DE1929539C3 - Verfahren zur Herstellung eines Ziehwerkzeuges und nach diesem Verfahren hergestelltes Werkzeug - Google Patents
Verfahren zur Herstellung eines Ziehwerkzeuges und nach diesem Verfahren hergestelltes WerkzeugInfo
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Description
Um komplizierte, unregelmäßige Oberflächenformen für Zieh- oder Formwerkzeuge herzustellen, bediente
man sich bisher, ausgehend von einem Modell, sehr aufwendiger Form- und Kopierfräsverfahren. Abgesehen davon, daß allein das Herstellen der Form
kompliziert und aufwendig ist, sind aber auch Reparaturarbeiten an bestimmten Stellen des derart erzielten
Form- oder Ziehwerkzeuges außerordentlich schwierig, wenn nicht sogar unmöglich. Änderungen der Ausgangsform und damit auch des Form- oder Ziehwerkzeuges sind kaum durchzuführen, so daß bei Änderungen des zu formenden Gegenstandes üblicherweise die
gesamte Form verworfen werden mußte.
Aufgabe
Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines
Form- oder Ziehwerkzeuges zu schaffen, das einfacher durchzuführen ist und auch Reparaturen ermöglicht und
Wiederverwendungen der Formteile gestattet.
Vorteile
Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird ein Werkzeug geschaffen, dessen Oberfläche kassettenartig
durch die Enden einer Vielzahl einzeln bearbeiteter, in paralleler Lage gepackter Stäbe zusammengesetzt ist
Die Enden der Stäbe lassen sich sehr schnell und sehr genau einzeln nacheinander bearbeiten. Da sich das
Herstellen, Sortieren und Zusammensetzen der Stäbe zu dem gewünschten Formkörper mittels einer geeigneten
Steueranlage numerisch und maschinell ausführen läßt, ergibt sich durch das erfindungsgemäße Verfahren eine
Möglichkeit zu deutlicher Vereinfachung des bisherigen Formenbaues. Schließlich ist es möglich, einzelne Stäbe,
beispielsweise bei Beschädigungen oder sonstigen erforderlichen Reparaturen oder Änderungen leicht
auszuwechseln und bei Nichtgebrauch der gesamten Form Teile der Stäbe weiterzuverwenden.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben. Die Schnittflächenoberflächen der Stäbe können gemäß Anspruch 2 nach
dem Zusammenbau zu Endflächen fein bearbeitet werden, wobei es nach Anspruch 3 weiterhin möglich
ist, die Stäbe jeder Werkzeughälfte miteinander zu verlöten oder zu verschweißen, um sie auf diese Weise
fest zusammenzuhalten, wobei selbstverständlich auch die Möglichkeit gegeben ist, die Stäbe in entsprechende
Rahmen zu verspannen.
Die Erfindung umfaßt auch das Werkzeug, das nach dem vorher genannten Verfahren hergestellt ist Dieses
Werkzeug kann nach Anspruch 5 ausgebildet sein, daß einzelne Stäbe aus einem anderen Werkstoff als
benachbarte Stäbe bestehen oder andere Werkstoffeigenschaften aufweisen können. Hierdurch kann unterschiedlichen Anforderungen innerhalb des Formkörpers
Rechnung getragen werden.
Nach Anspruch 6 werden Stäbe sechseckigen Querschnitts eingesetzt, und nach Anspruch 7 könnßn die
Stäbe mit Markierungen versehen sein, um derart die Identifizierung ihrer Lag« in der jeweiligen Werkzeughälfte zu erleichtern.
In der GB-PS 10 37 334 wird ein Verfahren beschrieben, nach dem ebenfalls Stäbe zusammengefaßt
werden, um ein zum funkenerosiven Herstellen von Werkzeugen dienendes Werkzeug zu schaffen. Bei
diesem bekannten Verfahren werden eine Vielzahl von Elektrodenbauteile lose im einer Halterung zusammengehalten und so an die Form angelegt, daß ihre eine
Oberfläche die Kontur der Form annimmt. In dieser Stellung werden dann die Elektroden zusammen in dem
Halter verschraubt. Diese bekannte Elektrodenherstellung für die Erosionsverformung ist nicht mit der
erfindungsgemäßen Herstellung eines Form- und Ziehwerkzeuges beispielsweise für die Metallverarbeitung vergleichbar und konnte daher auch den
erfindungsgemäßen Vorschlag nicht nahelegen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen erläutert. Die Zeichnungen zeigen dabei in
F i g. 1 eine Draufsicht auf eine aus einzelnen Stäben zusammengesetzte Form, in
Fig.4 in räumlicher Darstellung einen abgebrochenen Teil der Form gemäß F i g. 1 entsprechend der
Schnittlinie4-4in Fig. l.iin
F i g. 5 in erheblich größerem Maßstab einen senkrechten Teilschnitt durch zwei Profilstäbe gemäß der
Schnittlinie 5-5 in F i g. 7, in
Fig.6 einen senkrechten Schnitt durch zwei zusammenwirkende
Werkzeughälften, in
F i g. 7 eine Teildraufsicht auf die Form nach F i g. 6 in RichtungdesTeiles7-7inFig. 6.
In den F i g. 1 bis 4 ist in verschiedenen Ansichten eine Hälfte eines Ziehwerkzeuges einer Blechpresse dargestellt
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel zeigt diese Ziehwerkzeughälftt eine in bestimmter Weise
konkav auszuführende Oberfläche auf. Die andere, in den F i g. 1 bis 4 nicht dargestellte Ziehwerkzeughälfte
weist eine entsprechend nach außen hervortretende konvexe Oberfläche auf, die genau zur wiedergegebenen
konkaven Oberflächengestaltung paßt. Dies ist besonders deutlich in Fig.6 dargestellt, in der die
untere Ziehwerkzeughälfte (Matrizenteil) mit 29 und die obere Ziehwerkzeughälfte (Patrizenteil) mit 27 bezeichnet
ist
Ein das Ziehwerkzeug aufnehmendes Gehäuse ist in Fig. 1 bis 4 mit 10 bezeichnet. Dieses Gehäuse kann
beispielsweise als rechteckiger Kasten aus Stahl ausgeführt sein, jedoch können auch andere Formen
gewählt werden. In dem Gehäuse 10 befinden sich in Reihen dicht gepackt Stäbe 12 mit sechseckigem
Querschnitt Durch Einzelbearbeitung ist jedem der Stäbe eine bestimmte stirnseitige Endfläche, z. B. 14
(F i g. 4) gegeben worden, die jeweils mit den benachbarten Endflächen, z. B. 16,18, 20 und 22 anderer Stäbe
(Fig.4) zusammenwirkt Sowohl die Länge jedes Stabes wie auch die Winkellage der Endflächen sind so
gewählt, daß jede von ihnen eine Annäherung an einen kleinen Teil einer herzustellenden Gesamtfläche für ein
Formwerkzeug bilden.
Bei dem Ausführungsbeispiel entsprechend F i g. 1 bis 4 stehen die Enden der unmittelbar am Gehäuse 10
anliegenden Stäbe so weit vor, daß ein umlaufender Führungsbund 24 entsteht. Dabei ist jeder der einzelnen
Stäbe nur mit einem Teil zur Bildung dieses Bundes beteiligt. Erst wenn alle Randstäbe Seite an Seite
aneinanderliegend zusammengefaßt sind, ergibt sich der umlaufende Führungsbund 24. Mit diesem Führungsbund 24 fluchtet eine umlaufende Nut in der
zugeordneten anderen Werkzeughälfte 27, so daß beide Werkzeughälften beim Zusammenführen genau fluchtend
zentriert werden. «
Werden die beiden Werkzeughälften in ihre zusammenwirkende, fluchtende Lage gebracht, so fluchtet
auch die Endfläche jedes Stabes mit der entsprechenden Endfläche des gegenüberliegenden Stabes der anderen
Werkzeughälfte. Dabei besteht die Gesetzmäßigkeit, daß die Endfläche korrespondierender, fluchtender
Stäbe den gleichen Winkel zur Stabachse aufweisen. Ein Zwischensbstand zwischen den beiden gegenüberstehenden
Endflächen ist der Stärke des mit der Form zu verarbeitenden Bleches angepaßt (F i g. 6).
In Fig.6 ist das Zusammenwirken der beiden Werkzeughälften dargestellt. Der Zwischenraum zwischen
den formenden Oberflächen der oberen Werkzeughälfte und der unteren Werkzeughälfte wird durch
ein Blechwerkstück 25 eingenommen.
Die Oberflächen der Werkzeughälften sind bei der Ausführungsform gemäß F i g. 7 spanabhebend nachbearbeitet
v.Orden, um eine gleichmäßige, glatte Formflüche
zu erhalten. Für diese Feinbearbeitung können numerisch gesteuerte mehrachsige Fräsmaschinen eingesetzt
werden.
Vor der Feinbearbeitung steilen die Stirnflächen der
sechseckigen Stäbe Tangentialebenen an die endgültigen Oberflächen dar, wobei der Berührungspunkt der
Tangentialebene mit der Oberflächenkontur jeweils auf den Mittelpunkt der Stäbe fällt Dieser Sachverhalt ist in
F i g. 5 dargestellt Die Schnittflächenoberflächen 26, 28 und 30 dreier Stäbe 12 bilden Tangentialebenen an die
mit 32 eingezeichnete ideale Oberfläche. Die Berührungspunkte der Schnittflächenoberflächen 26, 28 und
30 mit der idealen Oberfläche 32 liegen genau im Schnittpunkt der Mittellinien 34,36 und 38 der Stäbe 12.
Der Oberstand der Stäbe über die ideale Oberfläche 32 ist derjenige Werkstoff, welcher bei der Feinbearbeitung
noch abgetragen werden muß. Insgesamt läßt sich sagen, daß die Enden der Stäbe naciV ihrem Zusammensetzen
eine stufenförmige Annäherung an die gewünschte ideale Oberfläche 32 darstellen, was als
Äquivalent für ein grob bearbeitetes Gußstück anzusehen ist
Im Gegensatz zu gegossenen Formwerkzeugteilen ist es nunmehr aber nicht mehr erforderlich, spanend große
Mengen Werkstoff abzunehmen. Eine Grobbearbeitung kann entfallen. Es ist nur ein einziger Feinbearbeitungsgang erforderlich, um aus der durch die Stirnflächen der
Profilstäbe als Tangentialebenen zusammengesetzten angenäherten Oberfläche, die feinbearbeitete Kontur 32
zu erhalten.
Die ideale Oberfläche 32 sollte der mathematisch durch berechnete Punkte beschriebenen Oberfläche
entsprechen. Zur Verdichtung des aus solchen bekannten Punkten gebildeten Oberflächennetzes können
dabei Interpolationsverfahren dienen.
Bei der Zusammenstellung der Stäbe für die eine oder andere Werkzeughälfte ist es möglich, an einigen
Stellen der Werkzeughälfte Stäbe aus unterschiedlich hartem Werkstoff einzusetzen. Auch unterschiedliche
Legierungszusätze zu dem Werkstoff einzelner Stäbe können bei der Zusammensetzung der Stäbe zur
Bildung des Werkzeuges berücksichtigt werden.
Es ist ohne weiteres möglich, Kennzeichnungen in den Stab einzuprägen. Vorzugsweise werden an beiden
Stabenden aufeinanderfolgende Zahlen eingeprägt. Die Numerierung läuft, von Stab zu Stab weiter, so daß ein
leichtes Zusammenstellen der die Werkzeughälften bildenden Stäbe möglich ist.
Damit nach dem Schneiden der Schnittflächenob=rflächen
die Stäbe in der gewünschten vorgegebenen Ordi.ung fest zusammengehalten werden, werden sie in
einer Halterung montiert. Eine derartige Werkzeughälfte, wie sie so entsteht, entspricht der Anordnung, wie sie
in den F i g. 1 bis 4 dargestellt ist.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen
Claims (7)
1. Verfahren zur Herstellung eines Ziehwerkzeuges, dadurch gekennzeichnet, daß im
Querschnitt ein regelmäßiges Vieisck aufweisendes Stangenmateriai bestimmter Länge in zwei Stäbe
(11, 12) mit in einer vorbestimmten Richtung ausgerichteten Schnittflächenoberflächen (26, 28,
30) geschnitten und die geschnittenen Stäbe (11,12)
zu zwei Ziehwerkzeughälften [Patrizenteil (27) und Matrizenteil (29)] zusammengefaßt werden, wobei
eine Endfläche eine Teilfläche für das Patrizenteil (27) und die andere Endfläche die zugeordnete
Teilfläche für das Matrizenteil (29) bildet
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnittflächenoberflächen (26, 28,
30) zu Endflächen (14,16,18, 20, 22) fein bearbeitet
werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stäbe (11, 12) jeder
Ziehwerkzeughälfte miteinander verlötet oder verschweißt werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelherstellung der Stäbe 2s
(11,12) numerisch gesteuert erfolgt.
5. Ziehwerkzeug, hergestellt nach dem Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß
einzelne Stäbe (11,12) aus einem anderen Werkstoff als benachbarte Stäbe bestehen oder andere J0
Werkstoffeigenschaften aufweisen.
6. Ziehwerkzeug, hergestellt nach dem Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die das Werkzeug badenden Stäbe sechseckigen
Querschnitt aufweisen.
7. Ziehwerkzeug, hergestellt ..ach dem Verfahren
nach Anspruch 1 bis 4, gekennzeichnet durch an den Stäben (11,12) zur Identifizierung ihrer Lage in der
jeweiligen Ziehwerkzeughälfte angebrachte Markierungen.
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