EP0131770A1 - Verfahren zum Feinschneiden von Werkstücken und Feinschneidwerkzeug zur Ausübung des Verfahrens - Google Patents

Verfahren zum Feinschneiden von Werkstücken und Feinschneidwerkzeug zur Ausübung des Verfahrens Download PDF

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EP0131770A1
EP0131770A1 EP84106900A EP84106900A EP0131770A1 EP 0131770 A1 EP0131770 A1 EP 0131770A1 EP 84106900 A EP84106900 A EP 84106900A EP 84106900 A EP84106900 A EP 84106900A EP 0131770 A1 EP0131770 A1 EP 0131770A1
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EP
European Patent Office
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cutting
workpiece
plate
ejector
tool
Prior art date
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EP84106900A
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English (en)
French (fr)
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EP0131770B1 (de
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Friedrich-Wilhelm Honsberg
Willi Jürgensmeyer
Kurt Halbach
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Dako-Werkzeugfabriken David Kotthaus & Co KG GmbH
Dako Werkzeugfabriken David Kotthaus GmbH and Co KG
Original Assignee
Dako-Werkzeugfabriken David Kotthaus & Co KG GmbH
Dako Werkzeugfabriken David Kotthaus GmbH and Co KG
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Publication date
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Application filed by Dako-Werkzeugfabriken David Kotthaus & Co KG GmbH, Dako Werkzeugfabriken David Kotthaus GmbH and Co KG filed Critical Dako-Werkzeugfabriken David Kotthaus & Co KG GmbH
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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
    • B21D28/02—Punching blanks or articles with or without obtaining scrap; Notching
    • B21D28/16—Shoulder or burr prevention, e.g. fine-blanking
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49462—Gear making
    • Y10T29/49467—Gear shaping
    • Y10T29/49472—Punching or stamping

Definitions

  • the invention relates to a method for fine cutting workpieces, the material being clamped between a guide plate (press plate) and a cutting plate, and the workpiece being cut out by means of a cutting punch and an ejector acting against it and guided in a recess in the cutting plate, and optionally additionally processed by means of an internal forming punch becomes.
  • Fine blanking differs from conventional punching technology essentially in that the workpiece is firmly clamped before and during the cutting process and guided with tight tolerances.
  • the material - usually steel strip with a thickness of 0.3 mm to about 15 mm - is clamped in the tool between a guide or press plate and a cutting plate.
  • the guide plate and / or the cutting plate carry an annular tooth adapted to the workpiece outline, which is pressed into the material.
  • the ring spike prevents the material from flowing away to the side.
  • the cutting process is carried out by means of a cutting punch guided in the guide plate with a tight tolerance and an ejector also closely tolerated in the cutting plate, which acts with a counterforce of approximately 10 to 20% of the cutting force against the Cutting punch presses so that the two punches guide the material and later the workpiece between them from the start of the cutting.
  • a cutting punch guided in the guide plate with a tight tolerance and an ejector also closely tolerated in the cutting plate which acts with a counterforce of approximately 10 to 20% of the cutting force against the Cutting punch presses so that the two punches guide the material and later the workpiece between them from the start of the cutting.
  • several inner shaping punches and thus ejectors corresponding in opposite directions can be used for the purpose of internal shaping or perforation of the workpiece.
  • the cutting punches usually cannot dip into the recess of the cutting plate due to the narrow tolerances, a thin cutting burr remains on the circumferential edge of the workpiece facing the cutting punch, and the cutting punch and the ejector basically have essentially the same circumferential configuration as the guide openings are analog in the guide plate and in the cutting plate.
  • the present invention has for its object to provide a method for fine cutting workpieces according to the preamble of claim 1, which allows the manufacture of finely cut workpieces that are conical or wedge-shaped at least in parts of their outer cutting surfaces in a simple manner.
  • a problem he is, for example, in the case of spur gears, the tooth flanks of which are not to be parallel, but rather with a certain inclination to one another.
  • Another of many conceivable applications would be a gear wheel, the head and tooth space surfaces of which are to be arranged at a certain inclination relative to the axis of rotation.
  • a first method according to the invention which achieves the underlying task, consists in that the workpiece is pressed into a recess of the cutting plate that tapers or tapers at least on partial circumferential areas during the cutting out.
  • the proportion of material that is brought into flow and cut and corresponds to the workpiece not only experiences an axial feed in the resulting direction of movement of the cutting punch, but also, at the same time, an at least partial compression towards the cutting punch axis in accordance with the inclination or conicity.
  • a fineblanking tool for practicing this method consists in that the inner surface of the workpiece contour of the cutting plate, forming flat surfaces, at least on parts of its circumference and on a section in the axial direction of the ejector, starting in the support plane of the material, is arranged inclined to the ejector axis.
  • the inner surface surface lines of the workpiece contour in the cutting plate are not completely parallel to the ejector axis, but rather are inclined at a distance corresponding to the workpiece thickness from the support plane of the workpiece away according to the desired conicity or the desired inclination of the workpiece inclined surfaces.
  • the end section of the cutting plate facing the material or workpiece thus forms a circumferential embossing shape with inward-facing embossing surfaces located in this section.
  • the section measured in the axial direction of the ejector and having the embossing surfaces is slightly larger than the material thickness of the material, because because of the tapering of the cross section of the embossing recess in the cutting plate, the material displaced here must flow in the direction of the ejector axis.
  • the particular advantage of the described method for producing a workpiece with an at least partially conical or inclined edge surface is that it does not require any further work steps, in particular also no machining.
  • the device required to carry out the method is also simpler Configuration and hardly more complex than a conventional fineblanking tool that can only cut.
  • the invention proposes a two-stage process, which is characterized in that in a first step the workpiece is (only) cut in the manner of an enforcement from the material and in a second step the cutting process is completed and the workpiece is pressed into a tapered or conically narrowing recess of an embossing plate, at least on partial circumferential areas.
  • the two work steps can of course and should be carried out expediently in one machine, in a subsequent tool.
  • the first step is practically no different from a fineblanking process for producing a so-called "enforcement” (see VDI guidelines, p. 7, “3.6. Forming processes", example 6 vo).
  • the difference is essentially only that the "asserted material" in the process according to the invention essentially already finished in the outer outline Workpiece corresponds.
  • This is then embossed in the second work step in a second tool step on the outer cut surfaces and at the same time finished cut.
  • a fineblanking tool for carrying out this two-stage process is characterized in accordance with claim 4, characterized in that the tool of the first working stage is designed in a manner known per se to form an enforcement and that an embossing plate is arranged in the tool of the second working stage, in which the inner surface of the workpiece contour, Forming embossing surfaces is arranged at least on parts of their circumference and on a section in the axial direction of the ejector, starting in the plane of the embossing plate and inclined to the ejector axis.
  • the section having the embossing surfaces measured in the axial direction of the ejector is at least slightly larger than the material thickness of the material.
  • the tool of the second working stage does not differ from the individual tool performing the first method.
  • the cutting plate is essentially converted into an embossing plate.
  • the tool according to FIG. 1 comprises - in an initially conventional design - a cutting plate 10 with a workpiece contour 11, in which a correspondingly contoured ejector 12 is arranged displaceably in the direction of its longitudinal axis 13. Above this half of the tool is a guide or press plate 14 with a contoured recess 15 for the correspondingly contoured Cutting punch 16, which is arranged coaxially to the ejector 12.
  • at least one internal molded punch must be arranged within the ejector 12 and, accordingly, at least one ejector must be arranged within the cutting punch 16, for example of the type described under "2.1. Working principle" on page 2 VDI guidelines 3345.
  • the guide or press plate 14 On the side facing the material 17 (sheet metal strip), the guide or press plate 14 has an annular spike 18 which is wedge-shaped in cross section and penetrates the material 17 and prevents it from flowing out.
  • the workpiece contour 11 in the cutting plate 10 now has the special feature according to the invention that, starting from the material plane 19, it extends over a section 20, measured in the direction of the axis 13, which is slightly larger than the material thickness 21, on its inwardly facing peripheral surface 22 is at least partially inclined or conical, such that - as can clearly be seen in FIG. 1 - the cross section of the recess 11 towards the ejector 12 decreases at the corresponding points.
  • Die 16 and ejector 12 therefore have different cross sections Q, q and diameter.
  • the inclination 23 can be approximately 3 ° to 4 °, but also more.
  • the corresponding angle of inclination is indicated at 24.
  • the workpiece 25 shown in FIG. 2 results in the form of a truncated cone with an evenly conical outer cutting surface 26 all around.
  • Fig. 1 shows the final cutting state, in the connection of which the tool halves open again.
  • the tool parts are actuated in the manner and sequence customary for fineblanking in that the cutting plate 10 and the guide plate 14 are first moved against one another until the material is not deformed until they grip the material between them. Then, initially also in opposite directions, the cutting punch 16 and the ejector 12 run towards one another until they clamp the material 17 between them. The cutting punch 16 then moves downward with respect to FIG. 2, while the ejector 12 follows this movement while exerting a counter pressure until the situation shown in FIG. 1 is reached.
  • FIG. 3 shows the first stage of a two-stage tool for carrying out the two-stage method.
  • This tool is made up of a cutting plate 110, an ejector 112, a guide or pressing plate 114 with ring serration 118 and a cutting punch 116 guided in the guide plate 114.
  • This tool and its function correspond to a conventional fineblanking tool with which enforcements are generated.
  • the "enforced" blank is identified by 127 and is shown separately once again adhering to the material 117 in FIG. 4.
  • the pre-cut blank 127 is still connected to the material 117 via a relatively strong material bridge 128. 4, the material 117 with the partially cut blank 127 is fed to the second tool stage shown in FIG. 5.
  • the individual parts of this tool level are each provided with reference numbers increased by 100.
  • plate 210 is an "embossing plate”. Analogously to the cutting plate designated by 10 in FIG. 1, it has a section 220 with an at least partially conical or inclined embossing surface 222. Accordingly, the finished workpiece 225, like the workpiece 25 in FIG. 2, has the shape of a truncated cone with an all-round cone with an analogous geometry Outer cut surface 226. Also in the two-stage process, an embossing process takes place, this time starting from a precut or cut workpiece.
  • FIG. 7 schematically shows a typical workpiece, the methods and tools according to the invention are particularly suitable for producing.
  • It is an annular spur gear 30, the teeth are designated 31.
  • the tooth flanks 32 and 33 are conical at an angle 35 with respect to the axis of rotation 34 of the toothed ring 30.
  • the tooth bases 36 and the tooth heads 37 can have surfaces whose surface lines run parallel to the axis 34.
  • This workpiece 30 thus shows a typical example of the fact that and how only parts of the outer cut surfaces of a finely cut workpiece can be produced in a simple manner conically or obliquely.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Punching Or Piercing (AREA)
  • Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)
  • Forging (AREA)
  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)

Abstract

Es wird aufgezeigt, wie beim Feinschneiden von Werkstücken diese zumindest an Teilbereichen ihrer Außenschnittflächen konisch bzw. keilförmig gestaltet werden können. Eine erste Möglichkeit besteht darin, das Werkstück während des Ausschneidens in eine zumindest auf Teilumfangsbereichen sich verjüngende bzw. verengende Ausnehmung der Schnittplatte (10) hineinzudrücken. Eine andere Möglichkeit besteht darin, in einem ersten Arbeitsschritt das Werkstück nach Art einer Durchsetzung aus dem Werkstoff (17) anzuschneiden und in einem zweiten Arbeitsschritt den Schnittvorgang zu vollenden und das Werkstück in eine zumindest auf Teilumfangsbereichen sich verjüngende bzw. konisch verengende Ausnehmung einer Prägeplatte hineinzudrücken. Bei beiden Methoden wird das ausgeschnittene und wenigstens teilumfänglich verjüngte bzw. konische Werkstück bei rücklkaufendem Schnittstempfel (16) mittels des Auswerfers (12) aus der Schnitt- bzw. Prägeplatte (10) herausgenommen.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Feinschneiden von Werkstücken, wobei der Werkstoff zwischen einer Führungsplatte (Pressplatte) und einer Schnittplatte eingespannt und das Werkstück mittels eines Schnittstempels und eines gegen diesen wirkenden sowie in einer Ausnehmung der Schnittplatte geführten Auswerfers ausgeschnitten sowie ggf. zusätzlich mittels Innenformstempel bearbeitet wird.
  • Von der herkömmlichen Stanztechnik unterscheidet sich das Feinschneiden (gelegentlich auch "Feinstanzen" genannt) im wesentlichen dadurch, daß das Werkstück vor und während des Schneidvorgangs fest eingespannt und mit engen Toleranzen geführt wird. Zu diesem Zweck wird der Werkstoff - in der Regel Stahlband mit Stärken von 0,3 mm bis etwa 15 mm - im Werkzeug zwischen einer Führungs- oder Preßplatte und einer Schnittplatte eingespannt. Die Führungsplatte und/oder die Schnittplatte tragen eine dem Werkstückumriß angepaßte Ringzacke, die sich in den Werkstoff einpreßt. Die Ringzacke verhindert das seitliche Wegfließen des Materials. Der Schneidvorgang geschieht mittels eines eng toleriert in der Führungsplatte geführten Schnittstempels und eines in der Schnittplatte ebenfalls eng toleriert geführten Auswerfers, der mit einer Gegenkraft von etwa 10 bis 20 % der Schnittkraft gegen den Schnittstempel drückt, so daß die beiden Stempel von Anbeginn des Ausschneidens den Werkstoff und später das Werkstück zwischen sich einklemmend führen. Innerhalb des Schnittstempels und des Auswerfers können noch zum Zwecke der Innenformung bzw. -lochung des Werkstücks ggf. mehrere Innenformstempel und damit gegenläufig korrespondierende Ausstoßer verwendet werden. Einen Überblick über die Feinschneidtechnik gibt die Druckschrift VDI 3345 "Feinschneiden", Mai 1980, der "VDI-Richtlinien". Zum allgemeinen Stand der Technik wird auf diese Druckschrift Bezug genommen.
  • Da in der Feinschneidtechnik üblicherweise wegen der engen Toleranzen die Schnittstempel nicht in die Ausnehmung der Schnittplatte eintauchen können, verbleibt an der dem Schnittstempel zugekehrten umlaufenden Kante des Werkstücks ein dünner Schnittgrat, und der Schnittstempel und der Auswerfer besitzen grundsätzlich im wesentlichen identische Umfangskonfiguration ebenso wie die Führungsdurchbrüche in der Führungsplatte und in der Schnittplatte analog sind.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Feinschneiden von Werkstücken nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 anzugeben, welches auf einfache Weise die Herstellung von feingeschnittenen Werkstücken erlaubt, die zumindest an Teilbereichen ihrer Außenschnittflächen konisch bzw. keilförmig gestaltet sind. Eine derartige Problemstellung ergibt sich beispielsweise bei Stirnrädern, deren Zahnflanken nicht parallel, sondern unter gewisser Neigung zueinander stehen sollen. Eine weitere von vielen denkbaren Anwendungen wäre ein Zahnrad, dessen Kopf- und Zahnlückenflächen zur Rotationsachse unter einer gewissen Neigung anzuordnen sind.
  • Ein erstes erfindungsgemäßes Verfahren, welches die zugrundegelegte Aufgabe löst, besteht darin, daß das Werkstück während des Ausschneidens in eine zumindest auf Teilumfangsbereichen sich verjüngende bzw. konisch verengende Ausnehmung der Schnittplatte hineingedrückt wird. Mit anderen Worten bedeutet dies, daß zeitlich und örtlich der eigentliche Schneidvorgang von einem Prägevorgang, der innerhalb der Ausnehmung der Schnittplatte erfolgt, überlagert wird. Während des Schnittvorgangs erfährt der ins Fließen und zum Schnitt gebrachte, dem Werkstück entsprechende Werkstoffanteil nicht nur einen axialen Vorschub in der resultierenden Bewegungsrichtung des Schnittstempels, sondern darüberhinaus gleichzeitig eine entsprechend der Schrägung bzw. Konizität wenigstens partiell erfolgende Stauchung zur Schnittstempelachse hin.
  • Ein Feinschneidwerkzeug zur Ausübung dieses Verfahrens besteht nach Anspruch 3 erfindungsgemäß darin, daß die Innenfläche der Werkstückkontur der Schnittplatte, Plägeflächen bildend, mindestens auf Teilen ihres Umfangs sowie auf einem Abschnitt in Achsrichtung des Auswerfers, beginnend in der Auflageebene des Werkstoffs, zur Auswerferachse hin geneigt verlaufend angeordnet ist.
  • Abweichend von bisher üblichen Feinschneidwerkzeugen sind die Innenflächenmantellinien der Werkstückkontur in der Schnittplatte nicht zur Auswerferachse vollständig parallel, sondern in einem etwa der Werkstuckdicke entsprechenden Abstand von der Auflageebene des Werkstücks weg entsprechend der gewünschten Konizität bzw. der gewünschten Neigung der Werkstück-Schrägflächen geneigt angeordnet. Der dem Werkstoff bzw. Werkstück zugekehrte Endabschnitt der Schnittplatte bildet also eine Umfangsprägeform mit in diesem Abschnitt befindlichen nach innen weisenden Prägeflächen aus. Entsprechend ist gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung der in Achsrichtung des Auswerfers gemessene, die Prägeflächen aufweisende Abschnitt geringfügig größer als die Materialstärke des Werkstoffs, weil wegen der Verjüngung des Querschnitts der Prägeausnehmung in der Schnittplatte das hier verdrängte Material in Richtung der Auswerferachse fließen muß.
  • Der besondere Vorzug des beschriebenen Verfahrens zur Herstellung eines Werkstücks mit mindestens teilweise konischer bzw. schräger Randfläche besteht darin, daß es keine weiteren Arbeitsstufen erfordert, insbesondere auch keine spanabhebenden. Auch die zur Ausübung des Verfahrens benötigte Vorrichtung ist von einfacher Konfiguration und kaum aufwendiger als ein herkömmliches Feinschneidwerkzeug, welches ausschließlich schneiden kann.
  • Nun kann es besonders problematische Werkstücke geben, beispielsweise solche, bei denen im wesentlichen dünnwandige und geringquerschnittige Ringe geschnitten werden müssen, die in sich nicht sehr eigenstabil sind und bei denen daher das einstufige "kombinierte Schneid-/Prägeverfahren" zu Komplikationen führen könnte. Für diese Fälle schlägt die Erfindung gemäß Anspruch 2 ein zweistufiges Verfahren vor, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß in einem ersten Arbeitsschritt das Werkstück nach Art einer Durchsetzung aus dem Werkstoff (nur) angeschnitten wird und daß in einem zweiten Arbeitsschritt der Schnittvorgang vollendet und das Werkstück in eine zumindest auf Teilumfangsbereichen sich verjüngende bzw. konisch verengende Ausnehmung einer Prägeplatte hineingedrückt wird.
  • Die beiden Arbeitsschritte können selbstverständlich und sollen zweckmäßig in einer Maschine, in einem Folgewerkzeug durchgeführt werden. Der erste Schritt unterscheidet sich praktisch nicht von einem Feinschneidvorgang zur Herstellung einer sogenannten "Durchsetzung" (siehe VDI-Richtlinien, S. 7, "3.6. Umformvorgänge", Beispiel 6 v.o.). Der Unterschied besteht im wesentlichen nur darin, daß das "durchgesetzte Material" bei dem erfindungsgemäßen Verfahren im Außenumriß im wesentlichen bereits dem fertigen Werkstück entspricht. Dieses wird dann in dem zweiten Arbeitsschritt in einer zweiten Werkzeugstufe an den Außenschnittflächen geprägt und gleichzeitig fertig geschnitten.
  • Ein Feinschneidwerkzeug zur Ausübung dieses zweistufigen Verfahrens ist gemäß Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug der ersten Arbeitsstufe in an sich bekannter Weise zur Ausbildung einer Durchsetzung ausgebildet ist und daß im Werkzeug der zweiten Arbeitsstufe eine Prägeplatte angeordnet ist, bei der die Innenfläche der Werkstückkontur, Prägeflächen bildend, mindestens auf Teilen ihres Umfangs sowie auf einem Abschnitt in Achsrichtung des Auswerfers, beginnend in der Ebene der Prägeplatte zur Auswerferachse hin geneigt verlaufend angeordnet ist.
  • Auch hier ist, wie bei dem vorgenannten Werkzeug der in Achsrichtung des Auswerfers gemessene, die Prägeflächen aufweisende Abschnitt mindestens geringfügig größer als die Materialstärke des Werkstoffs.
  • Im Prinzip unterscheidet sich das Werkzeug der zweiten Arbeitsstufe von dem das erste Verfahren ausübenden Einzelwerkzeug nicht. Hier wird lediglich die Schnittplatte im wesentlichen zur Prägeplatte umfunktioniert.
  • Die Erfindung versteht sich im übrigen aus der nachfolgenden Beschreibung der beiden Verfahren und Werkzeuge, wie sie in den schematischen Zeichnungen dargestellt sind. In einer weiteren Zeichnung ist ein Beispiel für ein mit dem Verfahren und den Werkzeugen erhaltenes Werkstück dargestellt. In den Zeichnungen zeigen:
    • Fig. 1 ein "einstufiges" Feinschneidwerkzeug zur Ausübung des einstufigen Verfahrens,
    • Fig. 2 eine Ansicht eines damit erzeugten Werkstücks,
    • Fig. 3 und 5 die beiden Arbeitsstufen eines "zweistufigen" Werkzeugs zur Ausübung des zweistufigen Herstellungsverfahrens,
    • Fig. 4 und 6 das jeweils nach Beendigung der Verfahrensschritte gemäß den Fig. 3 und 5 erhaltene Erzeugnis,
    • Fig. 7 eine Aufsicht auf einen außenverzahnten Ring als beispielshaftes Werkstück und
    • Fig. 8 eine Aufsicht auf einen Zahnausschnitt des Werkstücks nach Fig. 7.
  • Das Werkzeug nach Fig. 1 umfaßt - in zunächst üblicher Bauweise - eine Schnittplatte 10 mit einer Werkstückkontur 11, in der ein entsprechend konturierter Auswerfer 12 in Richtung seiner Längsachse 13 verschieblich angeordnet ist. Oberhalb dieser Werkzeughälfte befindet sich eine Führungs- oder Preßplatte 14 mit konturierter Ausnehmung 15 für den entsprechend konturierten Schnittstempel 16, der koaxial zum Auswerfer 12 angeordnet ist. Lediglich der Vollständigkeit halber sei erwähnt, daß für Werkstücke, die zusätzliche Innenformen besitzen, innerhalb des Auswerfers 12 noch mindestens ein Innenformstempel und dementsprechend innerhalb des Schnittstempels 16 mindestens ein Ausstoßer anzuordnen ist, etwa derjenigen Art, wie unter "2.1. Arbeitsprinzip" auf Seite 2 der VDI-Richtlinien 3345 beschrieben.
  • Auf der dem Werkstoff 17 (Blechstreifen) zugekehrten Seite weist die Führungs- oder Preßplatte 14 eine im Querschnitt keilförmige Ringzacke 18 auf, die in den Werkstoff 17 eindringt und dessen Auswärtsfließen verhindert.
  • Die Werkstückkontur 11 in der Schnittplatte 10 weist nun die erfindungsgemäße Besonderheit auf, daß sie, ausgehend von der Werkstoffebene 19 über einen in Richtung der Achse 13 gemessenen Abschnitt 20 hinweg, der geringfügig größer ist als die Werkstoffdicke 21, an ihrer nach innen weisenden Umfangsfläche 22 mindestens teilweise schräg verlaufend bzw. konisch ausgebildet ist, derart, daß - wie aus Fig. 1 deutlich ersichtlich - an den entsprechenden Stellen der Querschnitt der Ausnehmung 11 zum Auswerfer 12 hin abnimmt. Schnittstempel 16 und Auswerfer 12 besitzen daher unterschiedliche Querschnitte Q, q bzw. Durchmesser. Die Neigung 23 kann beim dargestellten Beispiel etwa 3° - 4°, jedoch auch mehr betragen. Der entsprechende Neigungswinkel ist mit 24 angegeben.
  • Nimmt man als Beispiel einmal an, die Umfangsfläche 22 über den Abschnitt 20 hinweg sei umlaufend in der Werkstückkontur 11 ausgebildet, so ergibt sich als in Fig. 2 dargestelltes Werkstück 25 ein solches in Form eines Kegelstumpfes mit umlaufend gleichmäßig konischer Außenschnittfläche 26.
  • Bei dem Verfahren, welches mit dem Werkzeug nach Fig. 1 ausgeführt wird, wird zugleich mit dem Vortrieb des Schnittstempels 16 der ins Fließen gebrachte Werkstoff 27 gegen die Gegenkraft des Auswerfers 12 bezüglich Fig. 1 nach unten vorgeschoben und damit gleichzeitig in die von der Umfangsfläche 22 begrenzte "Prägeform" innerhalb der Schnittplatte 10 gedrückt. Fig. 1 zeigt den End-Schneidzustand, in dessen Anschluß sich die Werkzeughälften wieder öffnen.
  • Die Betätigung der Werkzeugteile erfolgt in der beim Feinschneiden üblichen Weise und Reihenfolge dadurch, daß zunächst beim noch unverformten Werkstoff 17 Schnittplatte 10 und Führungsplatte 14 gegeneinander bewegt werden, bis sie den Werkstoff zwischen sich fassen. Sodann laufen, zunächst ebenfalls gegenläufig, Schnittstempel 16 und Auswerfer 12 aufeinanderzu, bis sie den Werkstoff 17 zwischen sich einklemmen. Danach bewegt sich der Schnittstempel 16 bezüglich Fig. 2 nach unten, während der Auswerfer 12 dieser Bewegung unter Ausübung eines Gegendrucks folgt, bis die in Fig. 1 dargestellte Situation erreicht ist.
  • Fig. 3 zeigt die erste Stufe eines zweistufigen Werkzeugs zur Ausübung des zweistufigen Verfahrens. Dieses Werkzeug ist aufgebaut aus einer Schneidplatte 110, einem Auswerfer 112, einer Führungs- oder Preßplatte 114 mit Ringzacke 118 und einem in der Führungsplatte 114 geführten Schnittstempel 116. Dieses Werkzeug und seine Funktion entsprechen einem üblichen Feinschneidewerkzeug, mit dem Durchsetzungen erzeugt werden. Der "durchgesetzte" Rohling ist mit 127 bezeichnet und in Fig. 4 noch einmal anhaftend am Werkstoff 117 separat dargestellt. Der vorgeschnittene Rohling 127 ist hier noch über eine relativ starke Werkstoffbrücke 128 mit dem Werkstoff 117 verbunden. In der Raumform nach Fig. 4 wird der Werkstoff 117 mit dem teilausgeschnittenen Rohling 127 der in Fig. 5 dargestellten zweiten Werkzeugstufe zugeführt. Die Einzelteile dieser Werkzeugstufe sind jeweils mit um 100 erhöhten Bezugsziffern versehen. Ein Unterschied besteht darin, daß hier die Platte 210 eine "Prägeplatte" ist. Sie besitzt analog der in Fig. 1 mit 10 bezeichneten Schnittplatte einen Abschnitt 220 mit zumindest teilweise konischer bzw. schräg verlaufender Prägefläche 222. Dementsprechend besitzt das fertige Werkstück 225 wie das Werkstück 25 in Fig. 2 bei analoger Geometrie die Form eines Kegelstumpfes mit umlaufend konischer Außenschnittfläche 226. Auch bei dem zweistufigen Verfahren findet also ein Prägevorgang, diesmal ausgehend von einem vor- bzw. angeschnittenen Werkstück, statt.
  • In Fig. 7 ist schematisch ein typisches Werkstück dargestellt, zu dessen Herstellung sich die erfindungsgemäßen Verfahren und Werkzeuge besonders gut eignen. Es handelt sich um ein ringförmiges stirnverzahntes Rad 30, dessen Zähne mit 31 bezeichnet sind. Wie Fig. 8 zeigt, weisen die Zahnflanken 32 und 33 bezüglich der Rotationsachse 34 des Zahnringes 30 eine Konizität unter dem Winkel 35 auf. Die Zahngründe 36 und die Zahnköpfe 37 können hingegen Flächen aufweisen, deren Mantellinien zur Achse 34 parallel verlaufen. Dieses Werkstück 30 zeigt also ein typisches Beispiel dafür, daß und wie man lediglich Teile der Außenschnittflächen eines feingeschnittenen Werkstücks auf einfache Weise konisch bzw. schräg verlaufend herstellen kann.

Claims (5)

1. Verfahren zum Feinschneiden von Werkstücken, wobei der Werkstoff zwischen einer Führungsplatte (Pressplatte) und einer Schnittplatte eingespannt und das Werkstück mittels eines Schnittstempels und eines gegen diesen wirkenden, in einer Ausnehmung der Schnittplatte geführten Auswerfers ausgeschnitten sowie ggf. zusätzlich mittels Innenformstempel bearbeitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstück während des Ausschneidens in eine zumindest auf Teilumfangsbereichen sich verjüngende bzw. konisch verengende Ausnehmung der Schnittplatte hineingedrückt wird.
2. Verfahren zum Feinschneiden von Werkstücken, wobei der Werkstoff zwischen einer Führungsplatte und einer Schnittplatte eingespannt und das Werkstück mittels eines Schnittstempels und eines gegen diesen wirkenden, in einer Ausnehmung der Schnittplatte geführten Auswerfers ausgeschnitten sowie ggf. zusätzlich mittels Innenformstempel bearbeitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß in einem ersten Arbeitsschritt das Werkstück nach Art einer Durchsetzung aus dem Werkstoff angeschnitten wird und daß in einem zweiten Arbeitsschritt der Schnittvorgang vollendet und das Werkstück in eine zumindest auf Teilumfangsbereichen sich verjüngende bzw. konisch verengende Ausnehmung einer Prägeplatte hineingedrückt wird.
3. Feinschneidwerkzeug zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenfläche (22) der Werkstückkontur (11) der Schnittplatte (10), Prägeflächen bildend, mindestens auf Teilen ihres Umfangs sowie auf einem Abschnitt (20) in Achsrichtung (13) des Auswerfers (12), beginnend in der Auflageebene (19) des Werkstoffs (17), zur Auswerferachse (13) hin geneigt verlaufend angeordnet ist.
4. Feinschneidwerkzeug zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug der ersten Arbeitsstufe (Fig. 3) in an sich bekannter Weise zur Ausbildung einer Durchsetzung (Fig. 4) ausgebildet ist und daß im Werkzeug der zweiten Arbeitsstufe (Fig. 5) eine Prägeplatte (210) angeordnet ist, bei der die Innenfläche (222) der Werkstückkontur (211), Prägeflächen bildend, mindestens auf Teilen ihres Umfangs sowie auf einem Abschnitt (220) in Achsrichtung (213) des Auswerfers (212), beginnend in der Ebene (219) der Prägeplatte (210), zur Auswerferachse (213) hin geneigt verlaufend angeordnet ist.
5. Feinschneidwerkzeug nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der in Achsrichtung (13; 213) des Auswerfers (12; 212) gemessene, die Prägeflächen (22; 222) aufweisende Abschnitt (20; 220) geringfügig größer ist als die Materialstärke (21; 221) des Werkstoffs (17; 217).
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