzes auf, deren jede eine Stoßfläche
41 bzw. 42 bildet, die unter 15' gegen die Horizontale geneigt ist. Der Kopfteil
37 des Stanzwerkzeuges schert den dünngepreßten Teil 7' ab, und das
Metall auf jeder seiner Seiten wird symmetrisch durch die
geneigten
Flächen 33, 34 des Stanzwerkzeuges 8' auf die Stoßflächen 41, 42 aufgeprägt.
Auf diese Weise werden ein Paar von einander ähnlichen gegenüberliegenden scharfen
Kanten 43, 44 gebildet, deren jede Frei- und Spanflächen 48, 49 und 50, 51
(Fig. 7) mit Frei- und Spanwinkeln von 15 bzw. 45' aufweist, die wie
bei der vorher beschriebenen ersten Ausführungsform des neuen Verfahrens, durch
die Stoßflächen 41, 42 und die Stanzwerkzeugflächen 33, 34 geformt sind.