DE1752759A1 - Verfahren und Vorrichtung zum mechanisch-chemischen Ausstanzen eines Teils aus einem duennen Metallblech - Google Patents

Description

Dr. Ing. E. BERKENFELD · Dipl.-lng. H. BERKEN FELD, Patentanwälte, Köln Anlage Aktenzeichen

zur Eingabe vom 9. Juli 1968 Sch+ Name d. Anm. Alumet Manufacturing Corporation

Verfahren und Vorrichtung zum mechanisch-chemischen Ausstanzen eines Teils aus einem dünnen Metallblech.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum mechanisch-chemischen Ausstanzen eines Teils aus einem dünnen Metallblech.

Zu;a Ausformen von Teilen aus dünnem Metallblech sind grundsätzlich zv/ei Vorfahren., nämlich ein mechanisches und ein chemisches Verfahren, bekannt« Jedes diesel' Verfahren hat Vor- und Nachteile.

£sim mechanischen Verfahren stanzt man die Teile mittels eines Stanzdorne3 und einer auf den Stanzdorn passenden Stanzmatrize aus dem Blech aus. Die Herstellung eines Stanzdornes mit zugehöriger Stanzmatrize verursacht sehr viel Arbeit und bedingt einen hohen Geräteaufwand, •o daß das mechanische Verfahren gewöhnlich nur dann angewendet wird, </enn mindestens etwa 100000 Teile hergestellt v/erden müssen. Wenn der Jtanzdorn und die Stanztnatrize einmal hergestellt sind, können sie o^lfjötverständlich mit hoher Geschwindigkeit arbeiten, wobei die laufenden Kosten verhältnismäßig gering sind. 3o kann man mit dem mechanischen Vorfahren beispielsweise 100-^00 Teile je Minute herstellen, v.'y,.-y\ die mittleren Herstellungskosten äußerst gering sind. Die mit den. ifiocnaniochGn Verfahren hergestellten Teile weisen an ihrem Rand häufig Grate auf, die entfernt worden müssen. Ein weiterer Nachteil de': i,:c-onanisehen Verfahrens besteht darin, daß die Teile häufig an ihr-..ν Kante verforrnt sind und die Metßtoleranzen nicht eingehalten werden. Hierdurch werden häufig ochleifarbeiten notwendig. Bei dem mit einem ot-inzdorn und mit einer Jtanzmatrize arbeitenden mechanischen Vorfahren, wird der auszustanzende Teil aus dem Blech ausgestanzt und d-jr-'jh die jtanzm-'itrize hindurch gestoßen. V/enn der .'3tanzdorn mit dem .''.!eoh in berührung kommt, bildet or zunächst auf der Stanzdornseite •-■irv; Vertiefung im Blech, während das Blech auf der anderen Seite aus-

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gewölbt wird. Dabei wird das Blech auf einem dem Stanzdorn naheliegenden Teil seiner Dicke abgeschert, während der ausgestanzte Teil auf einem Teil seiner vom Stanzdorn abgelegenen Seite abgeschert wird. Ferner kommt das Metall auf dem -'Jbrlgen Teil der Dicke des Bleches und des auszustanzenden Teils dabei ins Fließen, wobei das Metall des Bleches im wesentlichen seine Lage beibehält, während das Metall des auszustanzenden Teils sich mit dem Stanzdorn auf diesem verbleibenden Teil der Dicke bewegt. Wenn der Stanzdorn sich über diesen Punkt hinaus, bis zu-dem eine Abscherung in den erwähnten Zonen auftritt, in das Blech hineinbewegt, bricht das Blech um das auszustanzende Teil herum auf, wobei die Bruchzone von der Abscherzone im Blech bis zur Abscherzone im auszustanzenden Teil reicht. Bei der weiteren Bewegung des Stanzdornes wird der abgescherte-aufgebrochene Teil aus dem Blech herausgestoßen. Die Abscherzone ist gewöhnlich glatt und glänzend; die Bruchzone hingegen ist fein gezackt. Die Abscherzone erstreckt sich im allgemeinen etwa über ein Drittel der Dicke des Teiles, währenc die Bruchzone den Rest der Dicke des Teiles ausmacht.

Beim chemischen System bedeckt man eine Oberfläche des Metallbleches teilweise mit einer gegen eine Ätzflüssigkeit widerstandsfähigen Beschichtung, die die Gestalt des herzustellenden Teils hat. Danach wird das Blech einem chemischen Ätzmittel ausgesetzt, das die unbeschichteten Bereiche angreift, während die beschichteten Teile vom Ätzmittel nicht erreicht werden. Das Ätzmittel dringt durch das ganze Blech hindurch und zerätzt dieses, so daß schließlich der auszuformende Teil übrigbleibt.

Mit dem chemischen Verfahren kann man praktisch nur Teile aus dünnem Blech herstellen, weil zum Durchätzen dicker Bleche sehr viel Zeit erforderlich wäre und dabei die chemische Ätzlösung dauernd ergänzt werden müßte, so c ' hohe Kosten entstünden. Die chemische Ausformung von Teilen aus dünnen Blechen hat einen wesentlichen Vorteil. Man er- , spart sich nämlich bei diesem chemischen Verfahren die zeit- und koster aufwendige Herstellung des Stanzdorns und der Stanzmatrize. Beim chemischen Verfahren verwendet man gewöhnlich eine Art Druckplatten-oder Gummistempel, mit denen die Schutzbeschichtung sauber auf das Blech aufgebracht werden kann. Die Druckplatte kann ohotographisch hergestellt werden, so daß äußerst komplizierte Formen mit geringen Kosten hergestellt werden können. Auch die Schutzboschichtung kann man unmittelbar mit photochemischen Verfahren an Ort und Stelle auf dom Bledi

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herstellen. Im Mittel kann man etwa 150 - 3OO Arbeitsgänge je Stunde durchführen (wobei allerdings in einem Arbeitsgang viele Teile ausgeformt werden können), während - wie oben erwähnt wurde - beim mechanischen Verfahren 100 - JOO Stanzungen je Minute durchgeführt wer- ■ den können. Die Herstellung eines Teils mit dem chemischen Verfahren kostet im Mittel etwa 5 Cent, während man beim mechanischen Verfahren mit Kosten von etwa 1,5Tausendstel Cent je ausgestanztem Teil rechnet. Allerdings stehen den höheren Einzelteil-Kosten beim chemischen Verfahren die sehr geringen Gemeinkosten für die Herstellung der sogenannten "Formen" gegenüber, die beim chemischen Verfahren verwendet werden. Man hat herausgefunden, daß das chemische Verfahren am besten dann angewendet wird, wenn in einem Arbeitsgang insgesamt bis zu Ί00000 Teile hergestellt werden müssen, während man das mechanische Verfahren am besten dann anwendet, wenn mehr als 100000 Teile herzustellen sind. Es zeigt sich also, daß die Einsatzbereiche beider Verfahren sich im Grunde genommen nicht überschneiden. Beide Verfahren haben viele Vorteile und viele Nachteile.

Abgesehen von der geringen Fertigungsgeschwindigkeit bestehen die Nachteile des chemischen Verfahrens im wesentlichen darin, daß die ausgeformten Teile korrodiert und hinterschnitten werden und daß das Verfahren praktisch nur bei sehr dünnen Metallblechen anwendbar ist. Beim chemischen Verfahren ist es auch ßehr schwer, geringe Toleranzbereiche bei den Abmessungen der Teile einzuhalten, und zwar insbesondere dann, wenn eine Art Druckverfahren angewandt wird, wie es bei der Herstellung von Teilen integrierter Schaltungen geschieht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Art Mischverfahren, d.h. ein mechanisch-chemisches Verfahren zum Ausformen von Teilen aus einem dünnen Metallblech zu schaffen, bei dem die Vorteile beider Verfahren weitgehend bewahrt werden, während die Nachteile bei-der Verfahren so weit wie möglich vermieden werden sollen. Die Erfindung soll also ein mechanisch-chemisches Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens schaffen, mit denen man Teile aus einem dünnen Metallblech ausstanzen bzw. ausformen kann, wobei das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung wesentlich breitere Anwendungsrnöglichkeiten haben als die bekannten mechanischen oder chemischen Verfahren und Vorrichtungen, so daß man mit dem erfindungsgernäßen Verfahren und der entsprechenden Vorrichtung einen größeren Bereich von

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Stückzahlen wirtschaftlich herstellen kann. So soll man das erfin- V dungsgemäße Verfahren und die entsprechende Vorrichtung bereits bei ■ einer Stückzahl von 10000 Teilen an wirtschaftlich anwenden können, , während die unterste wirtschaftliche Stückzahl beim mechanischen Verr fahren bei etwa 100000 Stück lag, und der herstellbaren Stückahl sollen nach oben wirtschaftlich keine Grenzen gesetzt sein, während man beim herkömmlichen chemischen Verfahren eine Stückzahl von etwa 100000 wirtschaftlich nicht überschreiten konnte. Beim mechanisch-chemischen Verfahren und der entsprechenden Vorrichtung gemäß der Erfindung soll man Stanzmatrizen verwenden können, die wesentlich einfacher und mit geringerer Präzision und folglich zu geringeren Kosten und in kürzerer Zeit herstellbar sind, als es beim herkömmlichen mechanischen Verfahren der Fall war. Die Teile sollen den mechanischen Abschnitt des mechanisch-chemischen Verfahrens schneller durchlaufen als beim herkömmlichen mechanischen Verfahren. Ferner soll beim Verfahren und bei der Vorrichtung gemäß der Erfindung der Ätzvorgang so schnell durchgeführt werden, daß keine merkbare Hinterschneidung der ausgeformten Teile auftritt und dIe¹Außenseite der ausgeformten Teile im wesentlichen glatt ist, d.h. daß die Teile die gewünschte Kontur haben. Auch soll es beim Verfahren und bei der Vorrichtung gemäß der Erfindung nicht nötig sein, daß man Grate an den Teilen in einem besonderen Arbeitsgang entfernt. Der Spielraum zwischen dem Stanzdorn und der Stanzmatrize soll beim mechanisch-chemischen Verfahren und der entsprechenden Vorrichtung gemäß der Erfindung nicht so kritisch sein, wie beim herkömmlichen mechanischen Verfahren, zumal die Gefahr des Auftretens von Graten an den Teilen durch die anschließende chemische Ätzung ausgeräumt ist.

Die Lösung dieser Aufgaben erfolgt beim Verfahren gemäß der Erfindung dadurch, daß man das Blech zunächst mittels eines Stanzdornes und einei Stanzmatrize derart anstanzt, daß der auszustanzende Teil an seinem Rand auf einem Teil der Blechdicke vom Restblech abgeschert und auf dem verbleibenden Teil der Bleohdicke von dem Restblech abgebrochen wird, so daß im Blech auf der vor dem Stanzdorn liegenden Seite eine ,Vertiefung und auf der vor der -etanzmatrize liegenden Seite ein Vorsprung entsteht, deren Gestalt gleich der Gestalt des auszustanzenden Teils ist, wobei der auszustanzende Teil jedoch mit dem sich bildenden Stanzloch im Restblech in Eingriff bleibt, und daß man das Blech dann mit einer Ätzflüssigkeit behandelt, die in die Bruchfuge zwischen dem auszustanzenden Teil und dem Restblech eindringt und den Rand des Teils

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sowie den Rand der öffnung im Restblech ätzt, um so den Eingriff zwischen dem Teil und der Blechöffnung wesentlich zu lockern.

Die Vorrichtung zum mechanisch-chemischen Ausstanzen eines Teils aus einem dünnen Metallblech zeichne % """gemäß der Erfindung aus durch eine einen Stanzdorn und eine Stanzmatrize aufweisende Einrichtung zum Anstanzen des Bleches derart, daß der auszustanzende Teil an seinem Rand auf einem Teil der Blechdicke vom Restblech abgeschert und auf dem verbleibenden Teil der Blechdicke vom Restblech abgebrochen wird, so daß im Blech auf der vor dem Stanzdorn liegenden Seite eine Vertorfung und auf der vor der Stanzmatrize liegenden Seite ein Vorsprung entsteht, deren Gestalt gleich der Gestalt des auszustanzenden Teils ist, wobei der auszustanzende Teil jedoch mit dem sich bildenden Stanzloch im Restblech in Singriff bleibt, und durch eine Einrichtung zum Benetzen des angestanzten Belches mit einer Ätzflüssigkeit derart, daß die Ätzflüssigkeit in die Bruchfuge zwischen dem Teil und dem Restblech eindringt und diesel so weit aufätzt, daß der Eingriff zwischen dem Teil und dem Restblech wesentlich gelockert wird.

Kurz zusammengefaßt schafft die Erfindung also ein Verfahren und eine Vorrichtung zum mechanisch-chemischen Ausstanzen oder Ausformen eines Teils aus einem dünnen Metallblech, bei denen man den Teil unter Verwendung eines Stanzdorns und einer Stanzmatrize nur auf einem Teil der Dicke des Bleches ausstanzt, so daß um den Teil herum eine Bruchfuge zwischen dem Teil und dem Restblech verbleibt, wobei der Teil jedoch im Restblech hängenbleibt und mit einem Bruchteil seiner Dicke aus dem Rest blech herausragt. Λ an schützt dann die Ober- und/oder Unterseite des Teils mit einer gegen eine ÄtzflUssigkeit resistenten Beschichtung, um anschließend das angestanzte Blech chemisch zu ätzen, wobei die ÄtzflUssigkeit das Metall im Bereich der Bruchfuge angreift und dabei den noch bestehenden Eingriff zwischen dem Teil und dem Restblfioh lockert. Schließlich treibt man den ausgestanzten bzw. ausgeformten Toil aus dem Restblech aus.

//eitore Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus -Jon fJnterannprUchen sowie aus der folgenden Beschreibung einiger Ausführungobei.'-jpielci aur Erfindung, wobei auf die beiliegenden Zeichnungen l'/i7,\x[? genommen wird. In den Zeichnungen zeigt:

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. Pig. 1 in einer echematischen Seitenansicht eine AusfUhrungsform

der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung,

Fig. 2 in vergrößerter Darstellung einen Querschnitt durch ein Metallblech, nachdem dessen Ober- und Unterseite mit einer gegen eine Ätzflüssigkeit beständigen Beschichtung versehen

sind,

Fig. 5 in stark vergrößerter Darstellung einen Teilschnitt durch eine Stanzeinrichtung, wobei diese Figur den Augenblick zeigt, in dem der Stanzhub beendet ist,

Fig. 4 eine der Fig. J> entsprechende Darstellung des angestanzten Bleches vor der Ätzung,

Fig. 5 eine der Fig. 4 entsprechende Darstellung nach der Ätzung und

Fig. 6

und 7 den Figuren 3 und 4 entsprechende Darstellungen einer anderen Ausführungsform der Erfindung.

Bei der Durchführung der vorliegenden Erfindung wendet man zunächst einen mechanischen Stanzvorgang an, mit dem der aus dem dünnen Blech fe auszustanzende Teil nur teilweise ausgestanzt wird. Auf diese Weise entsteht im Blech ein vorspringer Teil von der Gatalt des auszustanzenden Teils, wobei um diesen Teil herum eine Bruchfuge zwischen dem Restblech und dem Teil vorhanden ist. Dann wird diese Bruchfuge chemisch geätzt.

Der mechanische S nzvorgang wird mit einem Stanzdorn und einer Stanzmatrize durchgeführt. Der Stanzdorn besteht aus Hartmetall und hat eine Querschnittsform, die der GestaLt des auszustanzenden Teils entspricht. Die Stanzmatrize unterscheidet sich jedoch von einer herkömmlichen Stanzmatrize. Eine herkömmliche Stanzmatrize ist passend auf ihren Stanzdorn ausgebildet, wobei ein Spielraum (der zuweilen negativ ist) zwischen beiden vorhanden ist, der typisch ist für die Art des apszustanzenden Bleches, für dessen Dicke, .für die geforderte Genauigkeit der Abmessungen des auszustanzenden Teils, für die Größe der zulässigen

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Grate und für die Anzahl der Teile, die bis zu einer Nachschärfung des Stanzdorns und der Stanzmatrize hergestellt werden sollen. Bei einer herkömmlichen Stanzmatrize geht die Matrizenöffnung außerdem gewöhnlich durch die ganze Matrize hindurch, so daß der ausgestanzte Teil durch die Matrize hindurch gestoßen und auf der anderen Seite der Matrize ausgeworfen werden kann. Die Stanzmatrize beim mechanischchemischen System gemäß der Erfindung unterscheidet sich von einer herkömmlichen Stanzmatrize zunächst dadurch, daß die Matrizenbohrung nicht durch die ganze Matrize hindurchgehen muß. Die Stanzmatrize arbeitet befriedigend, wenn sie einen Boden hat. Außerdem braucht der gegebenenfalls vorhandene Spielraum zwischen dem Stanzdorn und der Stanzmatrize nicht mit der bei den herkömmlichen mechanischen Stanzverfahren erforderlichen Präzision ausgebildet zu sein. Die Stanzmatrize beim mechanisch-chemischen System gemäß der Erfindung ist, da der Matrizenhohlraum nur flach zu sein braucht, sehr viel schneller herstellbar, und zwar entweder durch spanabhebende Bearbeitung oder auch mit elektrischen Entladungsverfahren oder durch Elektroätzung. Die im Rahmen der Erfindung verwendete Stanzmatrize ist daher schneller, leichter und einfacher herzustellen als die herkömmlichen Stanzmatrizen.

Wie oben bereits ausgeführt wurde, gibt es beim mechanischen Verfahren einen Zwischenzustand beim Ausstanzen eines Teils, in dem der Teil noch nicht vollständig vom Restblech abgelöst ist. In diesem Zustand sind am Umfang des auszustanzenden Teils über dessen Dicke zwei Zonen vorhanden, wobei die dem Stanzdorn benachbarte Zone eine Bruchzone und die vom Stanzdorn abgelegene Zon^eiefi Scherzone ist. Die Bruchzone steht mit der sich im Restblech bildenden öffnung noch in festem Reibungseingriff und zur Herauslösung des Teils aus dem Restblech muß man den Stanzdorn weiter durch das Blech und in die Stanzmatrize treiben.

Bei der vorliegenden Erfindung kommen der Stanzdorn und die Stanzmatrize weit genug mit dem Blech in Eingriff, um diesen Ausformungszustand zu erreichen, el jedoch nicht weit genug, um den Teil aus dem Blechterauszulösen; bevor de-r Teil aus dem Blech ausgestoßen wird, wire der Stanzdorn zurückgezogen. Der Teil bleibt daher in festem Eingriff mit dem Restblech, es ist jedoch eine eindeutige Bruchlinie zwischen dem auszustanzenden Teil und dem Reäfcblech vorhanden, die aus den einander gegenüberliegenden Bruchzonen des Teils und des Restbleches be-

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steht. Der auszustanzende Teil kann gegenüber dem Restblech weiter verschoben werden, er darf jedoch nicht ganz durch das Restblech durchgestoßen werden. Vorzugsweise wird der auszustanzende Teil nicht weiter als um die Höhe seiner Bruchzone durchgestoßen, d.h. er wird etwas weiter durchgestoßen, als es am Ende des oben erwähnten Zwischenzustandes der Fall ist.

Daa Blech wird anschließend in Längsrichtung weiterbewegt, so daß es aus der Stanzvorrichtung heraustritt. Da der auszustanzende Teil noch im Restblech festhängt, ist es - abgesehen von dicken Blechen - nicht erforderlich, daß man Abstre if vorrichtungen verwendet, um das Restblech oder den auszustanzenden Teil vom Stanzdorn abzulösen; man kann jedoch Vorrichtungen vorsehen, um die Herauslösung des vorspringendenauszustanzenden Teils aus der Stanzmatrize zu erleichtern. Da das Restblech und der auszustanzende Teil noch zusammenhängen, übt das Blech selbst eine erwünschte Abstreifwirkung aus, wenn schwierige, komplizierte Teile, wie es bei Teilen integrierter Schaltungen der Fall ist, aus einem dünnen Blech auszustanzen oder auszuformen sind.

Vor oder nach dieser Ausformung werden die Breitseiten des auszustanzenden Teils mit einer gegen eine Ätzflüssigkeit beständigen Beschichtung versehen. Gemäß einem geeigneten Verfahren zum Aufbringen einer solchen Schutzbeschichtung trägt man eine solche Beschichtung auf der Ober- und Unterseite des Bleches auf, bevor der oben beschriebene mechanische Ausformungsvorgang vorgenommen wird. Diese Beschichtungen stören den beschriebenen mechanischen Ausformungsvorgang nicht.

Gemäß einer anderen Ausführungsform kann man die Schutzbeschichtung auch nur auf der dem 3tanzdorn gegenüberliegenden Seite des Bleches aufbringen, bevor der mechanische AusformungsVorgang durchgeführt wird, und dann trägt man nach derWchanischen Ausformung nur auf der gegenüberliegenden, über die gegenüberliegende Seite des Bleches vorspringenden Seite des auszuformenden Teils eine solche Schutzbeschichtung auf. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann man das Blech vor dem mechanischen AusformungsVorgang ganz unbeschichtet lassen und nur nach der mechanischen "usformung auf der vorspringenden Seite des auszuformenden Teils, das noch im Blech hängt, eine solche Schutzbeschichtung anordnen. Wenn das Blech dick ist, da.h. wenn es beispielsweise eine Dicke von O,>S1 mm oder mehr hat, oder wenn .lit?

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Dicke des auszuformenden Teils nicht kritisch ist, kann man ganz auf die Aufbringung einer Schutzbeschichtung verzichten.

Nach der beschriebenen mechanischen Ausformung oder Ausstanzung des Teils und gegebenenfalls nach der Aufbringung der Schutzbeschichtung auf der Ober- und/oder Unterseite des auszuformenden Teils, wobei die Umfangskanten des Teils ebenso wie die Umfangskanten der sich bildenden öffnung im Restblech beschichtungsfrei bleiben, wird das Ganze mit einem chemischen A'tzmittel behandelt. Das chemische Ätzmittel greift die Umfangsflächen des Teils dort an, wo dieses noch mit seiner Bruchfuge im Restblech längt. Zugleich greift das Ätzmittel die gegenüberliegende Fläche der sich im Restblech bildenden öffnung an. Das Ätzmittel ätzt also die gegenüberliegenden Flächen der Bruchfuge, mit der der Teil noch im Restblech hängt, d.h. das Ätzmittel tropft oder sickert in die Bruchfuge ein. Es ätzt diese Flächen so weit, daß der Eingriff zwischen auszuformendem Teil und dem Restblech gelockert wird. Der auszuformende Teil bleibt entweder locker im Restblech hängen oder fällt in der Ätzstation aus dem Restblech heraus. In diesem Augenblick wird dio Ätzung beendet. Zur Beendigung der Ätzung werden das Blech und der auszuformende Teil mit Wasser oder einer das Ätzmittel neutralisierenden Lösung behandelt.

Außer der Ätzung der Oberflächen der Bruchfuge zwischen dem auszuformenden Teil und der sich bildenden öffnung i-m Restblech greift das Ätzmittel auch alle diejenigen Teile des Bleches oder des Teils an, die nicht mit einer 3chutzbe3Chlchtung versehen sind. Ein auf diese V/oise angegriffener Teil ist beispielsweise die Scherzone im Blech. Diese Ätzung derVScherzone ist nutzlos und nur nachteilig, der Nachteil ist jedoch gering und besteht im wesentlichen nur darin, daß das Ätzmittel verbraucht wird. Das Ätzmittel greift auch die Scherzone des auozufrmenden Teils und die Ecke an, in der die Oberfläche der Scherzoruj des auszuformenden Teils in die Unterseite des auszuformenden Te 11 fi übergeht, Diey ist vorteilhaft, da auf diese Weise diese Ecke ijjoti'lätt'jt wird, 30 daß keine v/eitere Bearbeitung dieser Stelle des auszλform ;ii'];;n Te 11 η urforderlich ist. Das Ätzmittel greift auch eventuell 'jno Grato an und verkleinert oder beseitigt diese.

Wenn 'Kr uuszuformonde Teil noch locker im Restblech hängt, wird er :;ohl LoSl ).nh au'j dienern mit oinem mechanischen Stößel, mit Hilfe eines

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Luftstrahles, durch Vibration des Bleches oder auf irgendeine andere Weise herausgelöst.

In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Ausführungsform einer Vorrichtung 10 zum mechanisch-achemischen Ausformen eines Teils aus einem Blech schematisch dargestellt. Im folgenden wird zunächst auf die Figuren 1-5 Bezug genommen. Ein von einer Vorratsrolfe 14 kommendes dünnes Metallblech 12 wird mittels eines Förderwalzenpaares 16 intermittierend in die Vorrichtung 10 eingefördert. DasBlech kann aus Messing, Kupfer, Aluminium, kaltgewalztem Stahl, Edelmetallegierungen, verzinktem Stahl, verzinntem Stahl und Stahllegierungen aller Art bestehen. Es werden nur dünne Bleche mit einer Dicke von 0,0762 - 1,524 mm verwendet. Die Dicke des Bleches liegt vorzugsweise im Bereich von 0,0762 0,6^5 mm. Das Blech ist vorzugsweise entfettet und sauber, so daß die gegen das Ätzmittel widerstandsfähige Beschichtung gut am Blech haftet.

Von der Vorratsrolle 14 gelangt das Blech 12 in eine Beschichtungsstation 18, in der die Ober- und Unterseitendes Bleches mit einer gegen ein Ätzmittel widerstandsfähigen Beschichtung versehen werden. Man verwendet herkömmliche Beschichtungseinrichtungen. So kann man das Beschichtungsmittel auf-bürsten, durch Eintauchen des Bleches aufbringen, aufsprühen oder mit Walzen auftragen. In Fig. 1 ist eine Vorrichtung zum Aufbringen der Beschichtung mit Walzen dargestellt.

Im einzelnen ist oberhalb und unterhalb des Bleches 12 je eil Behälter 20 für das Beschichtungsmittel angeordnet, wobei übergabewalzen 22 das Beschichtungsmittel aus den Behältern 20 auf Auftragwalzen 24 übertragen, von denen jeweils eine mit geringem Druck gegen die Oberseite und gegen die Unterseite des Bleches 12 anliegt.

Bei dem flüssigen Beschichtungsmittel 26 in den Behältern 12 handelt es sich um irgendein bekanntes chemisches Mittel. Das Beschichtungsmittel ist im Behälter 20 flüssig und wird bei Raumtemperatur und normalen Umgebungsbedingungen hart. Um das Beschichtungsmittel flüssig zu machen, kann es ein flüchtiges Lösungsmittel enthalten, in dem die Beschichtungsmasse gelöst oder dispergiert ist. Das Beschichtungsmittel kann auch durch Erhitzung verflüssigt sein. Beim Beschichtungsmittel kann es sich beispielsweise um Pech, Asphalt oder Wachs handeln, die

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bei Raumtemperatur fest sind und durch Erhitzung leicht verflüssigt werden können. Zu diesem Zweck sind die Behälter 20 mit elektrischen Heizvorrichtungen 28 versehen. Das Beschichtungsmittel ist außerdem dadurch gekennzeichnet, daß es an der Oberfläche des Bleches 12 gut haftet. Pech, Asphalt und Wachs haben diese Eigenschaft.

Als Beschichtungsmittel eignen sich auch Kunstharze, wie z.B. Nitrocellulose, die in einem flüchtigen organischen Lösungsmittel, wie z.B. Aceton oder Toluol, gelöst sind.

Nach dem Verlassen der Beschichtungsstation 18 ist das Metallische 12 auf seiner Ober- und Unterseite mit einem dünnen, geschlossenen Film aus noch flüssigem Beschichtungsmittel versehen. Dieses Beschichtungsmittel wird nun in einer Trocken- oder Härtungsstation ~}0 getrocknet bzw. gehärtet. Einige Beschichtungsmittel trocknen und härten schnell, ohne daß besondere Einrichtungen in der Trocken- und Härtungsstation erforderlich sind. So kann beispielsweise das flüchtige Lösungsmittel so schnell verdampfen, daß die Trocken- und Härtungsstation nur aus einer Blechstrecke bestehen muß, die lang genug ist, um das Lösungsmittel verdampfen zu lassen. Desgleichen kann bei Verwendung von Pech, Aspalt oder Teer als Beschichtungsmittel die Trocken- und Härtungsstaticn aus einer Blechstrecke bestehen, die lang genug ist, um das Beschichtungsmittel abzukühlen und hart werden zu lassen.

Vorzugsweise sieht man in der Trocken- und Härtungsstation Einrichtungen zur Beschleunigung der Trocknung und Härtung des Beschichtungsmittels vor. Diese Einrichtungen können aus einem Kühlluftgeblase bestehen, wenn ein durch Erhitzung verflüssigtes Beschichtungsmaterial verwendet wird. Wenn das Beschichtungsmaterial durch Verwendung flüchtiger Lösungsmittel verflüssigt ist, kann man zur Beschleunigung der Trocknung und Härtung Wärmeerzeuger, wie etwas eine Reihe von Heizlampen 3² vorsehen. Das Beschichtungsmaterial kann auch ein chemischhärtendes Material, beispielsweise ein schnell härtendes Zweikomponenten-Epoxyharz, sein.

Beim Verlassen der Trocknungs- und Härtungsstation hat das Metallblech den in Fig. 2 in vergrößerter Darstellung gezeigten Querschnitt, wobei die obere Beschichtung mit 34 und die unter Beschichtung mit 36 bezeichnet ist. Bei einem typischen AusfUhrungsbeispiel hat das Metall-

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blech eine Dicke von 0,127 mm und die Beschichtungen sind beide 0,058 mm dick. Man kann dickere Beschichtungen bis zu etwa 0,127 mm Stärke verwenden. Im allgemeinen hält man die Beschichtung jedoch dünn, da eine dicke Beschichtung keinen Vorteil bringt und das Beschichtungsmaterial schließlich entfernt werden muß und als Abfall verlorengeht.

Das beschichtete Blech 12 gelangt dann in die Stanzstation 38, in der die oben bereits beschriebene mechanische Ausformung des beschichteten Bleches mit einem Stanzdorn und einer Stanzmatrize vorgenommen wird. Zu diesem Zweck kann man in der Stanzstation eine Stanzpresse: 40 oder auch - wenn höhere Geschwindigkeiten erwünscht und die Anforderungen an die Genauigkeit geringer sind - ein Stanzwalzenpaar verwenden, wobei eine der Walzen auf ihrem Umfang radial wegrangende Stanzdorne und die andere Walze als Stanzmatrizen entsprechende Eintiefungen aufweist.

Die Stanzeinrichtung wird derart einreguliert, daß der Stanzdorn eine mechanische Ausformung bewirkt, bei der der auszuformende Teil auf einem Teil der Dicke des Bleches und des Teils vom Blecrfabgeschert wird, während auf der verbleibenden Dicke des Bleches und des Teiles eine Bruchfuge zwischen dem Teil und obm Blech entsteht, wobei der Teil jedoch selbst bei sehr dünnen Blechen nicht auf seinem ganzen Umfang vollkommen aus dem Restblech ausgestanzt wird; der Teil bleibt vielmehr im Restblech befestigt. Das Verhältnis zwischen der Dicke der Scherzone und der Bruchzone wechselt Je nach deriEiegenschaften des Bleches und dem Spielraum zwischen dem Stanzdorn und der Stanzmatrize. Bei einem typischen Fall erstreckt sich die Scherzone über etwa ein Drittel der Blechdicke, während die Bruchzone sich über etwa zwei Drittel oder mehr der Blechdicke erstreckt.

Der Stanzdorn kann etwas weiter in das Blech eingetrieben werden, jedoch nicht weiter als die Höhe der Bruchzone des Teils, so daß wenigstens Teile der Bruchzonen des Teils und des Restbleches in Eingrifi miteinander bleiben, um den Teil im Restblech zu halten. Auf diese Weise entsteht im Blech auf der dem Stanzdorn gegenüberliegenden Seite eine Vertiefung und auf der gegenüberliegenden Seite des Bleches ein Vorsprung. Der Stanzdorn wird nicht soweit in das Blech getrieben, daß der auszuformende Teil aus dem Blech ausgestanzt wird. Wenn daher dor

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Stanzdorn zurückgezogen wird, ist der auszustanzende Teil zwar vom Blech durch eine umlaufende Bruchfuge getrennt, er wird jedoch noch durch Reibung in der sich bildenden öffnung im Restblech behalten.

Fig. 3 zeigt den Stanzdorn, das Blech, den auszuformenden Teil und die Stanzmatrize am Ende des Vorgangs der mechanischen Verformung und vor dem Zurückziehen des Stanzdorns. Zwischen dem Stanzdorn 42 und der Stanzmatrize 44 liegt das Blech 12, aus dem der Teil 46 ausgeformt oder ausgestanzt werden soll. Beim Einsenken des Stanzdorns Ih das Blech ist der Teil 46 vom Blech 12 auf einem dem Stanzdorn 42 näher liegenden Teil der Blechdicke abgeschert worden, so daß eine Scherzone im Blech 12 entstanden ist. Mit 48 ist die Oberfläche in der sich bildenden öffnung im Blech 12 bezeichnet, die der Scherzone entspricht, während 50 die Scherzone des auszuformenden oder auszustanzenden Teils 46 bezeichnet. Auf der verbleibenden Dicke des Teils und des Bleches ist um den Teil herum eine Bruchfuge entstanden. Mit 52 ist diejenige Oberfläche der sich bildenden öffnung im Blech 12 bezeichnet, die die Bruchzone bildet, und mit 54 ist die Bruchzone am Umfang des auszustanzenden Teils bezeichnet.

Der Teil 56 des auszustanzenden Teils ragt über die Unterseite des Bleches, d.h. über die vor der Stanzmatrize liegende Seite des Bleches hinaus.

Aus der übertriebenen Darstellung in Pig. 5 erkennt man, daß die um den auszustanzenden Teil am Ende des beschriebenen mechanischen Verfor-mungsvorganges vorhandene Bruchzone fpein gezackt ist, so daß der Teil zu dieser Zeit mit Reibung im Restblech gehalten wird. Der Bruch verläuft nicht genau rechtwinklig zur Ober- und Unterseite des Bleches sondern verjüngt sich im allgemeinen von der Scherzone des Teils zu der vor dem Stanzdorn liegenden Seite des Benches hin nach innen. Der Ver j üngungsv/inkel liegt gewöhnlich im Bereich von etwa 2 -5 ·

Während der beschriebenen Anstanzung des Teils bleibt die obere Schutzbeschichtung 54 auf der Oberseite des Teils 46 bestehen. Diese obere Beschichtung beeinträchtigt den AnstanzVorgang nicht wesentlich.

Während der oben beschriebenen mechanischen Verformung oder Anstanzung kann die vor dem Stanzdorn liegende 3eite des auszuformenden Teils 46

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sich gemäß der Darstellung bei 58 an ihrem Umfang etwas nach oben biegen, so daß ein Grat entsteht.

Die Form des Stanzdornes 42 entspricht der gewünschten Geaalt des auszuformenden Teils 46. Die Unterseite des Stanzdornes ist flach ' und kann mit einem Film beschichtet sein, der die Ablösung vom Teil erleichtert, beispielsweise mit Silicium. Die unteie Kante des Stanzdorns ist rechteckig.

Die Form der Stanzmatrize 44 entspricht der Form des Stanzdorns, wobei ein Spielraum zwischen beiden vorhanden ist. Bei den herkömmlichen Stanzmatrizen erstreckt sich die Matrizenöffnung dureh die ganze Matrize hindurch, so daß der auszustanzende Teil durch die Matrize hindurch auf der anderen Seite ausgestoßen werden kann. Im Gegensatz hierzu weist die Stanzmatrize 44 vorzugsweise einen Boden auf.

AEs wurde oben bereits erwähnt, daß ein typisches Blech beispielsweise eine Dicke von 0,127 mm hat und daß die Bleöhdicke im Rahmen der vorliegenden Erfindung vorzugsweise im Bereich von 0,0762 - O,6j55 mm liegt. Da die Vertiefung in der Stanzmatrize nur etwa die halbe Dicke des Bleches mit einem geringen Spiel laufnehmen können muß, kann man Stanzmatrizen verwenden, deren Ausnehmung zwischen 0,127 und O,4O8 mm tief ist.

Luftkanäle 60 führen von einem Einlaß 62 zum Boden der Stanzmatrize, eo daß man zum Herauslösen des unteren Teils 56 des auszuformenden Teils 46 aus der Matrize am Ende des Anstanzvorganges, nachdem der Stanzdorn 42 teilweise zurückgezogen worden ist, Druckluft in die Stanz matrize einleiten kann. Selbstverständlich kann man stattdessen auch mechanische Ausstoßer verwenden.

Das Aussehen des Bleches und des auszuformenden Teils nach der Herausnahme aus der Stanzvorrichtung ist aus Fig* 4 zu ersehen, in der der Stanzdorn und die Stanzmatrize nicht dargestellt sind. Wenn der auszustanzende oder auszuformende Teil groß ist und wenn eine Stanzpresse verwendet wird, wird die Förderung des Bleches während des Stanzer organges durch Abschalten des Förderwalzenpaares 16 unterbrochen. Wenn hingegen der auszustanzende Teil klein ist, oder wenn ein Stanzwalzenpaar an Stelle einer Stanzpresse verwendet wird, kann das Blech kon-

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tinuierlich bewegt werden.

Nach dem Verlassen der Stanzstation bildet das Blech ein kontinuierliches Restblechband, in dessen sich bildenden Stanzöffnungen die auszuformenden Teile 46 durch Reibung im Bereich der Scher- und Bruchzonen festgehalten werden. Die Scherzone 48 des Bleches liegt frei, d.h. sie weist keine Schutzbeschichtung auf. Die Scherzone 50 des Teiles 46 tieist desgleichen keine Schutzbeschichtung auf. Die Bruchzonen 52 und 54 des Restbleches und des Teiles weisen keine Schutzbeschichtunr auf. Die Ober- und Unterseite des Toils 46 sind mit einer Schutzbeschichtung versehen; das gleiche gilt für die Ober- und Unterseite des RestbDsihbandes.

Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung wendet man in der ersteig Beschichtungsstation 18 nur die Einrichtung zur Beschichtung der Oberseite des Bleches an. Eine zweite Beschichtungsstation 64 ist jenseits der Stanzstation 38 derart angeordnet, daß der angestanzte oder mechanisch verformte Blechstreifen beim Verlassen der Stanzpresse durch diese zweite Beschichtungsstation 64 hindurchtritt. In der zweiten Beschichtungsstation ist eine Auftragsvorrichtung unter dem Blech vorgesehen. Auch hier ist ein Behälter 66 angeordnet, in dem sich ein trocken- oder härtbares Beschichtungsmaterial befindet.

Eine Übergabewalze 68 entnimmt das Beschichtungsmittel dam Behälter 66 und trägt es auf die Auftragswalze 70 auf, die sich unmittelbar unter dem Blech 12 befindet. Die Auftragswalze 70 kommt nur mit dem nach un- ^ ten vorspringenden Teil 56 des auszuformenden Teils 46 in Berührung, ™ so daß nur die Unterseite des auszuformenden Teils mit einer gegen das Ätzmittel widerstandsfähigen Beschichtung versehen iwird. Die Bruchfuge bleibt oben und unten offen.

Fig. 6 und 7 zeigen den Stanzdorn, die Stanzmatrize, das Blech und den auszustanzenden Teil bei dieser Ausführungsform der Erfindung, bei der vor dem Stanzvorgang auf die Unterseite des Bleches keine Beschichtung aufgebracht wird. Diese Figuren gleichen den Figuren J> und 4, nur daß die untere Beschichtung des Bleches und des auszuformenden Teils in Fig. 6 fehlt, während in Fig. 7 nur die untere Seite des auszuformenden Teils, n±ht aber die Unterseite des Bleches mit einer Beschichtung versehen 1st.

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Im Anschluß an die zweite Beschichtungsstation 64 ist eine zweite Trocken- und Härtungsstation 72 angeordnet, in der Heizlampen 74 vorgesehen sind.

Der so angestanzte oder mechanisch ausgeformte Blechstreifen, bei dem die Ober- und Unterseite des auszuformenden Teils 46 mit einer Schutzbeschichtung versehen ist, während die umlaufende Kante des Teils ebenso wie der Rand der sich bildenden öffnung im Blech beschichtungsfrei sind, wird dann geätzt. Hierzu werden das Blech und die in ihm festgehaltenen Teile mit einer Ä'tzflüssigkeit behandelt. Als Ätzflüssigkeit verwendet man ein für das Metall, aus dem das Blech besteht, geeignetes Metallätzmittel.

Wenn das Blech aus Kupfer, nicht rostendem Stahl, Stahl, Nickel, Magnesium oder Aluminium besteht, kann man eine Lösung von Chloreisen in Wasser verwenden. Die Lösung hat 30-51 Grat Baume und enthält etwa etwa 0,3 - etwa 0,6$ freie Salzsäure. Eine andere, für Kupferbleche verwendbare Ätzlösung besteht aus einer Mischung aus Chromsäure und Schwefelsäure mit etwa 10 - 20$ Chromsäure und etwa 20-40$ Schwefelsäure, wobei der Rest Wasser ist. Für Kupferbleche kann man als Ätzlösung auch eine Mischung aus doppeltkohlensaurem Ammoniak, Ammoniumhydroxyd und Chlornatrium verwenden; ferner kann man eine Mischung aus überschwefelsaurem Ammoniak! und Quecksilberchlorid verwenden; auch ist eine Lösung von Kupferchlorid in Wasser verwendbar.

Verdünnte Salpetersäure eignet sich als Ätzlösung für Zink- und Magnesiumbleche. B¹Ur Aluminiumbleche eignet sich als Ätzlösung eine mit Wasser verdünnte Lösung aus Ätznatron und Natriumcarbonat mit Glukose als Additiv. Ätzlösungen sind in Fachkreisen bekannt und werden bei den chemischen Ausformungsverfahren in großem Umfang benutzt.

Die ÄtzflUssigkeit wird mit dem Blech und den im Blech enthaltenen Teilen auf irgendeine geeignete Weise in Berührung gebracht; so kann man die Ätzlösung beispielsweise aufbürsten, aufsprühen, mit Walzen auftragen oder auch «*f das Blech in die Ätzlösung eintauchen. Das letztere Verfahren ist in Fig. 1 dargestellt. Im einzelnen wird hierbei das Blech mit den in ihm festgehaltenen Teilen über eine Walze in einen Behälter 78 geführt, wobei das Blech im Bereich 80 in die Ätzlösung 82 eintaucht. Das Blech verläßt den Behälter 78 über eine

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Walze 84. Die Behandlung des Bleches mit der Ätzflüssigkeit dauert eine bestimmte Zeit lang, wobei diese Zeitspanne eine Funktion der Länge des Bereiches 80 und der mittleren Fördergeschwindigkeit des Bleches ist und sich mit dem Ätzmittel, dem Zustand und der Dicke des Bleches in weiten Bereichen ändert. Die Ätzzeit wird so gewählt, daß die Oberfläche der*Bruchfuge rund um den auszuformenden Teil herum so weit geätzt wird, daß der Eingriff zwischen dem Teil und dem Blech vollkommen verlorengeht oder wesentlich gelockert wird. Während der Behandlung mit der Ätzflüssigkeit dringt diese in die Bruchfuge um den Teil herum ein und greift die Bruchzonen 52, 54 des Bleches und

7k;L des Teiles an, wobei es sich um den unteren'der sich bildenden öffnung im Blech und die diesem gegenüberliegendeil Umfangsflache des Teiles handelt. Diese Teile des Bleches und des auszuformenden Teiles werden von der Ätzflüssigkeit angegriffen, weil sie keine Schutzbeschichtung ™ aufweisen.

Die rttzflüssigkeit greift auch andere Teile des Bleches und des auszuformenden Teiles an. 3o werden beispielsweise die Scherzonen 48,50 des Bleches und des Teils angegriffen. Darüberhinaus greift die Ätzflüssigkeit den Grat 58 an, falls ein solcher vorhanden ist, und verkleinert oder beseitigt diesen, so daß eine anschließende Beseitigung dieses Grates mit irgendwelchen, bisher üblichen mechanischen Verfahren sich erübrigt.

Man beachte, daß durch die Ätzung der Bruchzone 54 des auszuformenden Teils nicht nur der Eingriff zwischen dem auszuformenden Teil und der M sich bildenden öffnung im Restblech gelockert wird, snndern daß außerdem die Bruchzacken in dieser Zone beseitigt und die Zone daher geglättet wird, was sehr erwünscht jsfc.

Man kann den auszuformenden Teil durch den Ätzvorgang vollkommen aus dem Blech herauslösen, so daß er aus dem Blech herausfällt und mit irgendwelchen geeigneten Mitteln, wie etwa mit einem Förderband, aus dem Ätzbad herausgenommen werden kann. Beim dargestellten Ausführungsbelspiel bleibt der auszuformende Teil jedoch am Ende des Ätzvorganges noch locker im Blech hängen.

Das Blechband mit den locker in ihm hängenden Teilen gelangt dann über eine Rolle 86 in eine Reinigungs- und Auswerfstation 88, in der die

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gelockerten Teile aus dem Blech herausgelöst und die zurückgebliebene Ätzflüssigkeit vom Teil entfernt wird.

Die Reinigungs- und Auswerfstation weist eine Einrichtung zum Herauslösen des ausgeformten Teils aus dem Blechband auf. Bei dieser Einrichtung kann es sich, wie oben bereits erwähnt wurde, um einen mechanischen Stößel oder auch um eine Vorrichtung zur Vibration des Bleches handeln. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel besteht die Einrichtung aus einer Düse 90, die über eine Leitung 92 mit Druckluft gespeist wird. Die Düse 90 ist auf die Oberseite, d.h. die zuvor dem Stanzdorn gegenüberliegende Seite des Bleches gerichtet und derart angeordnet, daß beim Durchgang des Bleches unter der Düse der Druckluftstrom die ausgeformten Teile nacheinander trifft,und zwar vorzugsweise entlang einer Mittellinie. Die Kraft der Druckluft reicht aus, um den ausgeformten Teil nach unten aus dem Blech herauszustoßen. Das Restblech wird unter einer Rolle 9^ hindurch weggeführt. Die vom Luftstrahl ausgestoßenen Teile fallen in einen Behälter 96, der V/asser oder ein die Ätzflüssigkeit neutralisierendes Mittel enthält. Die Teile fallen auf einen geneigten Trumm eines Förderbandes 98 im Behälter 96. Dieses Förderband 98 führt die Teile aus dem Behälter 96 heraus an eine geeignete Abgabestelle.

Die noch auf dem Teil befindlichen Schutzbeschichtungen werden auf irgendeine geeignete Weise, beispielsweise durch Auflösung, entfernt. Pech oder Teer entfernt man beispielsweise durch Eintauchen in ein bewegtes Terpentinbad und Nitrocellulose durch Eintauchen in ein bewegtes Acetonbad.

Je nach der Dicke des Teiles und des Bleches ätzt die Ätzlösung am Umfang des Teiles und des Bleches etwas unter die Schutzfeeschichtung, so daß die Schutzbeschichtung "hinterschnitten" wird. Diese Hinterschneidung ist jedoch kaum merkbar und beeinträchtigt die Abmessungsgenauigkeit des Teiles nicht, weil die Ätzzeit sehr kurz ist. Im Gegensatz zum eingangs erläuterten chemischen Ausformverfahren, bei dem das Blech so lange geätzt wird, bis sich die Ätzflüssigkeit durch die ganze Dicke des Bleches hindurchgefressen hat, braucht bei der vorliegenden Erfindung die Ätzung nicht die ganze Blechdicke durchzuätzen; vielmehr werden bei der vorliegenden Erfindung nur die Umfangsränder des Bleches und des auszuformenden Teils so weit geätzt, daß der Rei-

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bungseingriff zwischen dem Teil und dem Restblech erheblich gelockert oder ganz gelöst wird.

Aus Pig. 5 erkennt man, daß bei der Ätzung die Bruchfuge an der Oberseite und an der Unterseite etwas weiter aufgeätzt wird als in der Mitte, weil das Ätzmittel etwas Zeit braucht, um ganz in die Bruchfuge einzudringen.

Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden das Blech und die auszuformenden Teile vor der Ätzung mit einer Schutzbeschichtung versehen; im Rahmen der Erfindung kann man jedoch auf die Anordnung dieser Schutzbeschichtungen auf den Teilen und selbstverständlich auf dem Blech verzichten, wenn das Blech und die Teile nicht allzu dünn sind und beispielsweise einebicke in der Größenordnung von 0,381 mm und mehr haben. Das gleiche gilt, wenn die Dicke des auszuformenden Teils nicht sehr genau eingehalten werden muß. Da die Ätzflüssigkeit nur kurze Zeit auf das Blech und den Teil einirken muß, um die Bruchfuge zur Lockerung des Eingriffes zwischen beiden aufzuätzen, wird, wenn man keine Schutzbeschichtungen vorsieht, die Dicke der Teile nicht wesentlich verringert; die Verringerung der Dicke des Teiles wird mit zunehmender Dicke des Bleches proportional kleiner.

Im praktischen Betrieb kann es vorkommen, daß ein Teil des Umfanges des auszuformenden Teils bereits vom Restblech ganz getrennt wird, ohne daß der auszuformende Teil sich aus dem Blech löst; wenn daher in der Beschreibung gesagt wurde, daß der Umfang des Teiles vom Restblech abgebrochen wird, so schließt dies den Fall'ein, bei dem der Umfang im wesentlichen aber nicht ganz aufgebrochen wird, während der Rest des Umfanges bereits ganz vom Restblech abgelöst ist; der auszuformende Teil wird dann im Restblech dadurch festgehalten, daß mindestens ein Teil ««seiner Bruchzone mit mindestens einem Teil der Bruchzoae der sich bildenden Öffnung im Restblech in Eingriff bleibt.

Patentansprüche

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Claims (23)

1. Dr. Ing. E. BERKENFELD · Dlpl.-lng. H. BERKENFELP, Potentonwälte, KdIn

   Anlage Aktenzeichen

   xur Eingabe vom 9. Juli 1968 Sch+ No»· d. Anm. Alumet Manufacturing Corpora

   tion

   Patentansprüche

   ( 1/ Verfahren zum mechanisch-chemischen Ausstanzen eines Teils aus einem dünnen Metallblech, dadurch gekennzeichnet, daß man das Blech zunächst mittels eines Stanzdornes und einer Stanzmatrize derart anstanzt, daß der auszustanzende Teil an seinem Rand auf einem Teil der Blechdicke vom Restblech abgeschert und autf dem verbleibenden Toil der Blechdicke vom Restblech abgebrochen wird, so daß im Blech auf der vor dem Stanzdorn liegenden Seite eine Vertiefung und auf der vor dor Stanzmatrize liegenden Seite ein Vorsprung entsteht, deren Gestalt gleich der Gestalt des auszustanzenden Teils ist, wobei der auszustanzende Teil jedoch mit dem sich bildenden Stanzloch im Restblech in Eingriff bleibt, und daß man das Blech dann mit einer ÄtzflUssigkeit behandelt, die in die Bruchfuge zwischen dem'auszustanzenden Teil und dem Restblech eindringt und den Rand des Teils sowie den Rand der Öffnung im Restblech ätzt, um so den Eingriff zwischen dem Teil und der Blechöffnung wesentlich zu lockern.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Behandlung mit der Ätzflüssigkeit so lange fortsetzt, bis der Teil gerade noch mit der Öffnung im Restblech in Eingriff steht, und daß man den Teil anschließend aus dem Restblech austreibt.
3. J>. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man vor der Behandlung mit der Ätzflüssigkeit auf die Ober- und Unterseite des auszustanzenden Teils eine gegen die Ätzflüssigkeit beständige Schutzbeschichtung aufbringt.
4. 4. Verfahren naoh Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, da man vor der Anstanzung auf die vor dem Stanzdorn liegende Seite des Bleches eine gegen die ÄtzflUsaigkeit beständige Schutzbeaohichtung aufbringt. .

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   ν i ..,· BAD ORIGINAL
5. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man vor der Anstanzung auch auf die vor der Stanzmatrize liegende Seite des Bleches eine gegen die Ä'tzflüssigkeit beständige Schutzbeschichtung aufbringt.
6. 6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man nach der Anstanzung und vor der Behandlung mit der Ä'tzflüssigkeit die vorspringende Flachseite des Teils mit einer solchen Schutzbeschichtung versieht.
7. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 5-6, dadurch gekennzeichnet, daß man die Schutzbeschichtung in Form einer Flüssigkeit aufbringt und anschließend trocknet bzw. härtet.
8. S. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den Anstanzvorgang soweit treibt, daß der Teil um höchstens die Dicke der Bruchfuge über die Unterseite des Restbleches vorspringt.
9. 9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man eine einen Boden aufweisende Stanzmatrize zum Anstanzen verwendet.
10. 10. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man den Teil mit einem Luftstsrahl aus dem Restblech austreibt.
11. 11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den Teil zur Beendigung des Ätzvorganges wäscht oder in eine die Ätzflüssigkeit neutralisierende Flüssigkeit bringt.
12. 12. Verfahren nach den Ansprüchen 2 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß man den Teil nach der Austreibung wascht bzw. neutralisiert.
13. 13· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das Blech mit den angestanzten Teilen zur Ätzbehandlung in ein Ätzflü.'jsigkeitsbad eintaucht.
14. 14. Vorrichtung zum mechanisch-chemischen Ausstanzen eines Teils aus einem dünnen Metallblech, gekennzeichnet durch eine einen 3tanzdorn (42) und eine Stanzmatrize (44) aufweisende Einrichtung (38)

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    zum Anstanzen des Bleches derart, daß der auszustanzende Teil (46) an seinem Rand auf einem Teil der Blechdicke vom Restblech (12) abgeschert und auf dem verbleibenden Teil der Blechdicke vom Restblech abgebrochen wird, so daß im Blech auf der vor dem Stanzdorn liegenden Seite eine Vertiefung und auf der vor der Stanzmatrize liegenden Seite ein Vorsprung entsteht, deren Gestalt gleich der Gestalt des auszustanzenden Teils ist, wobei der auszustanzende Teil jedoch mit dem sich bildenden Stanzloch im Restblech in Eingriff bleibt, und durch eine Einrichtung (78) zum Benetzen des angestanzten Bleches (80) mit einer Ätzflüssigkeit (82) derart, daß die Ätzflüssigkeit in die Bruchfuge ' (52,54) zwischen dem Teil (46) und dem Restblech (12) eindringt und dieses soweit aufätzt, daß der Eingriff zwischem dem Teil (46) und dem Restblech (12) wesentlich gelockert wird.
15. 15« Vorrichtung nach Anspruch 14, dadus-rch gekennzeichnet, daß die Anstanzeinrichtung (38) eine Stanzpresse (40) mit geradlininig bewegtem Stanzdorn (42) und Stanzmatrize (44) ist.
16. 16. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Anstanzeinrichtung aus einem StanzwHlzenpaar besteht, wobei von der einen Walze die Stanzdorne radial wegragen, während die Stanzmatrifezen in die Oberfläche der anderen Walze eingelassene Vertiefungen sind.
17. 17. Vorrichtung nach Anspruch 14, 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Stanzmatrize (46) einen Matrizenboden aufweist.
18. 18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14-17 zum Ausstanzen von Teilen aus einem Blechband, dadurch gekennzeichnet, daß in Förderrichtung des Blechbandes (12) hinter der Anstanzeinrichtung (38) ein Ätzflüssigkeitstank (78) mit Führungselementen (76,84) zur Führung des Blechbandes durch diesen Tank angeordnet ist, und daß hinter diesem Ätteflüssigkeitstank (78) ein Wassertank bzw. ein eine die Ätzflüssigkeit (82) NEUTRALIsierende Flüssigkeit enthaltender Tank (96) vorgesehen ist, über dem Führungselemente (86,94) für das Blechband (12) und eine Ausstoßeinrichtung (90,92) angeordnet ist, um die angestanzten und geätzten Teile (46) aus dem Restband (12) in den letztgenannten Tank (96) auszutreiben.

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19. 19· Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausstoßeinrichtung eine Luftstrahldüse (90) ist.
20. 20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14-19, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (18,64) zum Aufbringen einer gegen die A'tzflüssigkeit resistenten Schutzbeschichtung (j54,j56) auf eine oder beide Seiten des Blechbandes (12) bzw. auf eine oder beide Seiten des Teils (46), wobei diese Einrichtung (18 bzw. 64) vor und/oder hinter der AnstanzGinrichtung (58) angeordnet ist.
21. 21. Vorrichtung nach Anspruch 18 und 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zum Aufbringen der Schutzbeschichtung aus je einer vor der Anstanzstation (38) angeordneten, die Ober- und Unterseite des Blechbandes (124 beschichtenden Einrichtung (18,24) und aus einer hinter der Anstanzstation (38) angeordneten, die Unterseite des Blechbandes (12) beschichtenden Einrichtung (64) bestehen, wobei jede dieser Einrichtungen gesondert ein- und ausschaltbar ist.
22. 22. Vorrichtung nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtungseinrichtungen (18,64) aus einer Auftragwalze (24,70) und einer Übergabewalze (22,68) und einem BeSchichtungsmaterial vorratsbehälter (20,66) bestehen.
23. 23. Vorrichtung nach Anspruch 20, 21, 22, dadurch gekennzeichnet, daß hinter den Beschichtungseinrichtungen (18,64) Trockeneinrichtungen (30,72) zum Trocknen bzw. Härten der Beschichtung (3^,36) angeordnet sind.

    „,n nRlGmAl 109821/0536

    Vt.

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