DE4035938A1 - Mehrwegwerkzeug fuer pressen - Google Patents
Mehrwegwerkzeug fuer pressenInfo
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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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- B21D28/00—Shaping by press-cutting; Perforating
- B21D28/02—Punching blanks or articles with or without obtaining scrap; Notching
- B21D28/16—Shoulder or burr prevention, e.g. fine-blanking
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Mehrwegwerkzeug für
Pressen mit Stempel und Matrize, die durch die Be
wegung des Stößels relativ gegeneinander bewegbar
sind und hierbei der Stempel teilweise in eine in
der Matrize befindliche Öffnung eingreift.
Bekanntermaßen werden Pressen als Werkzeugmaschinen
eingesetzt, in dem ein antriebsabhangig bewegter
Stößel durch Druck auf das Werkstück einwirkt und
durch Umformen, Schneiden und Fügen die gewünschte
Bearbeitung vornimmt. Hierzu ist ein der jeweiligen
Arbeit angepaßtes Oberwerkzeug am Stößel und ein
dazugehöriges Unterwerkzeug auf dem Pressentisch
befestigt. Beide Werkzeuge arbeiten zusammen, wobei
jenes, in welches das Werkstück hineingedrückt
wird, als Matrize und das andere Werkzeug als Stem
pel bezeichnet wird. Die Relativbewegung gegenein
ander kommt durch Befestigung des einen Werkzeuges
am Stößel und des anderen am raumfesten Pressen
tisch zustande. Bei derartigen Pressen, insbeson
dere wenn sie als Feinschneidewerkzeug eingesetzt
werden, ist die Schnittfläche von geringer Quali
tät. Ähnliches gilt für das Durchführen von Präge
vorgängen.
Hiervon ausgehend hat sich die Erfindung die Auf
gabe gestellt, die Werkzeuge dahingehend weiterzu
entwickeln, daß sie im Hinblick auf das Arbeitser
gebnis eine wesentliche Qualitätssteigerung errei
chen lassen.
Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch,
daß dem Stempel gegenüber innerhalb der Matrize ein
Gegenstempel angeordnet ist, der unabhängig und mit
variabler Kraft bewegbar über im Werkzeug unterge
brachte hydraulische Zylinder bewegbar ist und/oder
gegenüber der Matrize benachbart zum Stempel im
Werkzeug eine Gegenmatrize angeordnet ist, die
ebenfalls unabhängig und mit variabler Kraft über
im Werkzeug untergebrachte hydraulische Zylinder
bewegbar ist.
Für die Erfindung entscheidend ist, daß der Gegen
stempel als Teil des Werkzeuges unabhängig hiervon
und mit beliebiger und einstellbarer Kraft bewegbar
ist, was einen zusätzlichen Weg definiert. Dieser
Gegenstempel ist Teil des Werkzeuges, so daß durch
den zusätzlichen Weg nunmehr ein Mehrwegwerkzeug
entsteht. Dabei wird die Anzahl der Wege bestimmt
durch die Zahl der Gegenstempel und, wie später
noch im einzelnen erläutert werden wird, die der
Gegenmatrize. Der Gegenstempel ist im Werkzeug in
tegriert.
Der Gegenstempel kann auf unterschiedliche Art und
Weise eingesetzt werden. Eine der Möglichkeiten be
steht darin, das Material gegen die Stirnfläche des
Stempels zu drücken und dort festzuhalten, im übri
gen jedoch dieser Bewegung keinen Widerstand entge
genzusetzen. Es ergibt sich eine Fixierung des Ma
terials mit der Folge der Ausbildung präziser
Schnittflächen oder Prägungen und folglich eine
gute Produktqualität.
Die Arbeitsweise ist dann wie folgt:
Der Stempel bewegt sich auf die Matrize zu, tritt mit dem Werkstück in Kontakt, wobei gleichzeitig der Gegenstempel von der gegenüberliegenden Seite anzuliegen kommt. Bei Fortsetzung der Bewegung wird das Material durch den Stempel in die Matrize hin eingedrückt, so daß der Gegenstempel sich mitbewegt und das Material hierdurch festhält. Mit Beendigung des Schneidevorganges bewegt sich der Stempel und evtl. nach dem Ausbringen des Werkstückes auch der Gegenstempel zurück in die Ausgangsposition.
Der Stempel bewegt sich auf die Matrize zu, tritt mit dem Werkstück in Kontakt, wobei gleichzeitig der Gegenstempel von der gegenüberliegenden Seite anzuliegen kommt. Bei Fortsetzung der Bewegung wird das Material durch den Stempel in die Matrize hin eingedrückt, so daß der Gegenstempel sich mitbewegt und das Material hierdurch festhält. Mit Beendigung des Schneidevorganges bewegt sich der Stempel und evtl. nach dem Ausbringen des Werkstückes auch der Gegenstempel zurück in die Ausgangsposition.
Eine andere Möglichkeit des Einsatzes besteht
darin, daß der Gegenstempel dem Stempel eine belie
big einstellbare Gegenkraft aufbaut, um die Kräfte
auf das Werkstück während des Bearbeitungsvorganges
in der gewünschten Weise einzustellen und zu be
stimmen. Insbesondere gegen Ende des Arbeitsproze
ßes wird die benötigte Kraft vergleichsweise ge
ring, so daß sich eine hohe Gegenkraft zur Schonung
der Werkzeuge empfiehlt.
Das erfindungsgemäße Mehrwegwerkzeug ist für alle
Umformarbeiten mit Vorteil einsetzbar. Beim Schnei
den ergibt sich durch Verhinderung relativer Ver
schiebungen des Werkstückes gegenüber dem Stempel
eine exakte und präzise Schnittfläche. Neben dem
Schneiden lassen sich wesentlich bessere Arbeitser
gebnisse auch beim Umformen, wie beispielsweis beim
Prägen und Tiefziehen erreichen.
Zusätzlich oder als Alternative ist gegenüber der
Matrize benachbart zum Stempel im Werkzeug ein Ge
genmatrize angeordnet, die unabhängig und mit va
riabler Kraft bewegbar ist.
Durch eine derartige Gegenmatrize entsteht ein zu
sätzlicher Weg. Auch hier können mehrere Gegen
matrizen in einem Werkzeug untergebracht sein. Die
Gegenmatrize dient in bekannter Weise nach dem Öff
nen des Werkzeuges zum Ablösen des Werkstückes. Sie
kann zum Aufbau einer entgegen der Bewegung der Ma
trize gerichteten Kraft genutzt werden und kann bei
geeigneter Steuerung die Produktqualität erheblich
verbessern. In besonderer Weise eignet er sich zum
Einsatz als Ziehring bei Tiefziehvorgängen, um das
Werkstück während des Umformprozesses zu fixieren.
Im Gegensatz zu den an sich bekannten Abstreifern
ist sie im Werkzeug integriert.
Die Bewegung von Gegenstempel und/oder Gegenmatrize
erfolgt unabhängig von Stempel und Matrize und mit
beliebig einstellbarer Kraft. Die gegenüber her
kömmlichen Pressen größere Anzahl an frei wählbaren
Parametern rechtfertigt und begründet die Bezeich
nung "Mehrwegwerkzeug". Es empfiehlt sich die Vor
nahme der Bewegung über hydraulische Zylinder, die
durch entsprechende Steuerung sowohl die Bewegung
als auch die hierbei entwickelte Kraft exakt do
sier- und einstellbar machen.
Hierbei sind die Zylinder in ihrer Gesamtheit im
Werkzeug untergebracht, d. h. daß sich die Zylinder
auch innerhalb des Werkzeuges abstützen. Vorteil
haft ist, daß herkömmliche Pressen weiterverwendet
und der Wechsel des Werkzeuges in der bekannten Art
vorgenommen werden kann, mit dem einzigen Unter
schied, daß zusätzlich hydraulische Verbindungen zu
den Zylindern hergestellt werden müssen.
Insbesondere zu Zwecken des Feinschneidens sind
Stempel und Matrize an ihren Schneidkanten mit ei
ner Fase zu versehen. Es ist bekannt, die Kanten zu
runden, was jedoch aus den nachfolgend erläuterten
Gründen Nachteile zur Folge hat. Es gilt der Grund
satz, daß die Reibung im Werkstück umso höher wird,
je schmaler der Schnittspalt ist. Hohe Reibung be
deutet eine entsprechend hohe Wärmeentwicklung und
einen frühzeitigen Verschleiß des Werkzeuges. Bei
einem Werkzeug mit abgerundeten Kanten wird bei
differenzieller Betrachtung des Schneidevorganges
der Schnittspalt während des Arbeitsprozesses zu
nehmend kleiner, so daß sich Reibungsverluste, Wär
meentwicklung und Abnutzung des Werkzeuges erhöhen.
Die Anbringung einer Fase demgegenüber verkürzt die
Arbeitsphase mit geringer Spaltbreite erheblich.
Die Vorteile sind weniger Wärmeentwicklung, schnel
leres Stanzen, d. h. Verkürzen des Arbeitstaktes so
wie geringere Abnutzung des Werkzeuges.
Der Winkel der Fase ist im Rahmen der Erfindung
grundsätzlich beliebig. Man wird ihn jedoch im Hin
blick auf das Material des Werkstückes, dessen
Härte und Fließverhalten jedoch so wählen, daß sich
optimale Arbeitsergebnisse einstellen.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Er
findung lassen sich dem nachfolgenden Beschrei
bungsteil entnehmen, in dem anhand der Zeichnung
ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläu
tert wird. Sie zeigt in schematischer Darstellung
in
Fig. 1 das erfindungsgemäße Mehrwegwerkzeug
mit eingelegtem Werkstück zu Beginn
des Arbeitstaktes,
Fig. 2 das Mehrwegwerkzeug nach Beendigung
des Arbeitstaktes.
Am Stößel (1) der Presse ist das Oberwerkzeug befe
stigt, welches gebildet wird aus der Matrize (2)
und dem erfindungsgemäß im Inneren angeordneten Ge
genstempel (3).
Der Gegenstempel (3) durchgreift die Matrize (2)
auf einer Fläche, die etwa der Stirnfläche des ge
genüberliegend angeordneten Stempels (4) ent
spricht. Der Gegenstempel (3) weist basisseitig
eine Druckplatte (5) auf, welche über nur durch die
Kraftvektoren angedeutete Zylinder (6) relativ zur
Matrize (2) bewegbar sind.
Auf dem Pressentisch (7) befindet sich die Grund
platte des Werkzeuges (8), auf der der Stempel (4)
befestigt ist. Benachbart zum Stempel (4) findet
sich eine Gegenmatrize (9), welcher durch ebenfalls
nur als Kraftvektoren eingezeichnete Zylinder (10)
relativ zur Grundplatte (8) bewegbar ist.
Dazwischen ist das Werkstück (11) angeordnet.
Für die Erfindung entscheidend ist, daß Gegenstem
pel (3) und/oder Gegenmatrize (4) unabhängig vom
übrigen Werkzeug und mit variabel einstellbaren
Kräften bewegbar ist. Bei entsprechender Steuerung
läßt sich erreichen, daß während des eigentlichen
Umformprozesses das Werkstück (11) im Bereich der
Stirnseite des Stempels (4) über den Gegenstempel
(3) fixiert wird, ohne die Bewegung des Stempels
(4) zu behindern und zu beeinträchtigen. Eine
hierzu alternative Steuerung baut Gegenkräfte auf,
die eine Beeinflussung der Weg-Kraft-Abhängigkeit
der Bewegung des Stempels (4) oder Stößels (1) er
laubt.
In analoger Weise gelten die Ausführungen auch für
die Gegenmatrize (9), die über Zylinder (10) rela
tiv zur Grundplatte (8) bewegbar ist und sich als
Ziehring bei Tiefziehverfahren einsetzen läßt.
Das erfindungsgemäß vorgeschlagene Mehrwegwerkzeug
verbessert die Qualität der erhaltenen Arbeitspro
dukte und schafft zusätzliche Arbeitsmöglichkeiten
wie die Beeinflussung der Weg-Kraft-Abhängigkeit
der Stempelbewegung.
Claims (8)
1. Mehrwegwerkzeug für Pressen mit Stempel und Ma
trize, die durch die Bewegung des Stößels relativ
gegeneinander bewegbar sind und hierbei der Stempel
teilweise in eine in der Matrize befindliche Öff
nung eingreift, dadurch gekenn
zeichnet, daß dem Stempel (4) gegenüber
innerhalb der Matrize (2) ein Gegenstempel (3) an
geordnet ist, der unabhängig und mit variabler
Kraft über im Werkzeug untergebrachte hydraulische
Zylinder bewegbar ist und/oder gegenüber der Ma
trize (2) benachbart zum Stempel (4) im Werkzeug
eine Gegenmatrize (9) angeordnet ist, die ebenfalls
unabhängig und mit variabler Kraft über im Werkzeug
untergebrachte hydraulische Zylinder bewegbar ist.
2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der Gegenstem
pel (3) in seiner Bewegung so gesteuert ist, daß er
das Werkstück während des Arbeitsvorganges gegen
den Stempel (4) preßt und fixiert, ohne hierbei
eine nennenswerte Gegenkraft aufzubauen
(Niederhalterfunktion).
3. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß der Gegenstem
pel (3) und/oder die Gegenmatrix (9) in definierter
Weise einen Gegendruck zur Erzeugung gewünschter
Kräfte auf das Werkstück aufbauen.
4. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß zum Tiefziehen
die Gegenmatrize (9) während der Arbeitsphase das
Werkstück gegen die Matrize (2) preßt.
5. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß erst nach Been
digung der Arbeitsphase die Gegenmatrize (9) kräf
temäßig beaufschlagt und als Abstreifer eingesetzt
wird.
6. Werkzeug nach Anspruch 1 bis 5, da
durch gekennzeichnet,
daß sich in Stempel (4) und Gegenstempel (3) eine
durchgehende Öffnung befindet, die ein Lochstempel
während des Arbeitsprozeßes durchgreift.
7. Werkzeug nach Anspruch 1 bis 6, da
durch gekennzeichnet, daß
die Schneidkanten von Stempel und/oder Matrize an
gefast ist.
8. Werkzeug nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, daß der Winkel der
Fase in Abhängigkeit vom Material des Werkstückes
gewählt wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19904035938 DE4035938A1 (de) | 1990-11-03 | 1990-11-12 | Mehrwegwerkzeug fuer pressen |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4034900 | 1990-11-03 | ||
DE19904035938 DE4035938A1 (de) | 1990-11-03 | 1990-11-12 | Mehrwegwerkzeug fuer pressen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4035938A1 true DE4035938A1 (de) | 1992-05-07 |
Family
ID=25898210
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19904035938 Ceased DE4035938A1 (de) | 1990-11-03 | 1990-11-12 | Mehrwegwerkzeug fuer pressen |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE4035938A1 (de) |
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