DE3925733A1 - Verfahren zur herstellung einer oeffnung in einem blech sowie stanzwerkzeug zur durchfuehrung dieses verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft zunächst ein Verfahren zur Her­ stellung einer von einem Kragen umgebenen Öffnung in ei­ nem Blech oder dergleichen und erstreckt sich damit im Zusammenhang auch auf ein zur Durchführung dieses Verfah­ rens geeignetes Stanzwerkzeug mit einer aus seiner Ar­ beitsfläche ausragenden Schneidkante.

Aufgabe der Erfindung ist es, in einem Blech oder der­ gleichen auf einfache und zeitsparende Weise eine von ei­ nem Kragen umgebene Öffnung herzustellen, die sich dazu eignet, irgendwelche einem Gerät zugehörige Elemente zu­ verlässig und solide an diesem Blech zu befestigen oder zumindest eine Halterung solcher Elemente zu schaffen, die Befestigungsorgane entlastet.

Beispielsweise können solche Öffnungen zur Halterung von Bestandteilen eines Wasserheizers oder dergleichen Wand­ gerätes an dessen aus Blech bestehender Rückwand benutzt werden. Solche Bleche sind üblicherweise emailliert, und es besteht bei einer Überbeanspruchung von Befestigungs­ organen, wie zum Beispiel Nieten, die Gefahr, daß sich das Blech im Bereich dieser Befestigungsorgane verformt und das Email abplatzt und absplittert. Aufgabe der Er­ findung ist die Herstellung von Öffnungen, die als Halte­ rungen ausgebildet sind und dieser Gefahr vorbeugen.

Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß im selben Arbeitsgang im Blech nacheinander zunächst eine Vertiefung, sodann am Boden dieser Vertiefung ein die Öffnung bildender Schnitt und schließlich unter Verbrei­ terung dieser Öffnung die Formung des Kragens durchge­ führt wird.

Die Reihenfolge der obengenannten Verfahrensschritte ge­ währleisten, daß die den Kragen bildenden, aus dem Blech zu formenden Lappen nicht abreißen, gleichwohl die Formung dieser Lappen und die Herstellung der Öffnung selbst in einem einzigen Arbeitsgang durchführbar ist.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird der Schnitt zur Ausbildung einer rechteckigen Aus­ nehmung mit von den Rechteckseiten abgewinkelten, einen Kragen bildenden Lappen längs sich verzweigender Schnitt­ kanten durchgeführt, die in die Ecken des Rechteckes auslaufen.

Als besonders günstig erweist es sich, den Schnitt längs einer sich in der Längsachse des Rechteckes verlaufenden Schnittkante durchzuführen, die sich, an ihren Enden ver­ zweigend, in die Ecken des Rechteckes ausläuft.

Weiter ist es ein Ziel der Erfindung, das zur Durchfüh­ rung des Verfahrens geeignete Stanzwerkzeug derart kom­ pakt und robust zu gestalten, daß es einem geringen Ver­ schleiß unterliegt, infolgedessen eine hohe Lebensdauer aufweist und zu einer exakten und sauberen Formgebung in einem einzigen Arbeitsgang befähigt ist.

Erfindungsgemäß verzweigt sich die Schneidkante dieses Werkzeuges von den beiden Enden eines durch die Mitte der polygonalen Arbeitsfläche gerade verlaufenden Abschnittes ausgehend, in gegen die Eckbereiche der Arbeitsfläche hin verlaufende Abschnitte und begrenzt dadurch mit dem Rand der Arbeitsfläche trapezartige und/oder dreieckartige Lappen bildende Bereiche, die sich vorteilhaft für die Halterung irgenwelcher am Blech zu befestigender Organe eignen und verwenden lassen.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform des Erfindungsge­ genstandes weist die Arbeitsfläche des Werkzeuges eine etwa rechteckige Kontur auf, und der gerade, durch die Mitte dieser Arbeitsfläche verlaufende Abschnitt ist pa­ rallel zu den Längsseiten des Rechteckes, so daß die Schneidkante zwei einander gegenüberliegende trapezartige Bereiche und zwei einander gleichfalls gegenüberliegende dreieckartige Bereiche begrenzt.

Eine besonders günstige Form der Lappen ergibt sich, wenn die sich verzweigenden Abschnitte mit dem geraden, durch die Mitte der Arbeitsfläche verlaufenden Abschnitt einen Winkel von 45° und miteinander paarweise einen Winkel von 90° einschließen.

Es hat sich für die Herstellung der Öffnung als zweck­ dienlich erwiesen, die Schneidkante mit einem Schneidwin­ kel von etwa 60° zu profilieren.

Durch diese Maßnahme ergibt sich eine möglichst gleichmä­ ßige Formgebung aller vier entstehender Lappen, die Flä­ chenabweichungen sind gering, und damit ist auch das Wi­ derstandsmoment der Lappen gleichmäßig.

Ferner wird die Formgebung durch das Stanzwerkzeug er­ leichtert, wenn der durch die Mitte der Arbeitsfläche verlaufende gerade Abschnitt der Schneidkante an seinen beiden Enden unter einem Winkel von etwa 60° abgeschrägt ist.

Dieser Winkel der Schneidkanten führt zu besonders guten Ergebnissen bei der Verwendung von unliniertem Stahl.

Auch die den Randbereichen der Arbeitsflächen zugewende­ ten Enden der sich verzweigenden Abschnitte der Schneid­ kante sind zweckmäßigerweise abzuschrägen. Hierdurch er­ gibt sich ein besonders leichtes Ausbiegen der Lappen nach der erfolgten Einschneidung.

Zu einer problemlosen Formung der Lappen ist es ferner ratsam, die Schneidkante an der freien Kante von Stegen auszubilden, die mit einer konstanten Dicke aus der Ar­ beitsfläche ausragen. Diese Maßnahme ist im Zusammenhang mit der eben geschilderten Maßnahme zu sehen und führt zu einer Verbesserung des dort geschilderten Ergebnisses.

Für die Festigkeit dieser Stege und für die Formgebung der Lappen ist es von Vorteil, wenn diese Stege gegenüber der Arbeitsfläche des Werkzeuges beidseitig mit einer ausgerundeten Kante abgesetzt sind.

Desgleichen sollte die Kante der Arbeitsfläche selbst ausgerundet profiliert sein, um die Ausformung der Lappen zu erleichtern und ein Einreißen des zu formenden Bleches auszuschließen.

Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens ist anhand der Zeichnungen nachfolgend erläutert.

Im einzelnen zeigen:

Fig. 1 das noch unverformte Blech als Ausgangsmaterial für die Herstellung der Öffnung in einem Schnitt,

Fig. 2 die Formung der Vertiefung im ersten Verfahrensschritt,

Fig. 3 das Schneiden der Öffnung im zweiten Verfahrens­ schritt desselben Arbeitsganges,

Fig. 4 die Formung der kragenbildenden Lappen unter gleichzeitiger Erweiterung der Öffnung im dritten Verfah­ rensschritt desselben Arbeitsganges,

Fig. 5 die fertige, von den einen Kragen bildenden Lap­ pen umschlossene Öffnung in einer Draufsicht und

Fig. 6 einen Schnitt nach VI-VI der Fig. 5.

Fig. 7 ist ein Schnitt durch das Stanzwerkzeug nach der Linie VII-VII der Fig. 9,

Fig. 8 ein Schnitt nach VIII-VIII der Fig. 9 und

Fig. 9 ist eine Untersicht des Stanzwerkzeuges.

Gemäß der Fig. 2 bis 4 besteht das Stanzwerkzeug 1 in Form eines Stempels aus dem Körper 2 mit der unterseiti­ gen Arbeitsfläche 3, aus der die sich verzweigenden Ab­ schnitte 4 und 5 der Schneidkante 6 ausragen.

Diesem Stanzwerkzeug 1 ist eine Matrize zugeordnet, die aus den festen Seitenteilen 7 und einer den Mittelteil bildenden Lochmatrize 8 besteht.

Der einzige Arbeitsgang zur Herstellung der Öffnung und ihres Kragens besteht in einer Abwärtsbewegung des Stanz­ werkzeuges 1 gegen die Matrize 7 und 8 und umfaßt in die­ ser Bewegung die Verfahrensschritte gemäß der Fig. 2 bis 4. Im ersten Verfahrensschritt nach Fig. 2 erfolgt lediglich eine Verformung des Ausgangsmateriales 9 mit­ tels der Schneidkante 6 des Stanzwerkzeuges 1, und zwar so lange, bis isch dann im zweiten Verfahrensschritt nach Fig. 3 im Ausgangsmaterial 9 eine Öffnung 10, zunächst in Form eines Schlitzes, bildet.

Im dritten Verfahrensschritt nach Fig. 4 werden dann die den Kragen bildenden Lappen 11 aus dem Ausgangsmaterial 9 abgewinkelt, wobei sich zwangsläufig die Kanten 12, die den Schlitz begrenzten, voneinander entfernen und die Öffnung 10 in ihrer vollen Soll-Breite freigeben.

Diese in den Fig. 5 und 6 ersichtliche Öffnung 10 wird nunmehr von vier Lappen 11 begrenzt, weil die Schneidkan­ te 6 des Stanzwerkzeuges in die vorerwähnten Abschnitte 4 und 5 gegliedert und verzweigt ist, die aus Fig. 9 er­ sichtlich sind.

Die einzelnen, teils trapezförmigen, teils dreieckförmi­ gen Lappen 11 sind durch die Verformung voneinander durch Zwischenräume 13 distanziert.

Wird das am Blech 9 zu befestigende Element mittels Nie­ ten 14 befestigt, dient die Ausnehmung 10 mit ihren kra­ genbildenden Lappen zur form- und haftschlüssigen Halte­ rung, die die der Befestigung dienenden Nieten 14 sehr weitgehend entlastet und die Gefahr einer Verformung des Bleches beseitigt.

Das Stanzwerkzeug 1 in Form eines Stempels besteht gemäß der Fig. 7 bis 9 aus dem Kopfteil 15 und aus dem einen polygonalen, nämlich rechteckigen Querschnitt aufweisen­ den Körper 2 mit der unterseitigen Arbeitsfläche 3, aus der die Abschnitte 4 und 5 der Schneidkante 6 ausragen.

Wie die Fig. 9 erkennen läßt, verläuft der Abschnitt 4 der Schneidkante 6 durch die Mitte der Arbeitsfläche 3, und die Abschnitte 5 gehen von den beiden Enden dieses Abschnittes 4 aus und verzweigen sich gegen die Eckberei­ che der Arbeitsfläche 3 hin, wobei gemäß Fig. 9 zwei trapezartige Bereiche 16 und zwei dreieckartige Bereiche 17 begrenzt werden, die jeweils paarweise einander gegenüberliegen.

Diese sich verzweigenden Abschnitte 5 der Schneidkante 6 schließen mit dem geraden durch die Mitte verlaufenden, zu den Längsseiten des Körpers 2 parallelen Abschnitt 4 einen Winkel von 45° ein und bilden miteinander einen Winkel von 90°. Die Schneidkante 6 selbst ist durchwegs mit einem spitzen Winkel von etwa 60° profiliert.

Der durch die Mitte der Arbeitsfläche 3 verlaufende gera­ de Abschnitt 4 ist, wie die Fig. 7 zeigt, an seinen bei­ den Enden unter einem Winkel von etwa 60° abgeschrägt. Auch die in den Randbereichen liegenden Enden der sich verzweigenden Abschnitte 5 sind abgeschrägt, beispiels­ weise unter einem Winkel von etwa 70°.

Die die Schneidkanten 6 tragenden Stege ragen mit einer konstanten Dicke aus der Arbeitsfläche 3 des Werkzeuges 1 aus und sind mit einer bloß geringfügig ausgerundeten Kante gegenüber dieser Arbeitsfläche 3 abgesetzt.

Ausgerundet sind auch die freien Kanten der Arbeitsfläche 3 des Stanzwerkzeuges 1, die den Ansatz der Lappen 11 an das Blech 9 ausformen (Fig. 4).

Claims (11)

1. Verfahren zur Herstellung einer von einem Kragen umgebenen Öffnung in einem Blech oder derglei­ chen, dadurch gekennzeichnet, daß im selben Ar­ beitsgang nacheinander eine Vertiefung, sodann am Boden dieser Vertiefung ein eine schlitzför­ mige Öffnung bildender Schnitt und schließlich unter Verbreiterung dieser Öffnung die Formung des Kragens durchgeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Schnitt zur Ausbildung einer poly­ gonalen Ausnehmung mit von den Rändern abgewin­ kelten, einen Kragen bildenden Lappen längs sich verzweigender Schnittkanten durchgeführt wird, die in die Ecken des Polygons auslaufen, oder daß der Schnitt längs einer sich in der Längs­ achse eines Rechteckes erstreckenden Schnittkan­ te durchgeführt wird, die, sich an ihren Enden verzweigend, in die Ecken des Rechteckes ausläuft.

3. Stanzwerkzeug zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2 mittels einer aus der Arbeits­ fläche des Werkzeuges ausragenden Schneidkante, dadurch gekennzeichnet, daß sich diese Schneid­ kante (6) von den beiden Enden eines durch die Mitte der rechteckigen Arbeitsfläche (3) gerade verlaufenden Abschnittes (4), ausgehend in gegen die Eckbereiche der Arbeitsfläche (3) hin ver­ laufende Abschnitte (5), verzweigt und mit dem Rand der Arbeitsfläche (3) trapezartige Bereiche (16) und dreieckartige lappenbildende Bereiche (17) begrenzt.

4. Stanzwerkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der durch die Mitte der Arbeits­ fläche (3) verlaufende Abschnitt (4) parallel zu den Längsseiten des die Arbeitsfläche (3) begren­ zenden Rechteckes ist, so daß die Schneidkante (6) zwei einander gegenüberliegende trapezartige Bereiche (16) und zwei gleichfalls einander ge­ genüberliegende dreieckartige Bereiche (17) begrenzt.

5. Stanzwerkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die sich verzweigenden Abschnitte (5) mit dem gerade, durch die Mitte der Arbeits­ fläche (3) verlaufenden Abschnitt (5) einen Win­ kel von 45° und miteinander paarweise einen Win­ kel von 90° einschließen.

6. Stanzwerkzeug nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidkante (6) mit einem Schneidwinkel von etwa 60° profiliert ist.

7. Stanzwerkzeug nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der durch die Mitte der Arbeitsfläche (3) verlaufende gerade Ab­ schnitt (4) der Schneidkante (6) an seinen bei­ den Enden unter einem Winkel von etwa 60° abge­ schrägt ist.

8. Stanzwerkzeug nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die den Randberei­ chen der Arbeitsfläche (3) zugewendeten Enden der Schneidkante (6) unter einem Winkel von etwa 70° abgeschrägt sind.

9. Stanzwerkzeug nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidkante (6) an der freien Kante von Stegen ausgebildet ist, die mit einer konstanten Dicke aus der Arbeits­ fläche (3) ausragen.

10. Stanzwerkzeug nach Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die die Schneidkante (6) bildenden Stege gegenüber der Arbeitsfläche (3) beidseits mit einer ausgerundeten Kante abgesetzt sind.

11. Stanzwerkzeug nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Randbereiche der Arbeitsfläche (3) ausgerundet profiliert sind.