DE2334485A1

DE2334485A1 - Werkzeugeinsatz, insbesondere fuer stanzpressen

Info

Publication number: DE2334485A1
Application number: DE19732334485
Authority: DE
Inventors: Spaeter Genannt Werden Wird
Original assignee: AMADA Ltd US; US Amada Ltd
Current assignee: AMADA Ltd US; US Amada Ltd
Priority date: 1972-07-10
Filing date: 1973-07-06
Publication date: 1974-01-31
Also published as: DE2334485B2; US3815459A; IT991701B; JPS4964086A; GB1438669A; FR2191953B1; FR2191953A1; CA991535A

Description

Patentanmeldung

der Firma

U. S. Amada Limited

615» 8th Avenue South, Seattle, Washington (USA)

Werkzeugeinsatz, insbesondere für Stanzpressen

Die Erfindung betrifft einen Werkzeugeinsatz, insbesondere für Stanzpressen, Lochstanzen oder dgl., bestehend aus einem C-förmigen Halter für ein unteres und ein oberes Werkzeug. Derartige Werkzeugeinsätze werden vorzugsweise bei Revolver-Stanzpressen verwendet, wie sie beispielsweise in der US-Patentanmeldung Nr. 269 983 vom 10. 7. 1972 beschrieben sind.

Die bekannten Werkzeugeinsätze zum Stanzen von Konstruktionsteilen, deren Profilteile in einem Winkel zueinander stehen, wie beispielsweise U-Profile, Winkelprofile oder

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dgl., verwendeten in der Regel einen Sockelhalter. Der Werkzeugeinsatz mit Sockel besteht aus einem C-förmigen Halter mit einem oberen und einem unteren Arm oder einer Grundplatte, die eine Matrize trägt, die sich um einen gewissen Abstand Über die Grundfläche erhebt. Ein Winkel wird hiermit beispielsweise so gestanzt, daß einer seiner Schenkel nach unten gerichtet ist und gegen das äußere Ende des Halters anliegt.

Diese Werkzeugeinsätze mit Sockel haben verschiedene Nachteile. Die konstruktiven Besonderheiten eines C-förmigen Halters erfordern es, daß die Werkzeughöhe und Schließhöhe begrenzt sind, damit der Werkzeugeinsatz entweder mit einem anderen Werkzeugeinsatz oder mit den Hubbegrenzungen des Preßstempels in Einklang „teht. Diese Begrenzungen reduzieren die Kapazität des Werkzeugeinsatzes, wenn sie auf die notwendige Masse bezogen werden, die für die konstruktive Festigkeit des C-förmigen Halters erforderlich ist. Bei einer Werkzeughöhe von etwa 9 cm beträgt die typische Dicke des unteren Fußes eines C-förmigen Halters für einen Werkzeugeinsatz mit Sockel in vertikaler Richtung beispielsweise im allgemeinen etwa 4,5 cm, wobei nur 4,5 cm für eine mögliche Erhöhung der Matrize übrigbleiben.

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Da die Kapazität des Werkzeugeinsatzes mit Sockel begrenzt ist, ist es beim Stanzen von Konstruktionsteilen, die einen Flansch haben, der langer als 4,5 cm ist, immer erforderlich, daß dieser Schenkel nach unten gerichtet über das Ende des unteren Armes geschoben wird und daß das Konstruktionsteil der Lange nach gewendet wird, wenn ein anderer Schenkel des Profilteiles gestanzt werden soll, wobei der vorher gestanzte Schenkel dann längs der Außenseite des Halters nach unten weist. Eine bemerkenswerte Anzahl von Konstruktionsteilen hat im allgemeinen Schenkel mit einer Länge von etwa 7,5 cm. Dies ist mehr als die Werkzeughöhe über der Grundplatte des Sockel-Werkzeugeinsatzes.

Ferner haben sehr viele Konstruktionsteile eine Länge von 25, 50, 75 ca oder mehr. In Anbetracht dieser Länge ist es einleuchtend, daß es sehr zeitaufwendig und schwierig für einen Arbeiter ist, das Konstruktionsteil aus dem Halter zu nehmen und es der Länge nach zu wenden, um den Stanzvorgang am gegenüberliegenden Schenkel zu beginnen. Ein weiterer Nachteil besteht bei dem Sockelhalter darin, daß beispielsweise ein Winkel mit einem nach abwärts gerichteten Schenkel die Neigung hat, aus dem Werkzeug herauszugleiten, da sich sein Schwerpunkt nicht in der Werkzeugachse befindet und

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der Winkel an irgendeiner anderen Stelle nicht unterstützt ist, um der Exzentrizität des Schwerpunktes entgegenzuwirken. Aus diesem Grunde muß ein Arbeiter den Winkel auf der Matrize ständig festhalten.

Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und einen Werkzeugeinsatz zu schaffen, der für eine gegebene Öffnung und Werkzeughöhe eine größere Kapazität hat und mit dem Werkstücke mit winkelförmig abstehenden Teilen wie Rinnen- oder Winkelprofile mit jedem Schenkel naciybben weisend gestanzt werden können und daß die zu stanzenden oder zu falzenden Werkstücke leichter gehandhabt werden können. Ferner soll der Werkzeugeinsatz eine größere Leistung bei genormter Öffnungsweite und Werkzeughöhe haben,damit er zusammen mit anderen Werkzeugeinsatzen bei einer Stanzpresse eingesetzt werden kann, die eine relativ unveränderliche Stempelhublänge hat.

Diese Aufgabe wird mit der Erfindung durch einen C-förmigen Halter gelöst, der einen oberen Arm und eine Grundplatte oder einen unteren Arm hat und an dessen oberem Arm ein Werkzeug und eine Werkzeugführung angeordnet ist, die sich um ein bestimmtes Maß nach unten bis nahe an das Werkzeug in der Grundplatte erstreckt.

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Mit dieser Anordnung ist es möglich, ein Werkstück, beispielsweise einen Winkel mit zwei Schenkeln zu stanzen, während ein Schenkel nach aufwärts gerichtet ist. Dieser Schenkel kann auf jeder Seite der Stanze aufwärts gerichtet angeordnet sein, und zwar entweder der Öffnung des C-förmigen Halters zugekehrt oder abgekehrt. Die Werkzeughöhe und die Schließhöhe können auf einem Minimum gehalten werden, so daß der Einsatz zusammen mit anderen Arten von Werkzeugeinsätzen verwendet werden kann. Da der Schenkel auf jeder Seite der Stanze sich nach oben erstrecken kann, kann das Werkstück zunächst an einem Schenkel gestanzt und dann abgenommen und um seine Längsachse gedreht werden,um an seinem anderen Schenkel gestanzt zu werden, ohne daß die Notwendigkeit besteht, das Werkstück der Länge nach zu wenden.

Die Rückführung der Schließ- und Werkzeughöhe auf ein Minimum macht den Werkzeugeinsatz bei Revolver-Bearbeitungsmaschinen verwendbar, die in der US-Patentanmeldung Nr. 116 123 gezeigt sind, bei denen die Länge des Stanzhubes relativ unveränderlich ist.

Die Stärke der Werkzeugführurg wird durch eine reichliche Dimensionierung in Querrichtung erreicht,

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während die Dicke in Richtung der Längsachse des Werkzeughalters auf ein Minimum reduziert ist, so daß der Schenkel eines Werkstückes nahe bei dem aufwärts stehenden Schenkel des Werkstückes gestanzt werden kann. Ferner erstreckt sich bei dieser Anordnung die Aufnahmefähigkeit des C-förmigen Rahmenhalters auf längere Winkelschenkel, als bisher auf den Werkzeugeinsätzen mit Sockel verarbeitet werden konnten. Weiterhin läßt bei dieser Ausgestaltung die Schwerpunktabweichung eines Winkels diesen Winkel nicht aus dem Werkzeug herausgleiten, da die Werkstückauflagefläche rund um das Werkzeug den Winkel in einer Stellung mit aufrecht stehendem Schenkel ohne zusätzliche Unterstützung durch den Maschinisten hält. Die breite Querdimenstonierung der Werkzeugführung erlaubt es auch, zwei Abstreiffedern auf beiden Seiten des Stanzwerkzeuges zu verwenden.

Bei einer Ausführungsform, die für größere Eisenbearbeitungsmaschinen bestimmt ist, die nicht an die Standard-Öffnungshöhe von genormten Eisenbearbeitungsmaschinen gebunden sind, ist das nach unten gerichtete Werkzeug und die Werkzeugführung, die in Öffnungsrichtung dünn und rechtwinklig zur Öffnungsrichtung breit ist, mit einem sich nach

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oben erstreckenden Werkzeughalter kombiniert, der auch in Öffnungsrichtung dünn und rechtwinklig zur Öffnungsrichtung dick ist, so daß ein I-, T- oder ähnliches Profil in der Nähe des Randschenkels oder der Randschenkel des Profiles gestanzt werden können.

Die Erfindung wird durch die Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert: Es zeigt:

Fig. 1 einen senkrechten Längsschnitt durch

einen Werkzeugeinsatz nach der Erfindung

Fig. 2 den Gegenstand der Fig. 1 in einem senkrechten Schnitt nach Linie 2-2 und

Fig. 3 ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung in einem vertikalen Längsschnitt-

Der in Fig. 1 dargestellte Werkzeugeinsatz besteht aus einem C-förmigen Halter 10, der einen oberen Arm 11, eine Grundplatte oder einen unteren Arm 12 und einen Rücken 14 aufweist. Wie bekannt, wird der Bereich zwischen dem oberen Arm und der Grundplatte als "Kehle" oder "Maulweite" bezeichnet.

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In der Grundplatte 12 ist ein Stanzwerkzeug oder eine Matrize 18 befestigt, die einen oberen Schneidrand 18a aufweist, der nur geringfügig über die Oberfläche der Grundplatte vorsteht. Das Stanzwerkzeug wird von einer Werkstück-Auflagefläche umgeben, die, wie noch beschrieben werden wird, den Winkel oder ein anderes Werkstück W trägt, während dieses gestanzt oder mit einer Sicke versehen werden soll.

In der Grundplatte 12 ist in an sich bekannter Weise ein Auswurfkanal 22 vorgesehen, um die von dem Werkstück ausgestanzten Stücke zu beseitigen. An der Unterseite der Grundplatte ist ein Justierstift 24 angeordnet, um den Werkzeughalter in der Eisenbearbeitungsmaschine, der Stanze oder der Abkantpresse etc. in Stellung zu bringen, wie dies an sich bekannt ist.

Es ist ein besonderes Merkmal der Erfindung, daß die Stanzwerkzeuge 26 am oberen Arm 11 in einer Weise angebracht sind, die ein Stanzen von Werkstücken mit abgewinkelten Schenkeln, wie beispielsweise von einem Winkelprofil oder einer Rinne in einer Weise erlaubt, bei der der Schenkel nach oben zeigen kann, während das Werkstück gestanzt wird. Zu diesem Zweck ist das Stanzwerkzeug mit einer langgestreckten, nach unten gerichteten Werkzeugführung 30 versehen, die in

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Längsrichtung des C-förmigen Halters eine kleine Dicke t und quer zur Längsrichtung des Halters eine wesentlich größere Breite T hat. Die erforderliche Masse zum Erreichen der notwendigen Widerstandsfähigkeit im oberen Arm wird hierbei durch die breite Abmessung in Querrichtung erreicht, während die kleine Dicke in Längsrichtung ein Arbeiten des Werkzeuges nahe bei den aufwärts gerichteten Schenkeln des Werkstückes erlaubt.

In der Werkzeugführung 30 ist ein Stanzwerkzeug 32 vertikal hin und her verschiebbar in einem Halteblock 34 mit einem Werkzeughalter 36 gehalten. Die Werkzeugführung ist auf beiden Seiten des Stanzwerkzeuges mit im Abstand voneinander angeordneten Bohrungen 38 versehen, in denen Hubfedern 39 angeordnet sind. Diese Hubfedern 39 liegen an der Unterseite von Führungsstiften an, die gegen eine Werkzeugführungshülse 42 stoßen. Abstreiffedern 44 sind bestrebt, den Halteblock 34 nachfeben zu drücken.

Wie bekannt, wird bei der durch den Preßstempel hervorgerufenen Abwärtsbewegung des Stanzwerkzeuges der Halteblock 34 abwärts gestoßen, bis die Werkzeugführungshülse gegen das Werkstück stößt.

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Bei einer weiteren Abwärtsbewegung des Halteblockes werden die Abstreiffedern 44 zusammengedrückt. Wenn der Stempel gehoben wird, wird die Werkzeugführungshülse 42 von den Hubfedern 39 angehoben und das Werkzeug von den Abstreiffedern 44 von dem Werkstück abgestreift. Die Abstreiffedern sind auf beiden Seiten des Werkzeuges in dem Abstand angeordnet, der durch die größere Breite T in Querrichtung ermöglicht wird.

Wie in Fig. 1 erkennbar, kann ein Werkstück, wie beispielsweise ein Winkel W zunächst mit einem nach oben gerichteten Schenkel gestanzt werden. Um in dem gegenüberliegenden Schenkel ein Loch zu stanzen, wird das Werkstück von dem Halter abgenommen, gedreht und entgegen demührzeigersinne wie in Fig. 1 gezeigt, in die in strichpunktierten Linien dargestellte Stellung geschoben. Man erkennt, daß das Werkstück leicht in diese strichpunktierte Lage gebracht werden kann, ohne es quer zu seiner Längsachse zu schwenken.

Wie bereits oben dargelegt, können die Stanzlöcher unmittelbar neben dem nach oben gerichteten Schenkel entweder in der in ausgezogenen Linien oder in strichpunktierten Linien dargestellten Stellung erzeugt werden.

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Der Winkel wird, mit dem zu stanzenden Schenkel selbst unterstützt, da ein wesentlicher Teil seiner Oberfläche auf der Werkstückauflagefläche 20 aufliegt. Auf diese Weise kann der Arbeiter das Werkstück unter die Stanze schieben, um es längs seiner Längen- oder Querausdehnung in Stellung zu bringen, ohne das Werkstück auf der Matrize balancieren zu müssen.

Die in Fig. 3 dargestellte Ausführungsform der Erfindung stimmt in vieler Beziehung mit der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2 überein, unterscheidet sich von dieser jedoch darin, daß die Ausführungsform nach Fig. 3 mit einem Sockel oder einem aufwärts gerichteten Matrizenhalter 60 versehen ist, dessen Dicke t in Längsrichtung des C-förmigen Halters 10 ebenso groß ist wie die Dicke der oberen Werkzeugführung dieses Ausführungsbeispieles und des Ausführungsbeispieles nach den Fig. 1 und 2. Der Matrizenhalter erstreckt sich von einem etwas abgewandelten unteren Arm 61 um einen Betrag nach aufwärts, der ebenso groß ist, wie die Länge der nach unten gerichteten Werkzeugführung, gemessen vom oberen Arm an. Hierdurch ist das Werkzeug in der Lage, I-Profilstangen oder andersgeformte Konstruktionsteile W^ zu stanzen, die entgegengesetzt gerichtete Schenkel haben.

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Gleichzeitig hat dieses Werkzeug alle Vorteile, die weiter oben unter Bezugnahme auf das Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 2 beschrieben wurden. Die Festigkeit des Sockels 60 und der Werkzeugführung bei den Ausführungsformen nach den Fig. 1 und 2 rührt von der Dicke der Abmessung quer zur Längsrichtung des C-förmigen Rahmens her, die wesentlich größer ist als die Dicke t und. ist bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 gleich der Breite T der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform. In vielen Fällen wird die Leistungsfähigkeit der Eisenbearbeitungsmaschine eine mehr oder weniger dauerhafte Werkzeugausrüstung erfordern und die genauen Abmessungen der Dicke in Länge und Breite werden zum Bearbeiten von größeren oder kleineren Konstruktionsteilen variieren. Die Stärke des Werkzeugeinsatzes hängt jedoch von der Verwendung einer größeren Breite in Querrichtung ab. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist auch der große Werkzeugeinsatz wie bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 und 2 mit zwei Abstreiffedern 44 versehen.

Die Erfindung ist nicht auf die Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern es sind eine Reihe von Veränderungen und Ergänzungen möglich, ohne daß hierdurch der Rahmen der Erfindung überschritten wird.

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Claims

Ansprüche

fl.)Werkzeugeinsatz, insbesondere für Stanzpresse, Lochstanzen oder dgl., bestehend aus einem C-förmigen Halter mit einem unteren Werkzeug und einem gegen das untere Werkzeug verschiebbaren oberen Werkzeug, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Arm (12) des Halters (10) das untere Werkzeug (18) trägt und als Auflagefläche(20) für das Werkstück (W) dient und daß am oberen Arm (11) des Halters (10) eine Werkzeugführung (30) für das obere Werkzeug (32) angeordnet ist, die bis nahe auf das untere Werkzeug (18) herabreicht.
2. Werkzeugeinsatz nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke(t) der Werkzeugführung (30) in Längsrichtung der Arme (11 und 12) des Halters (10) erheblich kleiner ist als die Breite (T) der Werkzeugführung (30) quer zur Längsrichtung der Arme (11 und 12).
3. Werkzeugeinsatz nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Werkzeug (18) auf einem sich über den unteren Arm (61) erhebenden Sockel (60) angeordnet ist, dessen Dicke der Dicke (t) der Werkzeugführung (30) für das obere Werkzeug (32) entspricht.

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4. Werkzeugeinsatz, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 3» gekennzeichnet durch einen C-förmigen Halter (10) mit einem oberen Arm (11) und einer Grundplatte (12), die gemeinsam die Öffnungsweite (throat) des Halters (10) begrenzen, wobei ein Stanzwerkzeug (18) auf der Grundplatte (12) angeordnet ist,das von einer Werkstückauflagefläche (20) umgeben ist und wobei eine Werkzeugführung (30) an dem oberen Arm (ll) angeordnet ist, die sich bis nahe auf die Werkstückauflagefläche (20) nach unten erstreckt und wobei ein Stanzwerkzeug an dem oberen Arm in vertikaler Richtung auf- und niedergehend verschiebbar in der Werkzeugführung gelagert ist, die in Längsrichtung des Werkzeughalters (10) eine wesentlich geringere Dicke hat als quer zur Längsrichtung des Halters (10) und wobei mit dem Stanzwerkzeug (32) Werkstücke (W) mit mindestens zwei unter einem Winkel zueinander angeordneten Schenkeln derart gestanzt werden, daß ein Schenkel nach oben gegen den oberen Arm (11) zeigt und der andere Schenkel auf dem Werkzeug (18) liegt, wobei der nach oben zeigende Schenkel in der Nähe der dem Innenraum des Halters (10) zugekehrten Seite der Werkzeugführung (30) angeordnet ist, um in dem auf dem Werkzeug (18) liegenden Schenkel des Werkstückes (W) Löcher zu stanzen, die nahe bei dem nach aufwärts zeigenden Schenkel des Werkstückes (W) angeordnet sind.

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5. Werkzeugeinsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkzeugführung (30) zwei Abstreiffedern (44) aufweist, die auf einander gegenüberliegenden Seiten des Stanzwerkzeuges (32) angeordnet sind und daß die Abstreiffedern (44) und das obere Stanzwerkzeug (32) in einer rechtwinklig zur Längsrichtung des Halters (10) verlaufenden Ebene angeordnet sind.
6. Werkzeugeinsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter (10) eine Standard-Werkzeughöhe hat, und daß das Werkstück nur zwei rechtwinklig zueinander stehende Schenkel aufweist, von denen der eine Schenkel nach oben zeigen und nahe an die dem Innern des Halters zugekehrte Seite, der Werkzeugführung (30) gerückt werden kann, oder bei dem der andere Schenkel nach oben zeigen und nahe an die gegenüberliegende Seite der Werkzeugführung (30) gerückt werden kann.
7. Werkzeugausrüstung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkzeughalter eine Werkzeughöhe hat, die größer ist als die Normalhöhe, wobei das Werkstück einen mittleren Schenkel und wenigstens einen Seitenschenkel mit sich in zwei

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Richtungen von diesem mittleren Schenkel aus erstreckenden Teilen hat, wobei das Werkzeug (18) auf einem Sockel (60) montiert ist, der sich von der Grundplatte (61) um einen Betrag nach oben erstreckt, um einen der Teile des Seitenschenkels aufzunehmen, wenn der andere Teil nach oben zeigt und nahe an die dem Innenraum des Halters zugekehrte Seite der Werkzeugführung (30) herangerückt ist.
8. Werkzeugeinsatz nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte (12) eine Werkstückauflage (20) aufweist, welche das untere Werkzeug (18) umgibt, so daß die Werkstückauflagefläche ein Konstruktionsteil mit zwei unter einem Winkel angeordneten Schenkel/an einer Lage unterstützt, in der ein Schenkel nach oben gerichtet ist.
9. Werkzeughalter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte (12) eine langgestreckte Oberfläche und einen Sockel (60) aufweist und daß das Konstruktionselement einen mittleren Schenkel und einen unter einem Winkel zu dem mittleren Schenkel angeordneten Seitenschenkel aufweist, der nach oben und unten sich erstreckende

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Teile hat, wobei sich der Sockel von der langgestreckten Oberfläche aus um einen Betrag nach oben erstreckt, der ausreichend ist, den nach unten gerichteten Teil des Seitenschenkels aufzunehmen, wenn dieser nahe an der dem Rücken (14) zugewandten Seite des Sockels (60) angeordnet ist.

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