DE3816963A1 - Stanzwerkzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Stanzwerkzeug gemäß dem Ober­ begriff des Anspruches 1, insbesondere einen Stanzstempel mit im wesentlichen zylinderförmigem Schaft, der insbe­ sondere zur Kaltbearbeitung von Metall dient.

Bei der Kaltverarbeitung von Metall wird für das Stanzen oder Lochen ein Stanzstempel oder ein vergleichbares Werk­ zeug verwendet, um durch einen axialen Schneidvorgang Metall zu entfernen. Hierbei wird der Stanzstempel durch das Material gedrückt, um den nicht erwünschten Material­ abschnitt zu entfernen. Für diese Verarbeitungsart gibt es eine Vielzahl von Anwendungsfälle, beispielsweise für die Herstellung eines ersten Rohlings aus Material für Muttern und gleichen Gegenständen.

Es sind Stanzstempel bekannt (US-PS 2 95 227), die aufeinan­ derfolgend größere Stanz- bzw. Schneidränder aufweisen, welche durch gerundete Schultern miteinander verbunden sind, so daß der voreilende oder kleinste Stempelab­ schnitt bzw. Stempel den verbleibenden Teil des Metalls biegen kann, so daß dieser durch die nächstfolgende Schneid­ kante bzw. Schneidrand entfernt wird.

In der US-PS 25 22 440 ist eine Kombination aus einem Lochstempel und einem Räum- und Schlichtglied in einem einzigen Werkzeug beschrieben, wobei aufeinander­ folgend angeordnete Metallbearbeitungsflächen die aufeinan­ derfolgenden Arbeitsvorgänge durchführen, wenn das Werk­ zeug durch das Werkstück gedrückt wird. Stanzbearbeitung ist auch auf anderen technischen Gebieten als die Metall­ bearbeitung bekannt,wie sich aus der US-Patentschrift 13 43 026 ergibt, wobei in der US-Patentschrift 42 73 015 eine drehende Stanzbearbeitung beschrieben ist.

Auch das Gebiet der Räumbearbeitung ist von gewissem In­ teresse, da auch dort Material durch Hin- und Herbewegung eines Werkzeugs gegenüber einem Werkstück entfernt wird. In diesem Zusammenhang kann auf die US-Patentschriften 13 18 489 und 14 41 502 verwiesen werden.

Beim Stanzen oder Lochen treten allerdings bestimmte Pro­ bleme auf, die es erfindungsgemäß zu beheben gilt.

Insbesondere besitzen diese Stanzstempel im allgemeinen einen Stanzkopf, welcher auf das Werkstück einwirkt und axial durch das Werkstück gedrückt wird, um das Metall auf seiner Bewegungsbahn zu entfernen. Ein spezifisches Problem besteht darin, daß die Stanzwerkzeuge während des Betriebs einem erheblichen Verschleiß ausgesetzt sind und einen Zustand erreichen, wo sie nicht länger wirksam arbeiten können. An dieser Stelle ist es erforderlich, die Fertigung zu unterbrechen und den Stanzstempel auszu­ tauschen. Die sich hierbei ergebenden Schwierigkeiten liegen klar auf der Hand. Zumindest bedingt dies eine aus ökonomischer Sicht sehr nachteilhafte Stillstands­ zeit und ferner sind die Stanzstempel relativ teuer, wobei auch der stete Austausch zusätzliche Kosten mit sich bringt.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Stanzwerkzeug zu schaf­ fen, welches die Verschleißprobleme nach dem Stand der Technik verringert. Insbesondere soll ein Stanzwerk­ zeug mit erhöhter Lebensdauer geschaffen werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeich­ nenden Teil des Patentanspruches 1 enthaltenen Merkmale gelöst, wobei zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung durch die in den Unteransprüchen enthaltenen Merkmale gekennzeichnet sind.

Es hat sich herausgestellt, daß mit den erfindungsgemäßen Maßnahmen die Lebensdauer eines Stanzwerkzeugs bis auf drei- oder viermal der Lebensdauer eines konventionellen Stanz­ werkzeugs verlängert werden kann, so daß das Stanzwerkzeug kontinuierlich wesentlich länger ohne Stillstandszeiten und ohne Austauschkosten für den verschlissenen Stanz­ stempel betrieben werden kann.

Nach Maßgabe der Erfindung sind mindestens zwei Schneid- oder Stanzränder am vorderen Ende des Stanzwerkzeugs bzw. des Stanzstempels vorgesehen, wodurch die Lebensdauer des Stanzstempels wesentlich erhöht werden kann. Es hat sich ferner herausgestellt, daß dann, falls der vordere Schneidrand einen geringfügig größeren Durchmesser als der hintere Stanzrand hat, der voreilende Schneidrand über eine Zeitperiode in der gewünschten Weise die Be­ arbeitung übernimmt, hingegen nach Verschleiß der zweite Schneidrand in Eingriff mit dem Werkstück gebracht wird, um den Stanzvorgang fortzuführen, wodurch die Betriebs­ dauer bzw. die Lebensdauer erhöht und die Stillstands­ zeiten sowie die Kosten für den Austausch des Stanz­ werkzeugs vermindert werden können.

Zweckmäßigerweise sind der erste und zweite Schneidrand durch eine Ringnut voneinander getrennt. In kennzeich­ nender Weise sind diese Stanzstempel mit gehärtetem Ma­ terial beschichtet oder plattiert, welches sich aufgrund des Verschleisses absplittert oder abschält. Die Trennung des ersten und zweiten Schneid- bzw. Stanzrandes durch die Ringnut stellt sicher, daß dann, falls ein Abschälen oder eine sonstige Beschädigung des Überzugs am vorderen Stanzrand auftritt, diese Beschädigung nicht auf den hinteren Stanzrand hinübergezogen wird. Obgleich das Stanzwerkzeug in vorteilhafter Weise mit zwei Schneid­ rändern bzw. Schneidkanten ausgerüstet ist, können je nach Anwendungsfall auch mehr als zwei Schneidränder verwendet werden.

Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Darin zeigen

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Stempels,

Fig. 2 einen Teil des in Fig. 1 dargestellten Stempels in vergrößerter Darstellung sowie

Fig. 3 eine Schnittansicht längs der Linie 3-3 in Fig. 2.

In Fig. 1 ist der Stempel allgemein mit dem Bezugszei­ chen 10 gekennzeichnet und es handelt sich hierbei allge­ mein um ein Werkzeug mit einem langgestreckten zylinder­ förmigen Aufbau mit gegenüberliegenden Stirnenden 12 und 13, einem Stößelkörper 11, einem aufgeweiteten Ab­ schnitt 14 angrenzend am Stirnende 12 und einem ver­ jüngten Abschnitt 15 mit reduziertem Durchmesser benach­ bart dem zweiten Stirnende 13.

Ein solcher Stempel oder ein solches Lochwerkzeug wird im allgemeinen in einer Presse verwendet, wobei der auf­ geweitete Schaftabschnitt 14 für die lösbare Befestigung am Stempelhalter der Presse in konventioneller Weise ausgebildet ist. Hinsichtlich dieser Ausbildung braucht im folgenden nicht im Detail eingegangen zu werden, da die Einrichtung zur Befestigung des Werkzeugs dieser Art an einer Presse oder einer Abkantpresse allgemein bekannt ist.

Aus den Fig. 1 und 2 geht hervor, daß das Stirnende 13 des Werkzeugs eine erste Schneid- und Stanzkante 20 und eine zweite Schneid- oder Stanzkante bzw. -rand 21 aufweist. Diese Kanten oder Ränder sind im wesentlichen gleich in ihrer Ausbildung und besitzen die Form von aufgeweiteten Abschnitten, deren Durchmesser größer als der Durchmesser des Abschnitts 15 des Werkzeugs ist. In jedem Fall weisen die voreilenden Kanten eine Abfasung 20 a und 21 a auf, und unter Bezugnahme auf die Fig. 2 und 3 der Zeichnung sind die Ränder mit einer Plattierung oder einem Überzug P über dem Schnellarbeitsstahl S ver­ sehen, den das Basismaterial des Werkzeugs 10 aufweist.

Der erste und zweite Schneidrand 20 und 21 sind durch eine ringförmige Nut 23 getrennt. Es ist einsichtig, daß dann, wenn der Schneidrand 20 beispielsweise zum Ausstanzen von Material aus einem Werkstück verwendet wird, die Plattierung an irgendeinem Punkt ihrer Le­ bensdauer abgesplittert oder abgeschält wird. Der Umstand, daß die Ringnut 23 den ersten Schneidrand 20 vom zweiten Schneidrand 21 trennt, begrenzt diese Be­ schädigung auf den ersten Stanzrand bzw. Schneidrand.

Ferner ist festzuhalten, daß der zweite Schneidrand 21 vorzugsweise einen geringfügig kleineren Durchmesser als der erste Schneidrand 20 aufweist. Ein Grund für diese Ausbildung besteht darin, daß jedwede Schädigung oder Verschleiß des zweiten Schneidrands 21 solange ver­ hindert werden soll, bis der erste Schneidrand 20 aufgrund von Verschleiß nicht mehr wirksam ist.

Bei der Verwendung des beschriebenen Werkzeugs würde der aufgeweitete Schaftabschnitt 14 im Stempelhalter der Presse befestigt werden und das Werkzeug würde dann in Verbindung mit einer Stanzmatrize betätigt werden, um die bearbeiteten Teile durch Hin- und Herbewegung des Stanzwerkzeugs gegenüber dem Werkstück auszu­ stanzen. Nach einer bestimmten Anzahl von wiederhol­ ten Preßzyklen würde der erste Schneidrand 20 sich verschleißen und hinsichtlich seines Durchmessers auf ein Ausmaß reduziert werden, daß er nicht länger zu­ friedenstellend arbeitet. An dieser Stelle ist jedoch keinerlei Änderung erforderlich, noch ist es notwendig, in irgendeiner Weise die Fertigung zu unterbrechen. Vielmehr übernimmt der zweite Stanzrand 21 in ein­ facher Weise die Arbeit und fährt fort mit der Bear­ beitung der Werkstücke, die in die Presse eingeführt werden. Dies verringert erheblich den für den Austausch des Stanzstempels erforderlichen Aufwand.

Der Stempel ist nicht notwendigerweise auf einen ersten und zweiten Schneid- oder Stanzrand beschränkt, vielmehr können mehrere dieser Schneidränder vorgesehen sein. Zwar ist der Stanzstempel für den Einsatz bei der Me­ tallbearbeitung beschrieben, jedoch kann ein solcher Stanzstempel auch für die Bearbeitung anderer Materialien Verwendung finden. Obgleich in den dargestellten Ausfüh­ rungsbeispielen der erste und zweite Stanzrand mit kreisförmigem Außenumfang dargestellt sind, können Ab­ weichungen und Abänderungen abhängig vom Anwendungsfall vorgesehen sein.

Claims (4)

1. Stanzwerkzeug für eine Stanzpresse, mit einem langge­ streckten Körper (11) und zwei Stirnenden (12, 13), dadurch gekennzeichnet, daß das Bearbeitungsende (13) des Stanzwerkzeugs einen ersten und zweiten Stanzrand (20, 21) aufweist und die beiden Stanzränder mit axialem Abstand zueinander ange­ ordnet sind.

2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und zweite Stanzrand (20, 21) durch eine Nut (23) voneinander getrennt sind.

3. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Stanzrand (20) am vorderen Rand des Bear­ beitungsendes (13) ausgebildet , der zweite Stanzrand (21) in axialem Abstand zum weiteren Stirnende (12) angeordnet ist und daß der zweite Stanzrand (21) einen kleineren Durchmesser als der Durchmesser des ersten Stanzrands (20) aufweist.

4. Werkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Stanzrand (21) mit Abstand in Richtung zum Stirnende (12) hinter dem ersten Stanzrand (20) angeordnet ist und einen Durchmesser kleiner als der Durchmesser des ersten Stanzrands (20) aufweist.