DE7113664U - Formwerkzeug - Google Patents

Description

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Ray-Lam Manufacturing Qo., Inc. Garwood, New Jersey, V.St.A»

Formwerkzeug

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Formwerkzeuge und insbesondere auf ein Druckbiegewerkzeug (press brake die), welches aus geschichteten Stanzteilen besteht. Die Erfindung stellt eine Verbesserung des in der US-PS 3 474 657 beschriebenen Druckbiegewerkzeugs dar.

—I-m-ati-gemeinen ist die Verwendung von geschichteten Formwerkzeugen in der Technik bekannt. Wie in der oben genannten Patentschrift erläutert, kann ein geschichtetes Druckbiegewerkzeug zusammengebaut werden, indem eine Reihe von gestanzten Formteilen auf quadratische Stäbe aufgereiht wird, so daß die einzelner. Formteile in star-

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rer Ausrichtung festgelegt werden und eine Verschiebungsoder Drehbewegung derselben verhindert wird.

Es ist bekannt, daß bei einem Verformungsνorgang mittels eines Formwerkzeugs Belastungen ausgeübt werden, welche durch komplementär zusammenwirkende Oberflächen des Formwerkzeugs aufgenommen werden. Diese Oberflächen werden nach wiederholten Formungsvorgängen abgenützt, verformen sich oder bilden Oberflächenunregelmäßigkeiten aus. Übliche Werkzeugmaschinen oder die in der genannten Patentschrift gezeigten geschichteten Formwerkzeuge weisen einstückig angeformte, Belastungen ausübende und/oder aufnehmende Oberflächen auf, und diese Oberflächen nützen sich daher bei starkem Gebrauch ab, verformen sich oder werden unregelmäßig.

Zur Vermeidung der oben erläuterten Nachteile schafft die Erfindung ein Druckbiegewerkzeug mit Formteilen, von denen mindestens einer aus koaxial ausgerichteten Schichten besteht, dadurch gekennzeichnet, daß jede Schicht mindestens einen Schlitz zur Aufnahme eines Einsatzes a.ufweist, wobei die Schlitze der zusammengebauten Schichten bündig angeordnet sind, und daß ein Einsatz aus gehärtetem Stahl über die Länge der Schichtung zur Aufnahme von Belastungen während des Betriebs des Werkzeugs in den Schlitzen sitzt.

Durch die Schlitze und Einsätze gemäß der Erfindung wird erreicht, daß bei Abnützung, Verformung oder Uriregelmäßigwerden der Belastungen ausübenden oder aufnehmenden Oberfläche des Werkzeugs infolge von wiederholter Verwendung lediglich der betreffende Einsatz in dem denselben aufnehmenden Schlitz durch einen neuen Einsatz

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ersetzt werden muß. Dies kann offensichtlich ohne Auseinanderbauen der Schichtung durchgeführt werden und für alle praktischen Zwecke wird das Werkzeug beim Auswechseln des verwendeten Einsatzes wieder in einen neuwertigen Zustand versetzt. Dadurch wird offensichtlich Zeit erspart und infolgedessen können die gesamten Herstellungskosten verringert werden.

Vorzugsweise ist jeder Formteil so ausgebildet, wie es in der US-PS 3 474 657 beschrieben ist. Weiter ist für die Zwecke der vorliegenden Erfindung das obere geschichtete Druckbiegewerkzeug, das nachfolgend als Patrize bezeichnet wird, vorteilhafterweise mit wenigstens einem einen Werkzeugeinsatz aufnehmenden Schlitz versehen, während das untere geschichtete Druckbiegewerkzeug, weiches nachfolgend als Matrize bezeichnet wird, mit wenigstens zwei Werkzeugeinsätze aufnehmenden Schlitzen ausgebildet sein kann. Patrize und Matrize sind über die ganze Trennfläche der Belastungen ausübenden und aufnehmenden Oberflächen der komplementären Werkzeuge einander angepaßt. Die gehärteten Stahleinsätze der komplementären Werkzeuge sind längs vorbestimmter Abschnitte der Formflächen der Werkzeugeinheit angeordnet und beim Formen eines Werkstücks zwischen angepaßten komplementären Werkzeugteilen werden Belastungen und Reibung jeweils längs der gehärteten Einsätze aufgenommen und ausgeübt. Diese gehärteten Einsätze sind, wie erläutert, auswechselbar und können eingesetzt oder abgenommen werden, ohne daß die nebeneinanderliegenden Bestandteile des Werkzeugs aus ihrer starr festgehaltenen Lage entspannt oder voneinander getrennt werden.

Anhand der Figuren wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigt

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Figur 1 eine Schrägansicht des geschichteten Formwerkzeugs gemäß der Erfindung,

Figur 2 eine Seitenansicht eines Abschnitts eines Patrizenteils gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,

Figur 3 eine Seitenansicht eines Abschnitts eines Schulterteils der Formfläche in einem Matrizenteil gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,

Figur 4 eine Seitenansicht eines Abschnitts des in Figur 3 gezeigten Schulterteils der Matrize gemäß einer anderen Aus füh ruiigs form der Erfindung,

Figur 5 einen vertikalen Schnitt längs der Linie 5-5 in Figur 6, in welchem als weiteres Merkmal der Erfindung ein halber Stanzteil oder Ausgleichsteil mit den Schichten zusammengesetzt ist,

Figur 6 einen vertikalen Schnitt durch eine Patrize längs der Linie 6-6 in Figur 5, aus welchem der Aufbau *5er Form im einzelnen zu sehen ist, und

Figur 7 eine Teilansicht des Ausgleichsteils oder halben Stanzteils gemäß Figur 5.

Geschichtete Preßbiegewerkzeuge gemäß der Erfindung sind für Metallverform\.tgsvorgänge brauchbar, bei welchen Gegenstände bestimmt-.r Form aus Blechmaterial gepreßt oder geformt werden, und zwar mittels einer Patrize oder eines Stempels, welcher in eine Matrize oder einen Formhohlraum hinein und aus diesem heraus bewegbar ist. Bei einem

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Formvorgang wird durch die Bewegung des Stempels in den
Formhohlraum ein Teil des dazwischen angeordneten Blechmaterials in einer Form abgeschert, welche derjenigen des Formhohlraums und des Stempels entspricht. Stempel und
Formhohlraum sind ähnlich geformt und die Abmessungen
des Stempels und des Formhohlraums sind im wesentlichen
gleich. Wie in Figur 1 gezeigt, besteht ein Formwerkzeug 6 aus einer oberen Patrize 8 und einer unteren V-förmigen Matrize 10.

Wie am besten aus den Figuren 1 und 6 ersichtlich, besteht die Patrize 8 aus einer Mehrzahl von ausgerichteten, gestanzten Schichten 12 aus Material mit niedrigem Kohlenstoffgehalt. Der untere Teil oder Formkopf der Schichten 12 weist einen Schlitz 27 zur Aufnahme eines gehärteten
Stahleinsatzes H auf, wie aus Figur 5 ersichtlich. Der
Einsatz 14 kann leicht verjüngt sein, damit eine erhöhte mechanische Festigkeit erzielt wird.

Figur 2 zeigt im einzelnen eine Ausführungsform des Einsatzes in der Patrize. Der Einsatz H für eine Patrize
kann im wesentlichen Rechteckform besitzen und die Nase
des Einsatzes kann abgerundet sein, so daß sie die Formbelastung über eine maximale Oberfläche aufnimmt.

Wie in Figur 1 gezeigt, besteht die V-förmige Matrize 10 aus einer Mehrzahl von ausgerichteten, gestanzten Schichten 16, welche ebenfalls aus Material mit niedrigem Kohlenstoffgehalt hergestellt sind. Die Schichten weisen einen Schlitz zur Aufnahme von gehärteten Stäben 18 an den Schultern der V-Form auf. Figur 3 zeigt eine bevorzugten Ausführungsform des Matrizeneins&tzes mit einem wahlweise

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verwendeten Haltestift 20, welcher eine relative Bewegung zwischen dem Stab 18 und den Schichten 16 verhindert.

Figur 4 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei welcher die Schichten 22 so geformt sind, daß sie ein im wesentlichen quadratisches oder rechteckiges gehärtetes Organ 24 aufnehmen, welches in der Schulter der Schichten angeordnet ist.

Wie in Figur 6 gezeigt, können die die Patrize bildenden Schienen längs eines Verankerungsstabes 28 angeordnet sein. Der Verankerungsstab 28 kann aus kaltgewalztem Stahl bestehen und mit irgendeiner allgemeinen Form versehen sein, längs welcher die Schichten au__o'ereiht werden können. Der Verankerungsstab kann bei einer bevorzugten Ausführungsform bis zu 7,94 mm (5/16 inch) kurzer sein als die gewünschte Länge einer bestimmten Patrize, so daß die Kompression der Schichten beim Zusammenbauen ausgeglichen wird. Stirnplatten 26 können an den jeweiligen Enden der zusammengebauten Schichten angefügt werden und Bolzen 17 können mit Ansenkung in den Verankerungsstab 28 eingeschraubt sein, so daß die Schichten in gegenseitiger starrer Ausrichtung festgelegt sind.

Der Formeinsatz 14 kann in starrer Ausrichtung innerhalb des Schlitzes 27 durch das Einschrauben von Flachkopfschrauben 19 mit Ansenkung durch die Stirnplatten 26 in den Einsatz 14 gehalten werden.

Wenn die Bolzen 17 und die Schrauben 19 mit Ansenkung bündig mit den Stirnplatten 26 eingeschraubt sind, können weitere AbscVinitte von Formteilen oder Schichtungen anschließend in einer Druckbiegevorrichtung angebracht wer-

den. Die erfindungsgemäßen geschichteten Druckbiegeformen ergeber, daher den zusätzlichen Vorteil eines Aufbaus aus Bauteilen. Einzelne Formabschnitte können daher ausgewechselt werden, ohne daß das Formwerkzeug über die ganze Länge ausgewechselt werden muß.

Wie in Figur 6 gezeigt, kann ein gehärteter Walzenstift 21 in den Schlitz 23 eingesetzt werden. Es hat sich herausgestellt, daß Abschnitte des Formwerkzeuges, die in regeln mäßigen Abständen angeordnete Walzenstifte enthalten, im allgemeinen eine längere Lebensdauer haben als die Abschnitte ohne Walzenstifte. Offensichtlich verhindern in regelmäßigen Abständen angeordnete Walzenstifte ein Abschrägen oder gegenseitiges Neigen in den Formabschnitten, wenn diese den Formdrücken ausgesetzt sind.

Wie in den Figuren 5, 6 und 7 gezeigt, kann ein halber Stanzteil oder Ausgleichsteil 15 zu dem geschichteten Formteil hinzugefügt werden, um Fehl- auszugleichen, welche durch unregelmäßige Gratunterschiede in den gestanzten Schichten, Verzerrung der einzelnen Stanzteile beim Stanzvorgang oder andere Ursachen hervorgerufen werden. Bei Betrieb können sich diese Ursachen merklich vervielfachen und bewirken, daß das Formwerkzeug ausfällt oder sich auffächert. Diese Ursachen können durch die häufige Zugabe von Ausgleichsteilen 15 in dem Formwerkzeug weitgehend aufgehoben werden.

Die Vorteile der Erfindung sind zwar hauptsächlich an hand der Patrize beschrieben worden. Es wird jedoch bemerkt, daß die gleichen Merkmale, wie Ausgleichsteile, Walzenstifte und Verankerungsstäbe, bei Erzielung der gleichen Vorteile bei einer Matrize angewendet werden können.

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Claims (8)

Patentansprüche

1. Druckbiegewerkzeug mit Formteilen, von denen mindestens einer aus koaxial ausgerichteten Schichten besteht, dadurch gekennzeichnet, daß jede Schicht (12) mindestens einen Schlitz (27) zur Aufnahme eines Einsatzes aufweist, wobei die Schlitze der zusammengebauten Schichten bündig angeordnet sind, und daß ein Einsatz (14) aus gehärtetem Stahl über die Länge der Schichtung zur Aufnahme von Belastungen während des Betriebs des Werkzeugs in den Schlitzen sitzt.

2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schichten gestanzte Formteile sind, welche auf einem Verankerungsstab (28) aufgereiht sind.

3. Werkzeug nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen Ausgleichsteil (15), welch aus einer halben gestanzten Schicht besteht und in die Schichtung zwischen benachbarte Schichten eingesetzt ist, um eine eventuelle üngleichförmigkeit der aus dem Ausgangsmaterial ausgestanzten Formteile auszugleichen.

4. Werkzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Formteil die Patrize bildet.

5. Werkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß j'ede Schicht einen zweiten Schlitz (23) enthält, welche nach dem Zusammenbau der Schichten eine Durchführung bilden, und daS ein Walzenstift (21) in diese Durchführung einsetzbar ist.

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6. Werkzeug nach Anspruch 4, uadurch gekennzeichnet, daS die an die Patrize angepaßte Matrize ebenfalls aus koaxial ausgerichteten Schichten besteht, welche mindestens zwei Schlitze an den äußeren Begrenzungen des
Matrizenhohl rauins aufweisen, und daß ein langgestrecktes, gehärtetes Organ (18 oder 24) in diese Schlitze in der Matrize einsetzbar ist, wobei ein Teil des gehärteten Organs radial aus den Schlitzen vorsteht.

7. Werkzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das langgestreckte Organ ein Stab (18) ist, welcher mit einem Haltestift (20) versehen ist.

8. Werkzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das langfe-streckte Organ eine allgemein rechteckige
Form aufweist.