DE19952791A1 - Stanzwerkzeug - Google Patents

Abstract

Es handelt sich um ein Stanzwerkzeug, mit einem Stanzstempel, einer Stempelführung für den Stanzstempel und einem Stempelhalter. Der Stanzstempel ist mit seinem einen Stempelende in einer Lagerbohrung des Stempelhalters gelagert. Die Lagerbohrung weist einen seitlichen Durchtritt für ein Verriegelungselement auf, das Verriegelungselement greift in Verriegelungsstellung in eine zugeordnete Verriegelungsausnehmung an dem Stanzstempel ein. Das Verriegelungselement ist auf der Stirnseite des Stempelhalters zugänglich und kann von der Verriegelungsstellung in die Entriegelungsstellung überführt werden, so daß sich der Stanzstempel einfach und schnell ein- und ausbauen läßt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Stanzwerkzeug zum Stanzen von Werkstücken, insbesondere zum Einsatz in ein Umformwerkzeug für die Innenhochdruckumformung von hohlen Rohlingen, z. B. Rohrabschnitten, mit einem Stanzstempel, einer Stempel­ führung für den Stanzstempel und einem Stempelhalter. - Im Rahmen der Erfindung ist der Stempelhalter mit dem Stanzstempel aus der Stempelführung und einer vom Unterwerkzeug gebildeten Halteraufnahme separat herausfahr­ bar.

Bei Stanzwerkzeugen besteht ein ständiges Problem in dem Austausch von Stanzstempeln, die einem erhöhten Verschleiß unterliegen. Aber auch die Beschädigung solcher Stanzstempel ist nicht ausgeschlossen. Regelmäßig muß für den Stanzstempelaustausch das gesamte Stanzwerkzeug ausgebaut werden. Bei dem Einsatz solcher Stanzwerkzeuge in einem Umformwerkzeug für die Innenhochdruckumformung von hohlen Rohlingen ist häufig auch noch der Ausbau von Kontursegmenten erforderlich. Das ist zeit- und arbeitsauf­ wendig. - Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Stanzwerkzeug der eingangs beschriebenen Ausführungsform zu schaffen, welches einen einfachen, schnellen und kostensparenden Stanzstempelaustausch ermöglicht.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung bei einem gattungsgemäßen Stanzwerkzeug, daß der Stanzstempel mit seinem einen Stempelende in einer Lagerbohrung des Stempelhalters gelagert ist, daß die Lagerbohrung einen seitlichen Durchtritt für ein Verriegelungselement aufweist, daß das Verriegelungselement in Verriegelungs­ stellung in eine Verriegelungsausnehmung an dem Stanzstempel eingreift, und daß das Verriegelungselement bei aus der Stempelführung und einer Halteraufnahme herausgefahrenem Stempelhalter und/oder über eine Entriegelungsbohrung von der Werkzeugoberfläche her zugänglich und in Entriegelungsstellung überführbar ist. - Diese Maßnahmen der Erfindung haben zunächst einmal zur Folge, daß sich der Stanzstempel und sein Stempelhalter durch eine einfache und kostengünstige Bauweise auszeichnen. Darüber hinaus läßt sich aber auch der Stanzstempel schnell und problemlos ein- bzw. ausbauen und in diesem Zusammenhang in seiner Lagerbohrung verriegeln und entriegeln. Dazu ist nicht länger der Ausbau des gesamten Stanzwerkzeuges oder von Konturensegmenten erforderlich, wenn beispielsweise das Stanzwerkzeug in einem Umformwerkzeug für die Innenhochdruckumformung mit einem entsprechenden Formraum für die umzuformenden hohlen Rohlinge verwendet wird und die Betätigung des Verriegelungselementes über die Bohrung der Werkzeugober­ fläche her erfolgt. Das schließt nicht aus, daß unabhängig davon nach wie vor der Stempelhalter mit dem Stanzstempel aus der Stempelführung und seiner Halteraufnahme zum Zwecke des Stanzstempelaustausches herausgefahren werden kann.

Weitere erfindungswesentliche Merkmale sind im folgenden aufgeführt. So kann nach einem Vorschlag der Erfindung das Verriegelungselement ein im Stirnflächenbereich des Stem­ pelhalters drehbar gelagerter und/oder durch die Entriegelungsbohrung hindurch bestätigbarer Exzenter sein, wobei der Exzenter in die Verriegelungsausnehmung an dem Stempel einschwenkbar ist und der Exzenter in Verriege­ lungsstellung durch eine Verdrehsicherung gesichert ist. Es besteht aber auch die Möglichkeit, daß das Verriegelungselement ein im Stirnflächenbereich des Stempelhalters drehbar gelagerter und/oder durch die Entriegelungsbohrung hindurch betätigbarer Drehriegel ist, wobei der Drehriegel in die Verriegelungsausnehmung an dem Stanzstempelel eindrehbar ist und in Verriegelungsstellung durch eine Verdrehsicherung gesichert ist. Dabei kann der Drehriegel zumindest eine Freigabe-Ausnehmung für den oder die Stanzstempelel aufweisen, die sich folglich unschwer ein- bzw. ausbauen lassen, wenn sich die Freigabe- Ausnehmung im Stempelbereich befindet. Nach einem anderen Vorschlag der Erfindung ist vorgesehen, daß das Verriegelungselement als eine in die Verriegelungs­ ausnehmung des Stanzstempels eingreifende Zahnstange ausgebildet ist, daß die Zahnstange mittels eines im Stirnflächenbereich des Stempelhalters gelagerten und z. B. von seiner Stirnseite her - ggf. durch die Entriegelungsbohrung hindurch - betätigbaren Ritzels von Verriegelungsstellung in die Entriegelungsstellung verschiebbar ist. Insoweit wird folglich gleichsam ein Zahntrieb für die Verriegelung und Entriegelung des Stanz­ stempels verwirklicht. Dabei kann das Ritzel einen von der Stirnseite des Stempelhalters und ggf. der Entriegelungs­ bohrung her zugänglichen Außen- oder Innenmehrkant aufweisen, um das Ritzel und über das Ritzel die Zahnstange unschwer betätigen zu können. Die Zahnstange kann an ihrem einen Stangenende oder an beiden Stangenenden eine Abschrägung aufweisen, welche die Entriegelung zwischen dem Stanzstempel und der Zahnstange beschleunigt, wenn die Zahnstange so weit verschoben ist, daß sich die Abschrägung im Bereich des Stanzstempels bzw. seiner Ver­ riegelungsausnehmung befindet. Um die Verriegelungsstellung der Zahnstange eindeutig zu definieren, ist die Zahnstange in Verriegelungsstellung gegen einen Anschlagbolzen ver­ schiebbar. Darüber hinaus kann die Zahnstange in Verriege­ lungsstellung durch eine Verschiebesicherung gesichert sein.

Im übrigen weist die Zahnstange zweckmäßigerweise zumindest eine Freigabe-Ausnehmung für den oder die Stanzstempelel auf. Wird die Zahnstange derart verschoben, daß sich Freigabe-Ausnehmung im Stempelbereich befindet, so läßt sich der betreffende Stanzstempelel unschwer ein- bzw. ausbauen. Um auch die Zahnstange selbst in einfacher Weise ein- und ausbauen zu können, weist das Umformwerkzeug zweckmäßigerweise im Bereich der Zahnstange bzw. Zahnstangenverlängerung eine Freigabe-Aussparung für die Zahnstange auf. Zweckmäßigerweise ist die Zahnstange in Verriegelungsstellung zwischen dem Anschlagbolzen und der Verschiebesicherung angeordnet, wird also beidseitig gegen Verschieben gesichert. Die Zahnstange selbst kann in die Verriegelungsausnehmungen von zwei oder mehr Stanzstempeleln eingreifen und diese sichern, während die Verschiebesicherung in eine Aufnahme der Zahnstange eingreift. Bei der Verriegelung von zwei Stanzstempeleln empfiehlt es sich, die Aufnahme in die Mitte der Zahnstange einzuarbeiten. Die Verdrehsicherung für insbesondere den Exzenter und den Drehriegel und die Verschiebesicherung für die Zahnstange sind vorzugsweise als hohle Gewindestifte mit einer federbelasteten Kugel ausgebildet. Im übrigen können der Stempelhalter an seiner Stirnseite und der Verriegelungsmechanismus von einer entfernbaren und deckelartigen Abdeckplatte abgedeckt sein. Diese Abdeckplatte weist vorzugsweise eine zu dem Verriegelungsmechanismus führende Durchtrittsöffnung auf, die mit der Entriegelungsbohrung fluchtet und kann gleichzeitig zur Vorabstimmung der Stanztiefe eingesetzt werden.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen schematischen Vertikalschnitt durch ein Umformwerkzeug für Innenhochdruckumformung mit einem erfindungsgemäßen Stanzwerkzeug,

Fig. 2 einen Schnitt A-A durch den Gegenstand nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Stirnansicht auf den Stempelhalter mit Stanzstempel und Verriegelungsmechanismus für das Stanzwerkzeug nach Fig. 1,

Fig. 4 einen Stanzstempeln für den Gegenstand nach Fig. 3

Fig. 5 einen Stempelhalter mit zwei Stanzstempeln und zugeordnetem Verriegelungsmechanismus für das Stanzwerkzeug nach Fig. 1 in Stirnansicht,

Fig. 6 einen Schnitt B-B durch den Gegenstand nach Fig. 5,

Fig. 7 einen Schnitt C-C durch den Gegenstand nach Fig. 5,

Fig. 8 einen Stempelhalter mit zwei Stanzstempeln und einem abgewandelten Verriegelungsmechanismus für das Stanzwerkzeug nach Fig. 1 in Stirnansicht und

Fig. 9 einen Schnitt D-D durch den Gegenstand nach Fig. 8.

In den Fig. 1 bis 7 ist ein Umformwerkzeug 1 für die Innenhochdruckumformung von hohlen Rohlingen mit zumindest einem Stanzwerkzeug 2 zum Lochstanzen der umgeformten Rohlinge dargestellt. Dieses Stanzwerkzeug 2 weist in seinem grundsätzlichen Aufbau zumindest einen Stanzstempel 3, eine Stempelführung 4 für den Stanzstempel 3 und einen Stempelhalter 5 auf, wobei der Stempelhalter 5 mit dem Stanzstempel 3 aus der Stempelführung 4 und einer Halteraufnahme 6 separat herausfahrbar ist. Die Stempelführung 4 ist zugleich als Konturensegment für den Formraum 7 des Umformwerkzeuges 1 ausgebildet. Der Stanzstempel 3 ist mit seinem einen Stempelende 3a in einer Lagerbohrung 8 des Stempelhalters 5 gelagert, ggf. unter Zwischenschaltung einer Druckplatte 9. Die Lagerbohrung 8 weist einen seitlichen Durchtritt 10 für ein Verriegelungselement 11 auf. Das Verriegelungselement 11 greift in Verriegelungsstellung in eine zugeordnete Verriegelungsausnehmung 12 in den Stanzstempel 3 ein. Ferner ist das Verriegelungselement 11 bei aus dem Führungssegment 4 und der Halteraufnahme 6 herausgefahrenem Stempelhalter 5 zugänglich und in Entriegelungsstellung überführbar. Um ein Herausfahren des Stempelhalters 5 für einen Stanzstempelaustausch zu vermeiden, kann das Verriegelungselement 11 aber auch durch eine Ent­ riegelungsbohrung 13 von der Werkzeugoberfläche her zugänglich sein.

Nach dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Verriegelungselement als eine in die Verriege­ lungsausnehmung 12 des Stanzstempels 3 eingreifende Zahnstange 11 ausgebildet. Die Zahnstange 11 ist mittels eines im Stirnflächenbereich des Stempelhalters 5 gelagerten und beispielsweise von seiner Stirnseite her und über die Entriegelungsbohrung 13 hindurch betätigbaren Ritzels 14 von der Verriegelungsstellung in die Entriegelungsstellung verschiebbar. Das Ritzel 14 weist einen von der Stirnseite des Stempelhalters her und über die Entriegelungsbohrung 13 hindurch zugänglichen Innenmehrkant 15 auf. Die Zahnstange 11 weist an ihrem einen Stangenende oder - wenn sie zur Verriegelung von beispielsweise zwei Stanzstempeln 3 dient - an beiden Stangenenden eine Abschrägung 16 auf. Ferner ist die Zahn­ stange 11 in Verriegelungsstellung gegen einen Anschlagbolzen 17 verschiebbar und liegt gegen diesen Anschlagbolzen 17 an. Außerdem ist die Zahnstange 11 durch eine Verschiebesicherung 18 gesichert. Bei der Verschiebesicherung 18 handelt es sich um einen hohlen Gewindestift mit einer federbelasteten Kugel. Nach Fig. 3 ist die Zahnstange 11 in Verriegelungsstellung zwischen dem Anschlagbolzen 17 und der Kugel der Verschiebesicherung 18 angeordnet, welche von der Zahnstange 11 überfahren wird, wenn dieser aus ihrer Verriegelungsstellung in die Entriegelungsstellung überführt wird. Die Kugel der Verschiebesicherung 18 kann auch in eine Aufnahme 19 der Zahnstange 11 eingreifen. Diese in Fig. 5 dargestellte Ausführungsform wird bevorzugt, wenn die Zahnstange 11 in die Verriegelungsausnehmung 12 von zwei oder mehr Stanzstempeln 3 eingreift und diese verriegelt. Bei der Verriegelung von zwei Stanzstempeln 3 befindet sich die Aufnahme 19 für die Kugel der Verschiebessicherung 18 vorzugsweise im mittleren Bereich der Zahnstange 11. Die Zahnstange 11 weist nach dem Ausführungsbeispiel eine Freigabe-Ausnehmung 25 für den bzw. die Stanzstempel 3 auf. Außerdem besitzt das Umformwerkzeug 1 im Bereich der Zahnstange 11 bzw. der Zahnstangenverlängerung eine Freigabe-Aussparung 26 für den Ein- und Ausbau der Zahnstange 11.

Bei der in den Fig. 8 und 9 dargestellten Ausführungsform ist das Verriegelungselement 11 ein im Stirnflächenbereich des Stempelhalters 5 drehbar gelagerter und/oder durch die Entriegelungsbohrung 13 hindurch betätigbarer Drehriegel 23. Der Drehriegel 23 ist in die Verriegelungsausnehmungen 12 der Stanzstempel 3 eindrehbar und in Verriegelungsstellung durch eine Verdrehsicherung gesichert. Bei dieser Verdrehsicherung kann es sich ebenfalls um einen hohlen Gewindestift mit einer federbelasteten Kugel handeln. Im übrigen weist der Drehriegel 23 nach dem Ausführungsbeispiel 2 Freigabe- Ausnehmungen 24 für den Ein- und Ausbau der Stanzstempel 3 auf.

Der Stempelhalter 5 ist an seiner Stirnseite von einer Abdeckplatte 20 abgedeckt, die zugleich auch zur Abdeckung des Verriegelungsmechanismus dient. Diese Abdeckplatte 20 weist eine zu dem Verriegelungsmechanismus führende Durchtrittsöffnung 21 auf, welche mit der Bohrung 13 fluchtet, so daß der Verriegelungsmechanismus durch diese Durchtrittsöffnung 21 hindurch betätigbar ist. Grund­ sätzlich kann die Abdeckplatte aber auch entfernt werden. Für die Bohrung 13 kann eine eigene Abdeckung 22 vorgesehen sein.

Claims (17)

1. Stanzwerkzeug zum Stanzen von Werkstücken, insbesondere zum Einsatz in ein Umformwerkzeug für die Innenhochdruck­ umformung von hohlen Rohlingen, z. B. Rohrabschnitten, mit einem Stanzstempel, einer Stempelführung für den Stanzstempel und einem Stempelhalter, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Stanzstempel (3) mit seinem einen Stempelende (3a) in einer Lagerbohrung (8) des Stempel­ halters (5) gelagert ist, daß die Lagerbohrung (8) einen seitlichen Durchtritt (10) für ein Verriegelungselement (11) aufweist, daß das Verriegelungselement (11) in Verriegelungsstellung in eine Verriegelungsausnehmung (12) an dem Stanzstempel (3) eingreift, und daß das Ver­ riegelungselement (11) bei aus der Stempelführung (4) und einer Halteraufnahme (6) herausgefahrenem Stempelhalter (5) und/oder über eine Entriegelungsbohrung (13) von der Werkzeugoberfläche her zugänglich und in Entriegelungs­ stellung überführbar ist.

2. Stanzwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verriegelungselement (11) ein im Stirnflächen­ bereich des Stempelhalters (5) drehbar gelagerter und/oder durch die Entriegelungsbohrung (13) hindurch betätigbarer Exzenter ist, daß der Exzenter in die Verriegelungs­ ausnehmung (12) an dem Stanzstempel (3) einschwenkbar ist, und daß der Exzenter in Verriegelungsstellung durch eine Verdrehsicherung gesichert ist.

3. Stanzwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verriegelungselement (11) ein im Stirnflächenbereich des Stempelhalters (5) drehbar gelagerter und/oder durch die Entriegelungsbohrung (13) hindurch betätigbarer Drehriegel (23) ist, und daß der Drehriegel (23) in Verriegelungsausnehmung (12) an dem Stanzstempel (3) eindrehbar ist und in Verriegelungsstellung durch eine Verdrehsicherung gesichert ist.

4. Stanzwerkzeug nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Drehriegel (23) zumindest eine Freigabe- Ausnehmung (24) für den oder die Stanzstempel (3) aufweist.

5. Stanzwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verriegelungselement als eine in die Verriegelungs­ ausnehmung (12) des Stanzstempels (3) eingreifende Zahn­ stange (11) ausgebildet ist, daß die Zahnstange (11) mittels eines im Stirnflächenbereich des Stempelhalters (5) gelagerten und/oder die Entriegelungsbohrung (13) hindurch betätigbaren Ritzels (15) von der Verriegelungsstellung in die Entriegelungsstellung verschiebbar ist.

6. Stanzwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Exzenter, der Drehriegel (23) und das Ritzel (14) einen von der Stirnseite des Stempelhalters her und/oder durch die Entriegelungsbohrung (13) hindurch zugänglichen Außen- oder Innenmehrkant (15) aufweist.

7. Stanzwerkzeug nach einem der Ansprüche 1, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnstange (11) an ihrem einen Stangenende oder an beiden Stangenenden eine Abschrägung (16) aufweist.

8. Stanzwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 oder 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnstange (11) zumindest eine Freigabe-Ausnehmung (25) für den oder die Stanzstempel (3) aufweist.

9. Stanzwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 oder 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnstange (11) in Ver­ riegelungsstellung gegen einen Anschlagbolzen (17) verschoben ist.

10. Stanzwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 oder 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Umformwerkzeug (1) im Bereich der Zahnstange (11) bzw. Zahnstangenverlängerung eine Freigabe-Aussparung (26) für die Zahnstange (11) aufweist.

11. Stanzwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 oder 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnstange (11) in Ver­ riegelungsstellung durch eine Verschiebesicherung (18) gesichert ist.

12. Stanzwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 oder 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnstange (11) in Ver­ riegelungsstellung zwischen dem Anschlagbolzen (17) und der Verschiebesicherung (18) angeordnet ist.

13. Stanzwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 oder 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahnstange (11) in die Verriegelungsausnehmungen (12) von zwei oder mehr Stanzstempeln (3) eingreift und diese sichert.

14. Stanzwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschiebesicherung (18) in eine Aufnahme (19) der Zahnstange (11) eingreift.

15. Stanzwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdrehsicherung und die Verschiebesicherung (18) als hohle Gewindestifte mit einer federbelasteten Kugel ausgebildet sind.

16. Stanzwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Stempelhalter (5) an seiner Stirnseite und der Verriegelungsmechanismus von einer abnehmbaren Abdeckplatte (20) abgedeckt sind und daß die Abdeckplatte (20) eine zu dem Verriegelungsmechanismus führende Durchtrittsöffnung (21) aufweist, die mit der zur Werkzeugoberfläche führenden Entriegelungsbohrung (13) fluchtet.

17. Stanzwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Entriegelungsbohrung (13) eine eigene Abdeckung (22) aufweist.