DE2637562C3

DE2637562C3 - Verfahren zum Stanzen eines kleinen Loches in ein feinmechanisches Werkstück

Info

Publication number: DE2637562C3
Application number: DE2637562A
Authority: DE
Inventors: Urs Solothurn Giger (Schweiz)
Original assignee: Ebauchesfabrik ETA AG
Current assignee: Ebauchesfabrik ETA AG
Priority date: 1975-09-16
Filing date: 1976-08-20
Publication date: 1978-05-03
Also published as: JPS5617174B2; CH609827B; CH609827GA3; DE2637562A1; FR2324424A1; GB1543952A; US4048835A; FR2324424B1; JPS5236382A; DE2637562B2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Stanzen eines kleinen Loches in ein feinmechanisches Werkstück, insbesondere in ein Uhrwerkteil, wobei das Werkstück im Lochbereich vor dem Lochstanzen zunächst durch Einsenken verdünnt wird.

Beim Stanzen von kleinen Löchern darf bekanntlich der Durchmesser der Löcher, verglichen mit der Dicke des Werkstückes, nicht zu klein sein, wenn die Standzeit des Stanzwerkzeuges innerhalb annehmbarer Grenzen liegen soll.

Es ist bekannt, daß beim Stanzen von Löchern mit einem Durchmesser in der Größenordnung von 0,1 mm an aufwärts, beispielsweise in Uhrwerkteile, die Materialdicke und der Lochdurchmesser in einem bestimmten Verhältnis zueinander stehen müssen. Wenn das Werkstück bzw. das Uhrwerkteil aus Messing besteht, so ist das genannte Verhältnis

Materialdicke _<
Lochdurchmesser ⁼

1,50.

Dieses Verhältnis ist von der Qualität des Materials, aus dem das Werkstück bzw. das Uhrwerkteil besteht, vom Material und der Qualität des zum Stanzen benützten Stanzwerkzeuges sowie der zulässigen Standzeit des Stanzwerkzeuges abhängig. Im allgemeinen ist es so, daß dieses Verhältnis zum Stanzen von Löchern mit einem Durchmesser von 0,1 mm sich höchstens dem Wert 1 und zum Stanzen von Löchern mit einem Durchmesser von 0,3 mm sich eher dem Wert i. 5 nähen.

Sehr oft ist jedoch das Werkstück bzw. das Uhrwerkteil wesentlich dicker als jene Dicke, die sich zum Stanzen eines kleinen Loches eignet. Deshalb war es teilweise bisher üblich, die Dicke des Werkstückes bzw. des Uhrwerkteils in jenem Bereich, in dem das Loch gestanzt werden soll, zuvor durch eine spanabhe.-

bende Bearbeitung, z. B. durch Fräsen, zu verringern.

Diese spanabhebende Bearbeitung ist unrationell.

Es wurde daher auch schon vorgeschlagen, zuerst

ίο eine in bezug auf die Dicke des Uhrwerkteiles problemlos dimensionierte runde öffnung bzw. einen Durchbruch zu stanzen, wobei der Durchmesser wesentlich größer ist als der Durchmesser des letztendlich gewünschten kleinen Loches. Dann wird mit einem Einsenkstempel, dessen Durchmesser größer ist als der Durchmesser der gestanzten Öffnung, eine zu dieser konzentrische Einsenkung in das Uhrwerkteil gepreßt, wobei einerseits die Dicke des Uhrwerkteiles auf den zum Stanzen des kleinen Loches angepaßten Wert verringert und andererseits der Durchmesser des vorgestanzten Durchbruchs auf einen Wert reduziert wird, der kleiner ist als der Durchmesser des gwünschten Loches. Anschließend wird dasselbe konzentrisch zur genannten Einsenkung gestanzt. Dieses Verfahren weist gegenüber dem weiter oben beschriebenen Verfahren den Vorteil auf, daß das gewünschte Loch rationeller hergestellt werden kann. Jedoch läßt die Qualität der auf diese Weise hergestellten Löcher zu wünschen übrig, weil das beim Einsenken gegen die

yo Mitte der Öffnung verdrängte Material eine Randzone aufweist, die qualitativ schlecht ist. Das gewünschte kleine Loch wird ausgerechnet aus dieser Undefinierten Randzone ausgestanzt, wodurch die Innenwand des gestanzten Loches in der Regel Unregelmäßigkeiten aufweist. Derartige Löcher eignen sich deswegen nicht zur Aufnahme von Wellenzapfen und können nicht als Paßsitz für Stifte dienen.

Es ist Aufgabe der Erfindung ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, das gestattet, qualitativ sehr gute, kleine Löcher auf rationelle Weise in feinmechanische Werkstücke bzw. Uhrwerkteile zu stanzen.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß die Verdünnung an dem Rand eines vorgefertigten größeren Durchbruchs oder dem Rand des Werkstücks selbst vorgenommen wird und in der hierdurch ausgebildeten, dünneren und kaltverfestigten Zone das kleine Loch derart gestanzt wird, daß der Abstand zwischen dem Rand des kleinen Loches und dem freien Rand der Zone wenigstens dem Durchmesser des kleinen Loches entspricht.
Von dieser Maßnahme geht folgende Wirkung aus: Das Loch befindet sich nicht im Undefinierten Randbereich des deformierten Materials, sondern in einer Zone des deformierten Materials mit homogener Struktur, wobei die Härte des deformierten Materials durch die Einsenkung, verglichen mit dem nicht deformierten Material, größer ist. Aus diesem Grunde ist die Qualität des auf diese Weise hergestellten Loches sehr gut und die Innenwand weist keine Unregelmäßigkeiten auf. Deshalb kann das Loch zur Lagerung eines Wellenzapfens oder als Paßsitz für einen Stift dienen.

Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgedankens sind in den Unteransprüchen 2 bis 4 angegeben.

(15 Die Erfindung ist nachstehend mit Bezugnahme auf die Zeichnung beispielsweise näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 einen Teil eines Werkstückes ir

drei Arbeitsphasen,

Fig.2 die Draufsicht auf den Werkstückteii nach Fig. 1, in dem ein Loch mit kleinem Durchmesser gestanzt worden ist,

Fig.3 einen Teil eines anderen Werkstückes im Schnitt und in drei Arbeitsphasen,

Fig.4 die Draufsicht auf den Werkstückteil nach Fig.3, in dem ein Loch mit kleinem Durchmesser gestanzt worden ist, und

F i g. 5 die Draufsicht auf einen Teil eines anderen Werkstückes, in dessen Randbereich eine Vertiefung eingeprägt wurde.

In F i g. 1 und 2 ist ein Werkstück 1, das beispielsweise eine Werkplatte odt.r eine Brücke für ein Uhrwerk sein kann, teilweise und in einem stark vergrößerten Maßstab dargestellt. Gemäß der Fig. la wird vorerst eine runde öffnung 2, deren Durchmesser ungefähr doppelt so groß ist wie die Dicke des Wed-stückes 1, längs einer Achse 3 ausgestanzt. Anschließend wird mittels eines nicht dargestellten Einsenkstempels ein Teil des Randbereiches der öffnung 2 eingesenkt, wobei der vorzugsweise zylindrische Einsenkstempel längs einer weiteren Achse 4 bewegt wird, bis sich die Dicke des vom Einsenkstempel beeinflußten Randbereiches der öffnung 2 auf das gewünschte Maß reduziert hat. Ein Teil des Materials unterhalb des Einsenkstempels wird dabei in die öffnung 2 verdrängt und bildet einen Vorsprung 5, der den Boden einer Einsenkung 6 bildet (siehe Fig. Ib).

Die Durchmesser der öffnung 2 und der Einsenkung 6 sowie der Abstand zwischen den beiden Achsen 3 und 4 sind so gewählt, daß die Einsenkung 6 und die Öffnung 2 einander überlappen. Vorzugsweise ist der Durchmesser der Einsenkung 6 gleich dem Durchmesser der öffnung 2.

Erst nach der Bildung des Vorsprunges 5 wird das gewünschte, kleine Loch 7 in den Boden der Einsenkung 6 gestanzt, und zw ar vorzugsweise längs der Achse 4, so daß die Einsenkung 6 und das Loch 7 konzentrisch zueinander angeordnet sind, wie dies aus den Fig. Ic und 2 ersichtlich ist.

Anstelle von nur einer öffnung 2 kann noch eine zweite öffnung 2' in das Werkstück 1 gestanzt werden, wie dies in der F i g. 2 durch die strichpunktierte Linie angedeutet ist. Der Abstand zwischen den Mittelpunkten der beiden öffnungen 2 und 2' wird so gewählt, daß diese öffnungen durch einen Steg getrennt sind. Mit dem nicht dargestellten Einsenkstempel wird dann die Einsenkung 6 im Bereich des genannten Steges vorgenommen. Dieses weiter modifizierte Verfahren besitzt den Vorteil, daß die Stirnfläche des Einsenkstempels annähernd symmetrisch belastet wird und die Materialverdrängung, bezogen auf die in der F i g. 2 strichpunktiert gezeichnete Gerade 8, beidseitig erfolgt. Mit Bezug auf die F i g. 3 und 4 ist ausschließlich eine weitere Variante des erfindungsgemäßen Stanzens eines kleinen Loches 9 in ein Werkstück 10 beschrieben. Gemäß der Fig. 3a wird vorerst ebenfalls eine runde Öffnung 111 in das Werkstück 10 gestanzt. Danach wird ίο mit einem nicht gezeichneten Einsenkstempel eine Einsenkung 12 in das Werkstück 10 geprägt, wobei das beim Einsenken verdrängte Material die zuvor gestanzte öffnung 11 fast oder ganz verschließt und den Boden 13 der Vertiefung bildet (siehe F i g. 3b). Im Zentrum des Boder.i 13 verbleibt ein Undefinierter Bereich 14. Das kleine Loch 9 wird nun anschließend an einer Stelle zwischen der zylindrischen Wand der Einsenkung 12 unbd des Eiereiches 14 gestanzt und liegt daher in einem Bereich des Bodens 13, dessen Material durch den Einsenkvorgang vergütet wurde.

Gegenüber dem bekannten Stanzverfahren weist das

oben beschriebene Verfahren noch den zusätzlichen Vorteil auf, daß die Lebensdauer des Stanzwerkzeuges für das kleine Loch langer ist, weil die ohnehin kleine Stirnfläche des Stempels gleichmäßig belastet wird.

Dies ist beim bekannten Verfahren nicht der Fall, weil der Stempel an einer Stelle in das Material eindringt, an welcher die Materialverteilung naturgemäß nicht homogen ist, weil es sich um brüchiges Randgebiet handelt.

Falls das kleine Loch symmetrisch zur Mittelebene

des Werkstückes angeordnet sein soll, so kann beidseitig des Werkstückes eine Einsenkung 6 bzw. 12 eingeprägt werden. Die beiden Einsenktiefen können, falls dies erforderlich ist, auch ungleich sein.

Bei Werkstücken, bei denen das kleine Loch sich nahe

am Rand befindet, kann anstelle der öffnung bzw. des Durchbruches 2 auch nur eine Ausklinkung am Rand des Werkstückes ausgestanzt werden. Bei einem Werkstück 15, bei dem es nicht störend wirkt, wenn ein Teil des Materials über den Rand 16 des Werkstückes 15 vorsteht, kann mit Hilfe eines nicht dargestellten Einsenkstempels ein Teil des Randbereiches des Werkstückes verformt werden, wie dies in der F i g. 5 gezeigt ist. In der dem Einsenkstempel ausgesetzten

Zone 17, von welcher ein Teil über den Rand 16 des Werkstückes 15 vorsteht, wird das Material verfestigt und die Dicke des Werkstückes auf den gewünschten Wert reduziert. Anschließend wird das kleine Loch 18 vorzugsweise im Zentrum der Zone 17 gestanzt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Stanzen eines kleinen Loches in ein feinmechanisches Werkstück, insbesondere in ein Uhrwerkteil, wobei das Werkstück im Lochbereich vor dem Lochstanzen zunächst durch Einsenken verdünnt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdünnung an dem Rand eines vorgefertigten größeren Durchbruches oder dem Rand des Werkstückes selbst vorgenommen wird und in der hierdurch ausgebildeten, dünneren und kaltverfestigten Zone das kleine Loch derart gestanzt wird, daß der Abstand zwischen dem Rand des kleinen Loches und dem freien Rand der Zone wenigstens dem Durchmesser des kleinen Loches entspricht.

2. Verfahren nach Apruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stempel zum Stanzen des kleinen Loches parallel und in einem Abstand zur Längsachse des Durchbruches bewegt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsenkstempel parallel und in einem Abstand zur Längsachse des Durchbruches bewegt wird, so daß ein Teil des Einsenkstempels den Durchbruch überdeckt, und daß der Stempel zum Ausstanzen des kleinen Loches, bezogen auf das Werkstück längs der gleichen Geraden bewegt wird, wie der Einsenkstempel.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beidseitig des Lochbereiches je ein vorgefertigter Durchbruch erzeugt und die Verdünnung im Bereich des Steges zwischen den beiden Durchbrüchen vorgenommen wird.