DE19738635A1 - Verfahren zum Herstellen von exakten Schnittflächen - Google Patents
Verfahren zum Herstellen von exakten SchnittflächenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von
exakten Schnittflächen an einem Werkstück durch Stanzen
bzw. Schneiden, insbesondere durch Feinschneiden, wobei
zuerst ein Ausstanzen bzw. Ausschneiden einer Kontur in
einem Abstand von der eigentlichen Kontur des Werkstückes
und anschließend ein Nachschaben bis zur Kontur des
Werkstückes erfolgt.
Obwohl im vorliegenden Fall die Beschreibung im
wesentlichen auf das sogenannte Feinschneiden bezogen ist,
soll von der Erfindung auch ein normaler Stanzvorgang
umfaßt sein, bei dem das erfindungsgemäße Verfahren zur
Anwendung kommen kann.
Durch Feinschneiden lassen sich im Gegensatz zum
Normalstanzen Teile mit einer fast 100%igen Glattschnitt
fläche erzeugen. Verfahrensbedingt tritt auch beim
Feinschneiden ein Kanteneinzug an der der Schneidplatte
zugewandten Teileschnittfläche und ein dem Kanteneinzug
gegenüberliegender Grat auf. Dieser Kanteneinzug bzw. Grat
ist in der Hauptsache von der geometrischen Teileform,
daneben aber auch von Werkstoff und Teiledicke abhängig.
Bei einer vorspringenden Ecke ist dieser wesentlich größer
als bei einer einspringenden Ecke. Der größte Vorteil des
im Feinschneidverfahren hergestellten Teils besteht neben
der Glattschnittfläche darin, daß die Oberfläche der
Teileschnittfläche aufgehärtet wird.
Bei Funktionsformen an Feinschnitteilen wird immer wieder
die Forderung nach geringem oder kleinem Kanteneinzug
erhoben. Insbesondere die vorspringenden, spitzwinkligen
Formen der feingeschnittenen Teile haben einen großen
Einzug, so z. B. Klinkenzähne oder Zahnräder. Das Abtragen
eines an der Schnittfläche eines feingeschnittenen Teiles
entstandenen Kanteneinzuges und eines dem Kanteneinzug
gegenüberliegenden Grates wird durch Nachschneiden
ausgeführt. Dadurch erhöht sich der Traganteil der
Funktionsfläche; dies schließt ein, daß das Bauteil höher
belastet werden kann oder bei vorgeschriebener Traghöhe auf
dünnere Blechdicken übergegangen werden kann.
In der CH 665 367 A2 ist beispielsweise ein Nachschneidver
fahren beschrieben, bei dem das Nachschneiden in
Schnittrichtung oder entgegengesetzt der Schnittrichtung
der Vorstufe des Feinschneidvorgangs erfolgt. D.h., in
mehreren Stufen erfolgt eine Annäherung an die eigentliche
gewünschte Kontur des herzustellenden Werkstückes. Dabei
hat sich als wesentlicher Nachteil herausgestellt, daß
durch das Nachschneiden Späne entstehen, die in dem
Werkzeug bzw. in der Presse verbleiben und im Laufe der
Zeit zu erheblichen Störungen führen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein
Verfahren der oben genannten Art zu entwickeln, bei dem der
Nachteil der in dem Werkzeug verbleibenden Späne nicht
auftritt.
Zur Lösung dieser Aufgabe führt, daß in einer ersten Stufe
das Nachschaben nur bis zu einem Teil der Dicke des
Werkstückes erfolgt, und in einer folgenden Stufe die
Kontur des Werkstückes durch ein Nachschaben erreicht wird.
Der wesentliche Vorteil dieses Verfahrens ist, daß der
Span mit Sicherheit am Werkstoffstreifen verbleibt und mit
diesem Werkstoffstreifen, sprich Stanzgitter, aus dem
Werkzeug bzw. der Presse ausgetragen wird. Es kommt nicht
zu einem Lösen des Spans von dem Stanzgitter, das bedeutet,
daß kein loser Span in dem Werkzeug verbleibt.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil liegt darin, daß zum
einen der durch das Feinschneiden entstandene Einzug wieder
in der letzten Stufe des Nachschabens, die entgegengesetzt
der Richtung des Feinschneidens erfolgt, aufgefüllt wird
und gleichzeitig gegenüber dem durch das Feinschneiden
entstandenen Einzug nur ein kleiner Einzug durch das
Nachschaben entsteht. Ebenfalls wird der Grat vollständig
entfernt.
Im Unterschied zum Feinschneiden, welches durch das ganze
Stanzgitter erfolgt, wird beim Nachschaben, das nur an
einer bereits bestehenden Fläche erfolgt, eine geringere
Kraft gebraucht. Durch die kleinere Kraft ist es auch
möglich, bei gleicher Werkstoffbelastung wie beim
Feinschneiden kleinere Eckenrundungen auszuführen.
Bevorzugt erfolgt die erste Stufe des Nachschabens bis über
die Hälfte der Dicke des Werkstückes. Hierdurch erfolgt
eine günstige Kraftverteilung, da bei der zweiten Stufe des
Nachschabens bereits die Hälfte des nachzuschabenden
Materials in einen Span umgewandelt ist.
Ferner sollte auch die erste Stufe des Nachschabens um
zumindest die Hälfte des Abstandes zwischen einem
Klinkenzahnloch und der eigentlichen gewünschten Kontur des
Zahnes erfolgen. In der zweiten Stufe wird dann der gesamte
Abstand entfernt.
Im Rahmen der Erfindung soll auch liegen, daß das
Nachschaben in mehreren Stufen in oder entgegengesetzt der
Schneid- bzw. Stanzrichtung erfolgt. Dies hängt vor allem
von dem Werkstoff ab, der für das Werkstück verwendet wird.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung
ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter
Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese
zeigt in
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer fein- und
nachgeschabten Klinke;
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Feinschneid
vorganges;
Fig. 3 einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 2;
Fig. 4 eine schematische Darstellung des Feinschneid
vorganges in einem anderen Ausführungsbeispiel;
Fig. 5 einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 4;
Fig. 6 eine schematische Darstellung eines Nachschabe
vorganges am feingeschnittenen Zahn der Klinke gemäß Fig.
1;
Fig. 7 eine schematische Darstellung des erfindungsge
mäßen Nachschabvorganges gemäß Fig. 6 in Seitenansicht;
Fig. 8 eine schematische Darstellung eines
Nachschabevorgangs entsprechend Fig. 6 in einem weiteren
Ausführungsbeispiel;
Fig. 9 eine schematische Darstellung des
Nachschabevorgangs gemäß Fig. 8 in Seitenansicht.
In Fig. 1 ist eine feingeschnittene Klinke 1 dargestellt,
deren Zahn 2 zusätzlich nachgeschnitten bzw. nachgeschabt
wurde. Das Nachschaben einer bereits geschnittenen Form
bezieht sich auch auf Innenformen und Außenformen einer in
sich geschlossenen Schnittlinienkontur und beschränkt sich
nicht nur auf Zahnpartien wie in Fig. 1 dargestellt.
Die Zahnkonturen sind mit scharfen Kanten 3 versehen, wobei
Zahnschnittflächen 4.1 und 4.2 rechtwinklig, kanteneinzugs
frei und gratarm sind.
Der Feinschneidvorgang ist schematisch in den Fig. 2 bis
5 dargestellt. Vor dem eigentlichen Feinschneidvorgang wird
in einen Werkstoffstreifen 5 außerhalb einer Schnittlinie
6 mittels einer Ringzacke 7 eine Kerbe 8 eingepreßt. Die
Ringzacke 7 kann entweder einer Führungsplatte 9 oder einer
Schneidplatte 10 oder sowohl einer Führungsplatte 9 als
auch einer Schneidplatte 10 (nicht dargestellt) des
Feinschneidwerkzeuges angeformt sein.
Wie aus den Fig. 3 und 5 ersichtlich ist, wird durch das
Anbringen der Ringzacke 7.1 bzw. 7.2 der Kanteneinzug an
der Schnittfläche des feingeschnittenen Teiles 1
verringert. Insbesondere wird der Kanteneinzug durch die
letztgenannte Maßnahme, d. h., das Anbringen der Ringzacke
7.1 und 7.2 sowohl an der Führungsplatte 9 als auch an der
Schneidplatte 10 wesentlich verringert; diese Maßnahme ist
aber aus Herstellungs- und Wartungsgründen aufwendig. Die
in den Fig. 3 und 5 entnehmbare Einzugsbreite ist mit c
und die Einzugstiefe des Kanteneinzuges 11.1 mit d
bezeichnet.
In den Fig. 6 und 7 ist schematisch der
Nachschabevorgang an der Schnittfläche 4.1 bzw. 4.2 des
feingeschnittenen Klinkenzahnes 2 dargestellt. Hierzu wird
in einem ersten Arbeitsschritt in den Werkstoffstreifen 5
ein Klinkenzahnloch 12 eingeformt, welches von einer
strichpunktiert angedeuteten Kontur 13 des Klinkenzahnes 2
einen Abstand a einhält. Dabei ist in Fig. 7 der
Kanteneinzug 11 und ein dem Kanteneinzug 11
gegenüberliegender Grat 14 erkennbar. Das Ausschneiden des
Klinkenzahnloches 12 erfolgt in Schnittrichtung x.
In der nächsten Stufe erfolgt nun ein Nachschaben im
Bereich des Abstandes a zwischen der Kontur 13 des
Klinkenzahns 2 und der ersten Innenkontur 15 des
Klinkenzahnloches 12. Dabei erfolgt ein Nachschaben etwa um
die Hälfte des Abstandes a und etwa bis in die Hälfte der
Dicke d des Zahnes 2. Hierbei entsteht ein Span 16, der
aber an dem Zahn 2 verbleibt.
In einem letzten Arbeitsschritt erfolgt ein Nachschaben
entgegen der Schnittrichtung x um das gesamte Maß des
Abstandes a, so daß nunmehr sowohl der Kanteneinzug 11 als
auch der Grat 14 beseitigt ist und eine exakte
Schnittfläche 4 an dem Zahn 2 entsteht. Der Span 16.1
verbleibt jedoch am Werkzeugstreifen 5 und wird mit diesem
Werkstoffstreifen 5 aus dem entsprechenden Werkzeug
ausgetragen.
In den Fig. 8 und 9 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Nachschabeverfahren gezeigt. Im
ersten Teil der Figuren wird ein Zahn 2.1 aus einem
Werkstoffstreifen 5.1 ausgestanzt, wobei die erste
Innenkontur 15.1 den Abstand a von einer gewünschten,
endgültigen Kontur 13.1 einhält. Die Stanzrichtung ist
durch den Pfeil in Fig. 9 angedeutet.
In einer zweiten Stufe erfolgt ein erstes Nachschaben und
zwar entgegengesetzt der Stanzrichtigung, so daß der
Kanteneinzug 11 ausgeglichen wird und sich dort
nachgeschabtes Material als Span 16.2 ansammelt.
In einem zweiten Nachschabvorgang erfolgt wiederum ein
Nachschaben entgegensetzt der Stanzrichtung um einen
weiteren Teil des Abstandes a und in einer letzten Stufe
erfolgt nochmals ein Nachschaben entgegengesetzt der
Stanzrichtigung, wobei gleichzeitig der fertige Zahn 2.2
nach unten ausgestoßen wird. Der Span 16.3 bleibt am
Werkstoffstreifen 5.1 bzw. dem Stanzgitter hängen.
1
Klinke
2
Zahn
3
Kante
4
Schnittfläche
5
Werkstoffstreifen
6
Schnittlinie
7
Ringzacke
8
Kerbe
9
Führungsplatte
10
Schmidplatte
11
Kanteneinzug
12
Klinkenzahnloch
13
Kontur
14
Grad
15
Innenkontur
16
Span
a Abstand
d Dicke
x Schnittrichtung
a Abstand
d Dicke
x Schnittrichtung
Claims (5)
1. Verfahren zum Herstellen von exakten Schnittflächen
(4.1, 4.2) an einem Werkstück (2, 2.2) durch Stanzen bzw.
Schneiden, insbesondere durch Feinschneiden, wobei zuerst
ein Ausstanzen bzw. Ausschneiden einer Kontur (15, 15.1) in
einem Abstand (a) von der eigentlichen Kontur (13, 13.1)
des Werkstückes (2, 2.2) und anschließend ein Nachschaben
bis zur Kontur (13, 13.1) des Werkstückes (2, 2.2) erfolgt,
dadurch gekennzeichnet,
daß in einer ersten Stufe das Nachschaben nur bis zu einem
Teil der Dicke (d) des Werkstückes erfolgt und in einer
folgenden Stufe die Kontur (13, 13.1) des Werkstückes (2,
2.2) durch ein Nachschaben erreicht wird.
2. Zum Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Nachschaben in entgegengesetzter Richtung zum
Stanzen bzw. Schneiden erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die erste Stufe des Nachschabens bis
über die Hälfte der Dicke (d) des Werkstückes (2, 2.2)
erfolgt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch
gekennzeichnet, daß die erste Stufe des Nachschabens um
zumindest die Hälfte des Abstandes (a) und die zweite Stufe
des Nachschabens um den gesamten Abstand (a) erfolgt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß mehrfach in die eine und/oder in die
andere Richtung in oder entgegen der Stanz- bzw.
Schneidrichtung nachgeschabt wird.
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