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Verfahren zum Herstellen flacher Werkstücke durch Kaltfließpressen
aus Blech Bisher wurden flache Kaltfließpressteile aus einzelnen Rohlingen (Platinen)
hergestellt, die einzeln in eine Presse eingelegt werden mußten. Diese Arbeitsweise
macht mehrere Arbeitsgänge auf verschiedenen Pressen sowie eine OberflEchenbehandlung
zur Schmierung erforderlich.
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Aufgabe der Erfindung ist es, die Herstellung derartiger Teile wesentlich
billiger zu machen. Erfindungsgeß wird dazu in der Weise verfahren, daß in einem
taktweise arbeitenden verschiedene Arbeitsoperationen gleichzeitig ausführenden
Folgewerkzeug aus einem quasi-endlosen Materialstreifen die Fohlingkontur für das
Werkstück weitgehend freigeschnitten wird derart, daß die Rohlinge über im wesentlichen
quer zur Streifenrichtung verlaufende an den Rohling ansetzende Haltesteae und über
in Streifenlängsrichtung verlaufende die Haltestege zweier benachbarter Rohlinge
verbindende Verbindunsstee kettenartig aneinanderhängen und taktweise durch das
Folgewerkzeug hindurchgefördert werden, daß in wenigstens einem im Folgewerkzeug
angeordneten Kaltfließpresswerkzeug der freigeschnittene Rohling
in
seine Sollform gepreßt wird und daß - vorzugsweise nach Vornahme von weiteren Arbeitsoperationen
an dem Werkstück -schließlich das fertige Werkstück aus der Kette ausgestanzt wird.
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Durch die erfindungsgemäße Kombination von Folgewerkzeug, d.h. vom
bandarbeitenden Werkzeug mit Kaltfließpresswerkzeugen wird eine erhebliche Senkung
der Fertigungskosten erzielt, da die Funktion von mehreren Maschinen auf eine Maschine
zusammengelegt werden kann und Zwischenmanipulationen entfallen können. Um eine
gegenseitige Behinderung der Werkstücke beim oder nach dem Kaltfließpressen zu vermeiden,
ist es zweckm3ßig, den durch Freischneiden in Streifenlängsrichtung zwischen den
Rohlingen geschaffenen Freiraum größer zu gestalten als die Dehnung des Rohlinges
beim Pressen in Streifenlängsrichtung.
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Teile, die in besonders großer Stückzahl benötigt werden, werden vielfach
aus zwei oder mehr längs nebeneinander verlaufenden Reihen im Materialstreifen angeordneten
Rohlingen gefertigt. Um eine Dehnung des Werkstückes beim Kaltfließpreßvorgang in
Streifenquerrichtung auch in diesen Fällen zu ermöglichen, ist es zweekmäßig, wenn
die Rohlinge zweier benachbarter Reihen im Bereich zwischen zwei Reihen über gegenseitig
jeweils auf Lücke angeordnete Haltestege an einem in Längsrichtung durchlaufenden
Verbindungssteg gehalten sind.
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Zur Reduzierung der an einer bestimmten Stelle des Streifens und zu
einem bestimmten Zeitpunkt durch das Pressen eingetragenen Querdehnung ist es vorteilhaft,
wenn die Kaltfließpressvorgänge in jeder Reihe zeitlich unt wenigstens einen Arbeitstakt
versetzt erfolgen.
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Gelegentlich müssen an dem fertiggepressten aber noch im Streifen
befindlichen Werkstück lagegenaue Stanzungen oder sonstige Bearbeitungen vorgenommen
werden, ohne daß eine entsprechende Indexbohrung am Werkstück selber dazu verwendet
werden könnte, z.B. weil die einzige am Werkstück vorhandene Bohrung bearbeitet
werden soll. In diesen Fällen ist es ratsam, daß entsprechende Indexbohrungen erst
nach dem Kaltfließpressen unter genauer Indexierung des Streifens anhand des Werkstückes
im Verbindungssteg am Streifenrand angebracht werden.
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Die Erfindung ist anhand zweier in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsbeispiele
im folgenden näher erläutert; dabei zeigen: Fig. 1 und 2 Zwei aneinanderzufügende
Ausschnitte einer Draufsicht auf den Materialstreifen mit Andeutung der Arbeitsoperationen,
Fig. 3 und 4 ebenfalls zwei aneinanderzufügende Ausschnitte einer Seitenansicht
des Materialstreifens mit den ausgestan#ten Werkstoffteilen entsprechend den Darstellungen
nach Fig. 1 und 2, Fig. 5 und 6 die bildliche Darstellung, wie die Fig. 1 und 2
(Fig. 5) bzw. die Fig. 3 und 4 (Fig. 6) zusammenzufügen sind, Fig. 7 bis 9 drei
aneinanderzufügende Ausschnitte einer Draufsicht auf einen Materialstreifen, aus
dem zweireihig Preßteile gefertigt werden,
Fig. 10 bis 12 drei zusammengehörige
Ausschnitte der entsprechenden Seitenansicht zu den Darstellungen der Fig. 7 bis
9 und Fig. 13 und 14 jeweils in bildlicher Darstellung die Zus anm enfügungsvorschrift
der Fig. 7 bis 9 (Fig. 13) bzw. der Fig. 10 bis 12 (Fig. 14).
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Bei dem in den Fig. 1 bis 6 dargestellten Verfahrensbeispiel mit einer
einreihigen taktweisen Fertigung von Fließpressteilen wird aus einem von einer nicht
dargestellten Vorratsrolle abgewickelten quasi-endlosen Materialbahn 1 in einer
ersten Schnittoperation - die schraffierten Flächen bedeuten Schnitte - seitlich
die Kontur 2 des Rohlings für das Fließpressteil teilweise freigeschnitten (Flächen
3) sowie eine Anschlagmarke (Flache 4) am Streifen für dessen taktweisen Vorschub
gegen den feststehenden Anschlag 5 ausgeschnitten. Ebenfalls in dieser Arbeitsstation
wird die in der Mitte des Rohlings (Kontur 2) angeordnete Bohrung 6 gelocht (Fläche
7). Diese Bohrung dient in den nachfolgenden Arbeitsstationen der Sicherung einer
genauen Relativlage des jeweiligen im Streifen hängenden Rohlings zum entsprechenden
Teilwerkzeug, dadurch, daß ein Indexbolzen 8 bzw. 8' in diese Bohrung einfährt,
was mit der sektoral dunkel angelegten lfreisfläche angedeutet ist.
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In einer zweiten Arbeitsoperation werden die in Streifenrichtung zwischen
den Rohlingen liegenden Zwischenräume (Fläche 9) ausgeschnitten. Hierdurch wird
die Kontur 2 des Rohlings 10 weitgehend freigelegt. Die Freischnittfläche 9 ist
so groß bemessen, daß der lichte Abstand 1 zwischen den Rohlingkonturen größer ist,
als die Dehnung der Rohlinge beim Fließpressen in Streifenla#ngsrichtung, so daß
auch nach dem Pressen noch ein Abstand verbleibt.
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Im übrigen ist die Kontur dieser Freischnittfltiche zusammen mit dem
Umrißverlauf der Schnittflächen 3 so gewalt, daß lediglich kleine seitlich an dem
Rohling ansetzende Haltestege 11 ~#brig bleiben. Diese Haltestege sind paarweise
untereinander wiederum abwechselnd durch schmale Verbindungsstege 12 oder durch
die Rohlinge 10 verbunden, so daß eine zusammenhängende Kette von Rohlingen entsteht,
die bei geöffnetem Folgewerkzeug ohne weiteres taktweise durch das Werkzeug hindurch
jeweils um eine Taktlänge L weitergeschoben werden kann.
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In einer weiteren anschließenden Arbeitsoperation wird der Rohling
durch einen Kaltfließpreßvorgang umgeformt, so daß er sich in Längs- und Querrichtung
dehnt. Diese Dehnung kann Dank der ausreichenden Platzbemessung zu den benachbarten
Rohlingen und Dank der seitlich ansetzenden schmalen tIaltestege 11 behinderungsfrei
vonstatten gehen; die Stege 11 und 12 verformen sich dabei ein wenig. Die Außenkontur
des fertigen Werkstückes ist strichpunktiert angedeutet. Die Schulter 13 ist durch
das Pressen ausgeprägt worden, die Mittenbohrunu ist kleiner geworden (dünnerer
Indexbolzen 8'). In der anschließenden Arbeitsstation wird das fertige Werkstück
14 (Fig. 4) aus dem Streifen ausgeschnitten. Das übrigbleibende Material des Streifens
kann zerstückelt oder bandförmig aufgerollt und verschrottet werden. Es fällt bei
jedem Arbeitstakt ein fertiges Werkstück an.
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Das in den Fig. 7 bis 14 dargestellte Verfahrensbeispiel ist sowohl
vom Werkstück #er als auch von seiner Anordnung im Materialstreifen etwas komplizierter
als das vorbeschriebene Beispiel.
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Zunächst werden in dem breiten Materialstreifen 20 zwei Lochreihen,
deren Löcher jeweils etwa die Werkstückmitte markieren,
gestanzt
(Ausstanzung 21), die zum lagegenauen Zentrieren des Werkstückrohlings 22 im jeweiligen
Werkzeug dienen (Indexierbolzen 23 bzw. 24 bzw. 25). Sodann wird die Kontur 22'
der Rohlinge durch Ausstanzen von dreieckigen, V-förmigen oder rechteckigen Ausstanzflächen
26 bzw. 26', 27 bzw. 27' und 28 bzw. 28' in zwei nebeneinander verlaufenden mit
den Einzelstücken auf Lücke zueinander angeordneten Reihen nahezu freigeschnitten.
Die V-förmigen an den Materialrändern vorgesehenen Freischnitte sind gewählt worden
um noch Platz für die Hinzufügung von Indexbohrungen zu lassen. Im übrigen ist die
Kontur so gewählt, daß der Rohling beim Preßvorgang möglichst behinderungsfrei sich
nach allen Seiten dehnen kann. Aus diesem runde sind die Haltestege 29 quer zur
Materiallängsrichtung am Rohling 22 angesetzt. Im gewählten Verfahrensbeispiel sind
die die Verhindun der Rohlinge zu einer zusammenhängenden Kette herstellenden Verbindungsstege
30 (zwischen den Reihen) bzw. 31(an den Materialstreifenaußenseiten) nicht unterbrochen.
Die Haltestege 29 setzen am mittleren Verbindungssteg 30 beidseiti an und sind zueinander
auf Lücke angeordnet, so daß aufgrund einer mäanderförmigen Deformation des zunächst
geradlinigen Verbindungssteges eine Breitendehnung der Rohlinge beim Pressen ohne
weiteres möglich ist. In einer anschließenden Kaltfließpressoperation werden die
Rohlinge umgeformt, so daß sich der Rohling in Längs- und Querrichtung dehnt (Außenkontur
36) und sich die Schulter 32 auskragt. Durch die Querdehnung werden die ueren Verbindungsstege
31 nach außen geschoben. In diese Verbindungsstege werden, nachdem sie ihre neue
deformierte Lage ein#enomn'en haben, Indexbohrungen eingestanzt (Flächen 33, Bohrungen
33').
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Diese dienen der lagegenauen Indexierung der erkstcke relativ zum
Werkzeug während der Schnittoperationen bei der genauen Herstellung des unrunden
Mittendurchbruches (Kontur 34) im Werkstück 35; als entsprechender Indexbolzen dienen
die Bolzen 37.
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In einer anschließenden Arbeitsoperation werden dann durch die Schnittstempel
38 die unrunden Mittendurchbrüche vorgeschnitten (Ausstanzung 39) und die Werkstücke
nachher zwischenzeitlich an diesen Durchbrüchen durch die entsprechenden Bolzen
24 indexiert. In einer entsprechenden Nachschneidestation wird dann mit dem Schnittstempel
40 die endgültige Kontur des Mittendurchbruches maßgenau angebracht (Ausstanzung
41); in diese vergrößerte Öffnung fährt anschließend der entsprechende Indexbolzen
25 ein. In einer Aussohneidestation werden dann die fertigen Preßteile 36 ausgestanzt
(Stempel 42).
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Das vom Materialstreifen übrigbleibende Gerippe kann zerstückelt oder
gewickelt und zum Schrott gegeben werden. Aufgrund der zweireihigen Anordnung von
Werkstücken auf dem Materialstreifen fallen bei jedem Arbeitstakt zwei fertige Werkstücke
an.