DE2613364B1 - Plate punching machine punch and die system - has vibration eliminating punch clearance and tool guide system - Google Patents

Plate punching machine punch and die system - has vibration eliminating punch clearance and tool guide system

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DE2613364B1
DE2613364B1 DE19762613364 DE2613364A DE2613364B1 DE 2613364 B1 DE2613364 B1 DE 2613364B1 DE 19762613364 DE19762613364 DE 19762613364 DE 2613364 A DE2613364 A DE 2613364A DE 2613364 B1 DE2613364 B1 DE 2613364B1
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Claus-Peter Dipl-Ing Neumann
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D28/00—Shaping by press-cutting; Perforating
    • B21D28/24—Perforating, i.e. punching holes
    • B21D28/34—Perforating tools; Die holders

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)

Abstract

The tool for punching plates has upper punch and lower die. The tool system is designed for vibration free punching. No additional cutting force or vibration dampers are used. The punching and cutting tool (1) is held with axial play (3) in the upper part of the tool system (2). Separate guides (4, 5) are used for the upper part and the cutting tool (1). This upper part is guided by columns (4) and the punching ram (1) is guided by a guide plate (5). The die system (7) and the guide plate (5) of the punch are stiffly connected to each other.

Description

Weiterer Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Further features, details and advantages of the invention result from the following description of an embodiment based on the drawing.

Darin zeigt F i g. 1 ein schematisches Kraft-Zeit-Diagramm eines gesamten Schneidvorganges mit einem ausgeprägten Schwingvorgang, F i g. 2 eine schematische Darstellung der Anordnung eines Schneidstempels in einem Werkzeug gemäß der Erfindung und Fig. 3 experimentell gemessene Kraft-Zeit-Kurven erfindungsgemäß angeordneter Schneidstempel beim Schneiden eines handelsüblichen Elektrobleches.In it, F i g. 1 shows a schematic force-time diagram of an entire Cutting process with a pronounced oscillation process, F i g. 2 a schematic Representation of the arrangement of a cutting punch in a tool according to the invention and FIG. 3 experimentally measured force-time curves arranged according to the invention Cutting punch when cutting a commercially available electrical steel sheet.

In Fig. 1 ist in schematischer Weise der Kraft-Zeit-Verlauf des gesamten Schneidvorganges eines Bleches dargestellt. Nach anfänglichem Ansteigen der Kraft und Durchlaufen des eigentlichen Schneidvorganges in der Phase A, in welcher der Schneidverschleiß auftritt, kommt es nach Erreichen der maximalen Beanspruchbarkeit des Blechwerkstoffes zur plötzlichen Entlastung, d. h. zum Blechabriß, und damit verbunden zum steilen Kraftabfall. Dies führt bei herkömmlichen Systemen zu Schwingungen des Werkzeugs und des damit verbundenen Schneidstempels in Richtung sämtlicher Freiheitsgrade. Beim Schwingvorgang in der Phase B tritt bei den bekannten Systemen der Schwingungsverschleiß auf. In Fig. 1, the force-time curve of the entire is in a schematic manner Cutting process of a sheet shown. After an initial increase in strength and running through the actual cutting process in phase A, in which the When cutting wear occurs, it occurs after the maximum load capacity has been reached of the sheet material for sudden relief, d. H. to the sheet metal demolition, and with it connected to the steep drop in force. In conventional systems, this leads to vibrations of the tool and the associated cutting punch in the direction of all degrees of freedom. During the vibration process in phase B, vibration wear occurs in the known systems on.

In F i g. 2 ist schematisch die erfindungsgemäße Anordnung eines Schneidstempels 1 in einem Werkzeugoberteil 2 dargestellt. Zwischen dem Schneidstempel 1 und dem Werkzeugoberteil 2 besteht ein axiales, senkrecht verlaufendes Spiel 3. Das Werkzeugoberteil 2 wird durch Säulen 4 geführt. Der Schneidstempel wird vorzugsweise unabhängig und getrennt von der Führung des Werkzeugoberteiles 2 in einer Führungsplatte 5 geführt. An der den Schneidstempel 1 umgebenden Unterseite der Führungsplatte 5 ist ein Abstreifer 6 angebracht. Auf einem Werkzeugunterteil 7, in dem eine als Schneidplatte 8 ausgebildete Matrize eingelassen ist, liegt das zu schneidende Blech 9. In Fig. 2 is a schematic of the inventive arrangement of a Cutting punch 1 shown in an upper tool part 2. Between the cutting punch 1 and the upper tool part 2, there is an axial, perpendicular play 3. The upper tool part 2 is guided by pillars 4. The cutting punch is preferred independent and separate from the Guiding of the upper tool part 2 in a guide plate 5 led. On the underside of the guide plate surrounding the cutting punch 1 5 a scraper 6 is attached. On a lower tool part 7, in which a as Cutting plate 8 formed die is embedded, the sheet to be cut lies 9.

Vorzugsweise sind das Werkzeugunterteil 7, die Schneidplatte 8 und die Führungsplatte 5 des Schneidstempels 1 starr miteinander verbunden.Preferably, the lower tool part 7, the cutting plate 8 and the guide plate 5 of the cutting punch 1 rigidly connected to one another.

Mit dieser Anordnung werden Schwingungen des Werkzeugs, insbesondere des Werkzeugoberteils 2 nicht auf den Schneidstempel 1 übertragen. Beim Aufsetzen auf das Blech 9 liegt der Stempelkopf 10 an seiner Oberkante 11 an dem Werkzeugoberteil 2 an. With this arrangement, vibrations of the tool, in particular of the upper tool part 2 is not transferred to the cutting punch 1. When putting on The punch head 10 rests on the sheet 9 at its upper edge 11 on the upper part of the tool 2 at.

Beim Abriß des Bleches 9 wird der Schneidstempel 1 so weit mitgenommen, bis das Werkzeugoberteil 2 zusammen mit dem Stößel der Presse (nicht gezeigt) zurückschwingt. Während dieses Zurückschwingens bleibt der Schneidstempel 1, gehalten durch das ihn umschließende Material des Bleches, so lange stehen, bis er gegebenenfalls bei einem weiteren Niedergang des Stößels der Presse weiter in das Blech hineingeschoben wird. Der Schneidstempel 1 bewegt sich also nur in einer Richtung, d. h. bei dem beschriebenen Beispiel abwärts.When the sheet 9 is torn off, the cutting punch 1 is carried along so far that until the upper tool part 2 swings back together with the ram of the press (not shown). During this swing back, the cutting punch 1 remains held by the material of the sheet metal surrounding it, stand until it is at another decline of the ram of the press pushed further into the sheet metal will. The cutting punch 1 thus only moves in one direction, i. H. in which described example downwards.

In Fig.3 sind experimentell an einem Elektroblech mit einem Dauerhub von 280 min-' gemessene Kraft-Zeit-Kurven eines mit axialem Spiel im Werkzeugoberteil geführten Schneidstempels dargestellt. Wie sich überzeugend aus diesen Kurven ergibt, treten nach dem Blechabriß keinerlei Schwingungen auf. In Fig.3 are experimental on an electrical sheet with a continuous stroke Force-time curves measured from 280 min- 'one with axial play in the upper part of the tool guided cutting punch shown. As can be seen convincingly from these curves, no vibrations occur after the sheet metal is torn off.

Claims (5)

Patentansprüche: 1. Werkzeug zum Stanzschneiden von Blechen mit einem Ober- und Unterteil, einem Schneidstempel und einer Matrize, dadurch gekennzeichn e t, daß der Schneidstempel (1) im Werkzeugoberteil (2) mit axialem Spiel (3) eingesetzt ist. Claims: 1. Tool for punching sheet metal with a Upper and lower part, a cutting punch and a die, marked thereby e t that the cutting punch (1) is used in the upper tool part (2) with axial play (3) is. 2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeugoberteil (2) und der Schneidstempel (1) getrennte Führungen (4, 5) aufweisen. 2. Tool according to claim 1, characterized in that the upper tool part (2) and the cutting punch (1) have separate guides (4, 5). 3. Werkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeugoberteil (2) durch Säulen (4) und der Schneidstempel (1) in einer Führungsplatte (5) geführt ist. 3. Tool according to claim 2, characterized in that the upper tool part (2) guided through columns (4) and the cutting punch (1) in a guide plate (5) is. 4. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeugunterteil (7), die als Schneidplatte (8) ausgebildete Matrize und die Führung (5) des Schneidstempels (1) starr miteinander verbunden sind. 4. Tool according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the lower tool part (7), the die designed as a cutting plate (8) and the guide (5) of the cutting punch (1) are rigidly connected to one another. 5. Werkzeug nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung (5) des Schneidstempels (1) starr mit einem Abstreifer (6) verbunden ist. 5. Tool according to one of claims 2 to 4, characterized in that that the guide (5) of the cutting punch (1) is rigidly connected to a stripper (6) is. Die Erfindung betrifft ein Werkzeug zum Stanzschneiden von Blechen mit einem Ober- und Unterteil. The invention relates to a tool for punch cutting sheet metal with an upper and a lower part. einem Schneidstempel und einer Matrize. Bei bekannten Werkzeugen ist der Schneidstempel fest im Werkzeugoberteil eingespannt. Dies hat zur Folge, daß der Schneidstempel und die Matrize sowohl einem Schneidverschleiß als auch einem Schwingungsverschleiß unterworfen sind. Unter Schneidverschleiß wird hierbei der Verschleiß verstanden, der durch die zum eigentlichen Schneidvorgang erforderlichen Bewegungen zwischen Schneidstempel und Blech entsteht. Unter Schwingungsverschleiß wird der Verschleiß verstanden, der durch die Schwingungen des Systems Presse/Werkzeug hervorgeruFen wird und insbesondere durch den Blechabriß entsteht. Dieser Schwingungsverschleiß erniedrigt nicht nur die Standmenge des Schneidstempels bzw. der Matrize, sondern diese Schwingungen erzeugen auch einen nicht unerheblichen Lärm, der insbesondere für die Bedienungspersonen der Presse unangenehm ist. Ein weiterer Nachteil des Schwingungsverschleißes besteht darin, daß er keine zuverlässigen Aussagen über die Schneidbarkeit von Blechen erlaubt, da erhebliche Streuungen der Verschleißwerte unter vermeindlich konstanten Bedingungen auftreten.a cutting punch and a die. In known tools is the cutting punch firmly clamped in the upper part of the tool. This has the consequence that the cutting punch and the die both a cutting wear and a Are subject to vibration wear. Under cutting wear here is the Understood wear, which is required by the actual cutting process Movements between the cutting punch and sheet occurs. Under vibration wear is understood as the wear caused by the vibrations of the press / tool system is caused and in particular arises from the sheet metal tear. This vibration wear not only reduces the tool life of the cutting punch or die, but these vibrations also generate a not inconsiderable noise, in particular is inconvenient for the press operators. Another disadvantage of the Vibration wear consists in the fact that it does not provide reliable information about sheet metal can be cut because of the considerable spread of the wear values occur under supposedly constant conditions. Wird z. B. mit dem gleichen Werkzeug auf unterschiedlichen Pressen der gleiche Blechwerkstoff geschnitten, so ergeben sich unterschiedliche Ergebnisse bezüglich der Standmengen, da verschiedene Pressen ein unterschiedliches Verhalten in der Schwingphase nach dem Blechabriß aufweisen. Auch wenn mit dem gleichen Werkzeug auf der gleichen Presse unterschiedliche Blechwerkstoffe geschnitten werden, ergeben sich unterschiedliche Standmengen, da der unterschiedliche Werkstoff ebenfalls zu unterschiedlichem Verhalten in der Schwingphase führt Dies dürfte einer der maßgebenden Gründe dafür sein, daß es bis heute noch kein allgemein anerkanntes, zuverlässiges Aussagen lieferndes Prüfverfahren zur Beurteilung der Schneidbarkeit von Blechen gibt.Is z. B. with the same tool on different presses If the same sheet metal material is cut, the results are different regarding the tool life, as different presses behave differently exhibit in the oscillation phase after the sheet metal tear. Even if with the same tool different sheet metal materials are cut on the same press different tool life because the different material also increases different behavior in the oscillation phase This is likely to be one of the most decisive Reasons for the fact that to this day there is still no generally recognized, reliable one Test method providing information for assessing the cuttability of sheet metal gives. Um einen möglichst schwingungsfreien Schneidvor- gang von Blechen zu erzielen, sind im Stande der Technik (5 c h e n k, H. »Bänder Bleche Rohre« 8 (1967), 4, S. 247 und 5, S. 298/ 302) hydraulische Schnittschlagdämpfer vorgeschlagen worden. Allerdings ist die Wirksamkeit dieser Dämpfer, insbesondere für größere Hubzahlen, z. B. größer als 70 mit', und kleine Schwingungsamplituden recht gering. Darüber hinaus sind sie apparativ recht aufwendig. In order to achieve the most vibration-free cutting walk of sheet metal are to be achieved in the state of the art (5 c h e n k, H. "Bänder, Sheet Metal, Pipes" 8 (1967), 4, p. 247 and 5, p. 298/302) proposed hydraulic cutting impact absorbers been. However, this damper is effective, especially for larger ones Stroke rates, e.g. B. greater than 70 with ', and small oscillation amplitudes are quite low. In addition, they are very expensive in terms of apparatus. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Unzulänglichkeiten der bekannten Einrichtungen zu vermeiden und ein Werkzeug der eingangs genannten Art zu schaffen, welches in einfacher und effektiver Weise ein schwingungsfreies Stanzschneiden von Blechen ermöglicht. The object of the present invention is to remedy the shortcomings to avoid the known devices and a tool of the aforementioned Way of creating a vibration-free in a simple and effective way Punch cutting of sheet metal enables. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Schneidstempel im Werkzeugoberteil mit axialem Spiel eingesetzt ist. Hierdurch werden erfindungsgemäß Schwingungen des Schneidstempels nach dem Blechabriß so gut wie gänzlich unterdrückt. This object is achieved according to the invention in that the cutting punch is used in the upper tool part with axial play. In this way, according to the invention Vibrations of the cutting punch after the sheet metal is torn off almost completely suppressed. Denn selbst wenn das Werkzeugoberteil, in welchem der Schneidstempel aufgenommen ist. in vertikaler Richtung schwingt, so wird diese Schwingbewegung nur in einer Richtung auf den Schneidstempel übertragen.Because even if the upper part of the tool, in which the cutting punch is recorded. oscillates in the vertical direction, this oscillating motion becomes only transferred to the cutting punch in one direction. Schwingt das Werkzeugoberteil z. B. nach dem Blechabriß nach oben zurück, so bleibt der Schneidstempel im wesentlichen stehen, wobei er durch das ihn umschließende Blechmaterial gehalten wird, bis gegebenenfalls bei einer weiteren Abwärtsbewegung des Werkzeugoberteils der Schneidstempel weiter in das Blech hineingeschoben wird. Die konkrete Bemessung des axialen Spiels des Schneidstempels hängt vor allem von dem Schwingverhalten der Presse, aber auch von der Größe des Schneidspaltes und dem zu schneidenden Blechwerkstoff ab und kann ohne weiteres vom Durchschnittsfachmann festgelegt werden. Um den schwingungsfreien Schneidvorgang optimal zu fördern, sollte die Schneideinrichtung worzugsweise ein präzises Einstellen der Eintauchtiefe des Schneidstempels ermöglichen. Darüber hinaus sollte die bewegliche Masse der Einrichtung so gestaltet sein, daß relativ wenig Schwingungen auftreten.If the upper part of the tool swings z. B. after the sheet metal tear up back, the cutting punch remains essentially where it is, being caused by the sheet material surrounding it is held until, if necessary, with another Downward movement of the upper part of the tool, the cutting punch pushed further into the sheet metal will. The specific dimensioning of the axial play of the cutting punch depends above all on the vibratory behavior of the press, but also on the size of the cutting gap and the sheet metal material to be cut and can easily be done by the average person skilled in the art be determined. In order to optimally promote the vibration-free cutting process, the cutting device preferably a precise setting of the immersion depth of the Allow cutting punch. In addition, the moving mass of the device should be designed so that relatively few vibrations occur. Mit der erfindungsgemäßen Anordnung des Stempels in dem Werkzeugoberteil werden bedeutende Vorteile gegenüber dem Stande der Technik erzielt. So wird zunächst durch die Ausschaltung des Schwingungsverschleißes die Standmenge des Schneidstempels bzw. der Matrize erheblich gesteigert, was durch Vergleichsversuche mit fest eingespanntem Stempel und mit einem Stempel mit axialem Spiel nachgewiesen wurde. With the arrangement of the punch according to the invention in the upper part of the tool significant advantages over the prior art are achieved. So will first By eliminating vibration wear, the tool life of the cutting punch is reduced or the die significantly increased, which was demonstrated by comparative tests with a firmly clamped Stamp and with a stamp with axial play has been proven. Darüber hinaus wird die aus dem Werkzeug resultierende Lärmbelästigung erheblich reduziert, was insbesondere bei den heutigen privaten und gesetzlichen Bemühungen um humanere Arbeitsplatzbedingungen von großer Bedeutung ist. Schließlich sind erstmalig mit Hilfe der erfindungsgemäß ausgerüsteten Werkzeuge aussagekräftige Prüfverfahren zur Beurteilung der Schneidbarkeit von Blechen möglich, bei denen lediglich die Verschleißwirkung des eigentlichen Schneidvorganges, der so gut wie ausschließlich von der gewählten Paarung des Schneidstempels und des Blechwerkstoffes abhängig ist, als Kriterium für die Schneidbarkeit des Bleches verwendet wird. In addition, the noise pollution resulting from the tool significantly reduced, especially with today's private and legal Efforts to create more humane workplaces are of great importance. In the end are meaningful for the first time with the help of the tools equipped according to the invention Test methods for assessing the cuttability of sheet metal possible for which only the wear and tear of the actual cutting process, which is as good as solely on the selected pairing of the cutting punch and the sheet material depends, is used as a criterion for the cuttability of the sheet. Vorteilhafte Ausgestattungen des Werkzeugs gemäß der Erfindung, insbesondere hinsichtlich der Führung von Werkzeugoberteil und Schneidstempel, sind in den Unteransprüchen angeführt. Advantageous features of the tool according to the invention, in particular with regard to the guidance of the upper tool part and the cutting punch, are in the subclaims cited.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3525885A1 (en) * 1985-07-19 1987-01-29 Siemens Ag Compound tool for a press with a high stroke rate
DE19519839A1 (en) * 1995-06-04 1996-12-05 Glyco Metall Werke Metal stamping machine for cutting metal strip into smaller pieces

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