EP0140373A2 - Cutting press and tool set for cutting presses - Google Patents
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- EP0140373A2 EP0140373A2 EP84113082A EP84113082A EP0140373A2 EP 0140373 A2 EP0140373 A2 EP 0140373A2 EP 84113082 A EP84113082 A EP 84113082A EP 84113082 A EP84113082 A EP 84113082A EP 0140373 A2 EP0140373 A2 EP 0140373A2
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- punching
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- B21D28/00—Shaping by press-cutting; Perforating
- B21D28/24—Perforating, i.e. punching holes
- B21D28/246—Selection of punches
Definitions
- the invention relates to a punching machine with a feed device for the cyclical further movement of the material to be punched through the punching machine, with a series of tool elements, each of which has a die arranged in a die holder and a guide for a punch, arranged at a distance above it, and with a die the stamping head plate of the drive device.
- a punching machine of this type is known from the magazine “Bands, sheets, tubes” (1976), pages 448 to 450.
- the tool elements are each C-shaped and individually attached to a table of the punching machine. With each downward movement of the head plate under the action of the drive device of the punching machine, all of the punching dies provided are simultaneously moved to the material to be punched and the dies, so that they all perform a (punching) cut at the same time.
- the punching machine works according to the principle of the follow-up cut, in which the material to be punched is cycled through the punching machine between the punching strokes, a series of identical punchings or identical punching patterns being punched one after the other and a specific workpiece to be punched having several identical punchings or punching patterns one after the other .
- the invention has for its object to provide a punching machine that is as universal as possible and that should be able to punch quickly and with high precision, in particular workpieces that have an overall punching pattern that cannot be subdivided into identical individual punching patterns.
- the punching machine is characterized in that the punch is guided by a respective guide sleeve which is interchangeably inserted in a guide plate arranged at a distance above the die and in which the punch is slidably guided and that the tool elements in each case a coupling device that can be switched on and off is assigned, which serves for the optional transfer of the punching force to the assigned punch.
- the guide sleeves with punch and the dies can be exchanged extremely easily or removed or inserted according to the respective punching task, and one or more punches can be switched off from a provided punch arrangement with each punch stroke so that he or she does not perform any punching.
- the punching machine according to the invention can work according to the follow-up cutting principle or the complete cutting principle. With punching according to the follow-up principle, the individual cuts of the cut sequence can, if necessary, be carried out with punch stamps switched on and off differently, which considerably expands the range of parts that can be produced according to the follow-up principle.
- the punching machine according to the invention also rationalizes punching according to the complete cutting principle, because with a single row of tool elements, each having a punch with an associated die, a larger number of different ones Parts can be punched if you switch other punches on and off depending on the part to be punched, and because new tool sets can be put together quickly by simply replacing, removing or adding guide sleeves with punch and die.
- part families are also significantly simplified, as will be explained in more detail below.
- the cutting off of the respectively punched part from the material to be punched which is fed as a continuous band can also be integrated into the function of the punching machine according to the invention by providing a punching punch which acts as a severing punch and which is only switched on at the end of the sequence of the individual punchings.
- the punching machine according to the invention can be built much lighter and smaller than conventional punching machines in terms of the installed drive power, since these had to be designed for maximum occupancy, i.e. use of the entire machine length in the direction of material movement for use of the punch and the resulting forces and required power.
- the intermediate pieces of the coupling devices are preferably pneumatically, hydraulically, mechanically or electromagnetically displaceable.
- the tool element assembly and / or the coupling device assembly can preferably be replaced as a whole.
- a switchable coupling device is advantageously provided for each punch that can be switched on and off, although it is also possible to provide for punching dies to be switched on and off in groups. Conveniently, all punches of the punch arrangement provided can be switched on and off.
- the invention further relates to a tool set for installation in an existing press, which has a die arranged in a die holder and at a distance above it has a tool guide for a punch, the guide being a guide sleeve which is interchangeably inserted into a guide plate and is axially displaceable against spring action, and wherein the punch is axially displaceable against spring action in the guide sleeve.
- a tool set consisting of a punch and a die is known from DE-OS 25 38 605.
- the tool set according to the invention is characterized in that the tool set is assigned a coupling device which can be switched on and off and which serves for the optional transfer of the punching force to the punch, that a number of the guide sleeves, punch and dies are combined to form a structural unit in which one over their length extending lower part forms the receptacles for the matrices and an upper part which extends over their length and is arranged at a distance above them forms the guide plate for the guide sleeves, and that a number of coupling devices are also combined to form a structural unit.
- a coupling device which can be switched on and off and which serves for the optional transfer of the punching force to the punch, that a number of the guide sleeves, punch and dies are combined to form a structural unit in which one over their length extending lower part forms the receptacles for the matrices and an upper part which extends over their length and is arranged at a distance above them forms the guide plate for the guide sleeves, and that a number of coupling devices are also combined
- punching dies punching force or the like
- the punching machine according to the invention is preferably electronically controlled, in particular CNC-controlled (computerized numerical control).
- This control can take over the switching on and off of the individual punches or the drive of the individual punches and, if necessary, the feed device.
- the control is advantageously carried out by means of an integrated, program-controlled computer, to which the data for the workpiece to be manufactured are fed.
- the reaching of the top and bottom dead center of the punching stroke can be detected by sensors, the respective punch stamps being switched on after top dead center and being switched off after bottom dead center.
- a check can be carried out, for example, by means of a sensor as to whether punching waste comes from all the punching dies that are switched on, the punching machine automatically switching off in the event of faults not noticeable by punching waste not occurring.
- the punching machine according to the invention can be fully automated and, as a result, can also be operated without operating personnel, for example at night.
- the control can be programmed, for example, using a keypad, punched tape or information carrier cassette.
- the head plate 2 can be moved along guide columns 6 onto the machine table 38 by means of a drive device, not shown, for example in the form of a hydraulic punch stroke drive.
- a drive device not shown, for example in the form of a hydraulic punch stroke drive.
- the head plate 2, which in the illustrated embodiment has the shape of a bar extending in the longitudinal direction of the punching machine, extends above the row of tool elements 42. To carry out the punching movement, the head plate is moved downwards and applies punching force to one, several or all of the tool elements 42 .
- the tool element 42 shown consists essentially of a die holder 24 arranged on the bottom part 44 with a die designed as an inserted cutting insert 26, a punching die unit 48 inserted into the top part 46 from above, which can be moved downwards towards the die against the action of springs 50, and a coupling device attached to the bottom of the head plate 2.
- the coupling device essentially consists of a vertical blind bore 54 open at the bottom with a plunger 56 arranged vertically displaceably therein is displaceable and serves to switch the plunger 56 on and off.
- an opening 40 is provided in the lower part and in the machine table 38 for removing the punching waste.
- the individual punching dies 18 can be switched on and off as required by a CNC control. E.g. For each punch stroke, an identical recess can be punched next to the other, while certain holes in the workpiece, for example, are only punched once after a certain number of recesses and a separating cutting punch is actuated only once at the end of the workpiece with the punched row of recesses becomes.
- the tool elements 42 or the stamping dies 18 do not have to be arranged in a straight line, but the stamping stamps 18 can also — viewed in the viewing direction of FIG. 1 — be arranged partly behind and partly in front of the drawing plane. It is also possible to provide a plurality of switchable punching dies 18 in one plane transverse to the longitudinal extent of the punching machine.
- a group of a plurality of dies 26, stamping die units 48 and coupling devices can also be combined as a structural unit or tool set.
- the punch unit 48 is inserted in the simplest way from above into a corresponding hole in the upper part 46. The same applies to the die 26.
- the tool elements 42 can be provided not only in one row in the longitudinal direction of the punching machine, but also in several rows one behind the other, as seen in the viewing direction of FIG. 1.
- a punching machine is thus in front of it, with the individual Tool elements 42 or groups of tool elements 42 can be arranged at a selectable location on the punching machine, adapted to the particular punching task.
- the tool elements 42 are also ideal for retrofitting existing punching machines.
- a preferred embodiment for a punch unit 48 is shown in more detail.
- An upper tool head 58, a lower guide sleeve 60 and a spring element 62 arranged between them can be seen.
- the punch unit 48 is of the type lubricated from the inside by an oil supply channel 66, the lubricating oil reaching down to the cutting stamp 18 and its passage through the lower end of the guide sleeve 60. If the plunger 56 (FIGS.
- the die 26 shown in Fig. 3 is a cutting insert in a so-called one-way design, which is therefore not re-sharpened when blunt but is replaced.
- the cutting punch receptacle 24 has a receptacle cutout 70, which is circular but has a straightening 68, as seen from above.
- the cutting insert 26 provided with a corresponding circumferential contour is inserted into this from above and fastened with small screws.
- the cutting insert 26 contains the actual die cutting opening 28.
- the straightening 68 ensures that the cutting insert 26 is in a precise position.
- Fig. 4 shows a simple example of a so-called family of parts from the switch housing construction.
- families of parts also of a much more complicated type, can be created with one designed according to the invention Manufacture punching machine particularly efficiently.
- FIG. 4 a shows the simplest part of the family of parts, in which there are seven large punched recesses 72 arranged at an identical distance and a smaller punched recess 74 between them.
- two punches 18 are provided in the longitudinal direction of the punching machine, one for punching a larger recess 72 and the other for punching a smaller recess 74. Both stamping dies are actuated at the same time after the part 76 has been advanced by the feed length a.
- a separating cutting punch could only be provided for separating the finished part 76 from the strip-shaped punching raw material, which is only switched on once after seven punching strokes.
- the part 78 according to FIG. 4b) differs from the part 76 in that it has a shorter length and in that an elongated recess shape 74 'has to be punched in part of the smaller recesses 74.
- an additional punching punch can be provided, spaced apart from the two punching dies described above, which punches the extensions of the recesses 74 '.
- This additional punch is to be controlled so that it does not perform the punching every time the punching machine is punched, but only where this is specified by the program control of the punching machine. Otherwise this additional punch remains switched off.
- the separating cutting punch is to be controlled in such a way that after a part 78 with five recesses 72 it is cut off.
- the part 80 according to FIG. 4c) differs from the parts 76 and 78 in that the larger recesses 72 have a smaller mutual center distance a, that the smaller recesses 74 ′′ are smaller than before, that holes 82 have to be punched between the recesses 72 in some of the sheet metal tabs and that a special recess 84 is to be stamped with a different shape at the beginning of the part 80 .
- the procedure here is analogous to that of part 76.
- a separate punch is provided for the holes 82 and the separate recess 84, analogously to FIG. 4b) for the extension of the smaller recesses 74
- the additional punch stamps are to be switched on in a controlled manner when a hole 82 or a recess 84 is to be punched.
- FIG. 5 shows a top view of a turret plate 90 which can be used in the punching machine according to the invention.
- the turret plate 90 has an essentially octagonal shape with rounded corners and can be rotated in 90 ° or 45 ° steps about its vertical axis of rotation 92.
- a total of 14 through bores 94 are distributed over the circumference of the turret 90 such that at least some of the turret positions of the turret 90 have a plurality of bores 94 arranged along a straight line 96 in the longitudinal direction of the punching machine.
- At a distance below the turret plate 90 is another, similar turret plate, not visible in FIG. 5. These two turret heads can be incremented together.
- the lower turret plate rests on the machine table 38, but can rotate on it in a rotationally sliding manner when switching over.
- the bores 94 serve to insert punching die units 48 in the same manner as shown in FIG. 2.
- die receptacles 24 and dies 26 are arranged in the same places in the same way as shown in FIG. 2.
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Stanzmaschine mit Vorschubeinrichtung zur taktweisen Weiterbewegung des zu stanzenden Materials durch die Stanzmaschine, mit einer Reihe von Werkzeugelementen, die jeweils eine in einer Matrizenaufnahme angeordnete Matrize und eine im Abstand darüber angeordnete werkzeugelementeigene Führung für einen Stanzstempel aufweisen, und mit einer die Stanzstempel beaufschlagenden Kopfplatte der Antriebseinrichtung.The invention relates to a punching machine with a feed device for the cyclical further movement of the material to be punched through the punching machine, with a series of tool elements, each of which has a die arranged in a die holder and a guide for a punch, arranged at a distance above it, and with a die the stamping head plate of the drive device.
Eine Stanzmaschine dieser Art ist aus der Zeitschrift "Bänder, Bleche, Rohre" (1976), Seiten 448 bis 450, bekannt. Bei dieser bekannten Stanzmaschine sind die Werkzeugelemente jeweils C-förmig und einzeln auf einem Tisch der Stanzmaschine befestigt. Bei jeder Abwärtsbewegung der Kopfplatte unter der Wirkung der Antriebseinrichtung der Stanzmaschine werden sämtliche vorgesehenen Stanzstempel zugleich zum zu stanzenden Material und den Matrizen bewegt, so daß sie alle gleichzeitig einen (Stanz-)Schnitt durchführen. Die Stanzmaschine arbeitet nach dem Prinzip des Folgeschnitts, bei dem das zu stanzende Material taktweise zwischen den Stanzhüben durch die Stanzmaschine weiterbewegt wird, wobei eine Aneinanderreihung von identischen Stanzungen oder identischen Stanzmustern nacheinander gestanzt wird und ein bestimmtes zu stanzendes Werkstück mehrere identische Stanzungen oder Stanzmuster hintereinander aufweist. Dies beschränkt das Arbeiten mit der Stanzmaschine auf die Herstellung von Werkstücken, deren Gesamt-Stanzmuster auf eine Reihe identischer Einzel-Stanzmuster aufteilbar ist. Wenn hingegen ein Werkstück beispielsweise eine bestimmte Stanzöffnung insgesamt nur ein Mal aufweist, muß diese Stanzöffnung nachträglich gestanzt werden.A punching machine of this type is known from the magazine "Bands, sheets, tubes" (1976), pages 448 to 450. In this known punching machine, the tool elements are each C-shaped and individually attached to a table of the punching machine. With each downward movement of the head plate under the action of the drive device of the punching machine, all of the punching dies provided are simultaneously moved to the material to be punched and the dies, so that they all perform a (punching) cut at the same time. The punching machine works according to the principle of the follow-up cut, in which the material to be punched is cycled through the punching machine between the punching strokes, a series of identical punchings or identical punching patterns being punched one after the other and a specific workpiece to be punched having several identical punchings or punching patterns one after the other . This limits working with the punching machine to the production of workpieces whose overall punching pattern can be divided into a number of identical individual punching patterns. If, on the other hand, a workpiece, for example, has a certain punch opening only once, this punch opening must be punched subsequently.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine möglichst universelle Stanzmaschine zu schaffen, die schnell und mit hoher Präzision insbesondere auch Werkstücke stanzen können soll, die ein nicht in identische Einzel-Stanzmuster unterteilbares Gesamt-Stanzmuster haben.The invention has for its object to provide a punching machine that is as universal as possible and that should be able to punch quickly and with high precision, in particular workpieces that have an overall punching pattern that cannot be subdivided into identical individual punching patterns.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Stanzmaschine erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die Führung der Stanzstempel durch jeweils eine Führungshülse gegeben ist, die in eine mit Abstand über der Matrize angeordnete Führungsplatte auswechselbar gesteckt ist und in der der Stanzstempel gleitend geführt ist, und daß den Werkzeugelementen jeweils eine ein- und ausschaltbare Kopplungseinrichtung zugeordnet ist, die der wahlweisen Stanzkraftübertragung zum zugeordneten Stanzstempel dient.To achieve this object, the punching machine according to the invention is characterized in that the punch is guided by a respective guide sleeve which is interchangeably inserted in a guide plate arranged at a distance above the die and in which the punch is slidably guided and that the tool elements in each case a coupling device that can be switched on and off is assigned, which serves for the optional transfer of the punching force to the assigned punch.
Bei der erfindungsgemäßen Stanzmaschine lassen sich die Führungshülsen mit Stanzstempel und die Matrizen äußerst einfach austauschen oder entsprechend der jeweiligen Stanzaufgabe entfernen oder einsetzen und lassen sich bei jedem Stanzhub ein oder mehrere Stanzstempel aus einer vorgesehenen Stanzstempelanordnung ausschalten, so daß er bzw. sie keine Stanzung ausführen. Hierdurch ist eine Schnellumstellung auf andere Stanzmuster möglich. Die erfindungsgemäße Stanzmaschine kann nach dem Folgeschnittprinzip oder dem Komplettschnittprinzip arbeiten. Bei Stanzungen nach dem Folgeschnittprinzip können die einzelnen Schnitte der Schnittfolge, wenn erforderlich, mit unterschiedlich ein- und ausgeschalteten Stanzstempeln durchgeführt werden, was das Spektrum der nach dem Folgeschnittprinzip produzierbaren Teile ganz erheblich erweitert. Die erfindungsgemäße Stanzmaschine rationalisiert aber auch Stanzungen nach dem Komplettschnittprinzip, weil mit einer einzigen Reihe von Werkzeugelementen, die jeweils einen Stanzstempel mit zugeordneter Matrize aufweisen, eine größere Anzahl unterschiedlicher Teile gestanzt werden kann, wenn man je nach zu stanzendem Teil andere Stanzstempel ein- und ausschaltet, und weil durch einfachstes Austauschen, Entfernen oder Hinzufügen von Führungshülsen mit Stanzstempel und Matrize rasch neue Werkzeugsätze zusammengestellt werden können. Insgesamt wird auch die Produktion von einander ähnlichen Teilen, sogenannten Teilefamilien, wesentlich vereinfacht, wie weiter unten noch genauer erläutert werden wird. Auch das Abtrennen des jeweils gestanzten Teils von dem als fortlaufendes Band zugeführten, zu stanzenden Material kann in die Funktion der erfindungsgemäßen Stanzmaschine integriert werden, indem man einen als Abtrennstempel wirkenden Stanzstempel vorsieht, der nur am Ende der Folge der Einzelstanzungen eingeschaltet wird. Die erfindungsgemäße Stanzmaschine kann wesentlich leichter und von der installierten Antriebsleistung her kleiner als herkömmliche Stanzmaschinen gebaut werden, da diese auf maximale Belegung, also Nutzung der gesamten Maschinenlänge in Materialbewegungsrichtung für Stanzstempeleinsatz und die dabei auftretenden Kräfte sowie erforderlichen Leistungen, ausgelegt werden mußten.In the punching machine according to the invention, the guide sleeves with punch and the dies can be exchanged extremely easily or removed or inserted according to the respective punching task, and one or more punches can be switched off from a provided punch arrangement with each punch stroke so that he or she does not perform any punching. This enables a quick change to other punching patterns. The punching machine according to the invention can work according to the follow-up cutting principle or the complete cutting principle. With punching according to the follow-up principle, the individual cuts of the cut sequence can, if necessary, be carried out with punch stamps switched on and off differently, which considerably expands the range of parts that can be produced according to the follow-up principle. The punching machine according to the invention also rationalizes punching according to the complete cutting principle, because with a single row of tool elements, each having a punch with an associated die, a larger number of different ones Parts can be punched if you switch other punches on and off depending on the part to be punched, and because new tool sets can be put together quickly by simply replacing, removing or adding guide sleeves with punch and die. Overall, the production of parts that are similar to one another, so-called part families, is also significantly simplified, as will be explained in more detail below. The cutting off of the respectively punched part from the material to be punched which is fed as a continuous band can also be integrated into the function of the punching machine according to the invention by providing a punching punch which acts as a severing punch and which is only switched on at the end of the sequence of the individual punchings. The punching machine according to the invention can be built much lighter and smaller than conventional punching machines in terms of the installed drive power, since these had to be designed for maximum occupancy, i.e. use of the entire machine length in the direction of material movement for use of the punch and the resulting forces and required power.
Bevorzugte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Stanzmaschine ergeben sich aus den Ansprüchen 2 bis 5.Die Zwischenstücke der Kopplungseinrichtungen sind vorzugsweise pneumatisch, hydraulisch, mechanisch oder elektromagnetisch verschiebbar. Die Werkzeugelement-Baueinheit und/oder die Kopplungseinrichtung-Baueinheit sind vorzugsweise insgesamt auswechselbar.Preferred developments of the punching machine according to the invention result from
Günstigerweise ist pro ein- und ausschaltbarem Stanzstempel eine schaltbare Kopplungseinrichtung vorgesehen, obwohl es auch möglich ist, ein gruppenweises Ein- und Ausschalten von Stanzstempeln vorzusehen. Günstigerweise sind alle Stanzstempel der vorgesehenen Stanzstempelanordnung ein- und ausschaltbar.A switchable coupling device is advantageously provided for each punch that can be switched on and off, although it is also possible to provide for punching dies to be switched on and off in groups. Conveniently, all punches of the punch arrangement provided can be switched on and off.
Die Erfindung bezieht sich ferner auf einen Werkzeugsatz zum Einbau in eine vorhandene Presse, der eine in einer Matrizenaufnahme angeordnete Matrize und im Abstand darüber angeordnet eine werkzeugsatzeigene Führung für einen Stanzstempel aufweist, wobei als Führung eine Führungshülse vorgesehen ist, die in eine Führungsplatte auswechselbar eingesteckt ist und gegen Federwirkung axial verschiebbar ist, und wobei der Stanzstempel gegen Federwirkung axial in der Führungshülse verschiebbar ist. Ein derartiger Werkzeugsatz aus einem Stanzstempel und einer Matrize ist aus der DE-OS 25 38 605 bekannt.The invention further relates to a tool set for installation in an existing press, which has a die arranged in a die holder and at a distance above it has a tool guide for a punch, the guide being a guide sleeve which is interchangeably inserted into a guide plate and is axially displaceable against spring action, and wherein the punch is axially displaceable against spring action in the guide sleeve. Such a tool set consisting of a punch and a die is known from DE-OS 25 38 605.
Der erfindungsgemäße Werkzeugsatz ist demgegenüber dadurch gekennzeichnet, daß dem Werkzeugsatz eine ein-und ausschaltbare Kopplungseinrichtung zugeordnet ist, die der wahlweisen Stanzkraftübertragung zum Stanzstempel dient, daß eine Reihe der Führungshülsen, Stanzstempel und Matrizen zu einer baulichen Einheit zusammengefaßt sind, in der ein über deren Länge sich erstreckendes Unterteil die Aufnahmen für die Matrizen bildet und ein über deren Länge sich erstreckendes, mit Abstand darüber angeordnetes Oberteil die Führungsplatte für die Führungshülsen bildet, und daß eine Reihe von Kopplungseinrichtungen ebenfalls für sich zu einer baulichen Einheit zusammengefaßt ist. Hierdurch werden ebenfalls Vorteile der vorstehend genannten Art verwirklicht.In contrast, the tool set according to the invention is characterized in that the tool set is assigned a coupling device which can be switched on and off and which serves for the optional transfer of the punching force to the punch, that a number of the guide sleeves, punch and dies are combined to form a structural unit in which one over their length extending lower part forms the receptacles for the matrices and an upper part which extends over their length and is arranged at a distance above them forms the guide plate for the guide sleeves, and that a number of coupling devices are also combined to form a structural unit. This also realizes advantages of the type mentioned above.
Wenn vorstehend von Stanzstempeln, Stanzkraft oder dgl. gesprochen worden ist, dann soll sich dies nicht nur auf Stanzvorgänge, also Schneidvorgänge, im engeren Sinn beziehen. Diese Begriffe sollen vielmehr auch vergleichbare Vorgänge, wie Prägen, Bördeln, mit teilweisem Schneiden verbundenes Umbiegen von Materialbereichen und dgl., , umfassen.If it was mentioned above as punching dies, punching force or the like, then this should not only refer to punching processes, that is to say cutting processes, in the narrower sense. Rather, these terms are also intended to include comparable processes, such as embossing, flanging, bending of material areas and the like associated with partial cutting.
Die erfindungsgemäße Stanzmaschine ist vorzugsweise elektronisch gesteuert, insbesondere CNC-gesteuert (computerized numerical control). Diese Steuerung kann die Ein- und Ausschaltung der einzelnen Stanzstempel bzw. des Antriebs der einzelnen Stanzstempel und gegebenenfalls der Vorschubeinrichtung übernehmen. Die Steuerung erfolgt günstigerweise mittels eines integrierten, programmgesteuerten Rechners, dem die Daten für das jeweils herzustellende Werkstück zugeführt werden. Durch Sensoren kann das Erreichen des oberen und des unteren Totpunktes des Stanzhubes erfaßt werden, wobei die jeweiligen Stanzstempel nach dem oberen Totpunkt eingeschaltet und nach dem unteren Totpunkt ausgeschaltet werden. Außerdem kann beispielsweise mittels eines Sensors eine Kontrolle stattfinden, ob von allen eingeschalteten Stanzstempeln Stanzabfall kommt, wobei die Stanzmaschine bei sich durch nicht anfallenden Stanzabfall bemerkbar machenden Störungen selbsttätig ausschaltet. Die erfindungsgemäße Stanzmaschine ist vollautomatisierbar und kann infolgedessen auch ohne Bedienungspersonal, beispielsweise in der Nacht, betrieben werden. Die Programmierung der Steuerung kann beispielsweise über ein Tastenfeld, über Lochstreifen oder.über Informationsträgerkassette erfolgen.The punching machine according to the invention is preferably electronically controlled, in particular CNC-controlled (computerized numerical control). This control can take over the switching on and off of the individual punches or the drive of the individual punches and, if necessary, the feed device. The control is advantageously carried out by means of an integrated, program-controlled computer, to which the data for the workpiece to be manufactured are fed. The reaching of the top and bottom dead center of the punching stroke can be detected by sensors, the respective punch stamps being switched on after top dead center and being switched off after bottom dead center. In addition, a check can be carried out, for example, by means of a sensor as to whether punching waste comes from all the punching dies that are switched on, the punching machine automatically switching off in the event of faults not noticeable by punching waste not occurring. The punching machine according to the invention can be fully automated and, as a result, can also be operated without operating personnel, for example at night. The control can be programmed, for example, using a keypad, punched tape or information carrier cassette.
Die Erfindung und Weiterbildungen der Erfindung werden im folgenden anhand teilweise schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1 eine Ansicht des Stanzstempelbereichs einer Stanzmaschine, wobei die Blickrichtung quer zur Längsrichtung der Stanzmaschine ist;
- Fig. 2 einen Vertikalschnitt in größerem Maßstab durch ein Werkzeugelement der Stanzmaschine gemäß Fig. 1;
- Fig. 3 einen Längsschnitt im vergrößerten Maßstab eines Teils des Werkzeugelements von Fig. 2, sowie Draufsichten auf eine Matrizenaufnahme und einen Matrizen-Schneideinsatz;
- Fig. 4 eine mit der erfindungsgemäßen Stanzmaschine herstellbare Teilefamilie;
- Fig. 5 eine abgewandelte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Stanzmaschine mit einem Revolverteller.
- 1 is a view of the stamping area of a punching machine, the viewing direction being transverse to the longitudinal direction of the punching machine;
- FIG. 2 shows a vertical section on a larger scale through a tool element of the punching machine according to FIG. 1;
- FIG. 3 shows a longitudinal section on an enlarged scale of a part of the tool element from FIG. 2, as well as top views of a die holder and a die cutting insert;
- 4 shows a family of parts that can be produced with the punching machine according to the invention;
- Fig. 5 shows a modified embodiment of the punching machine according to the invention with a turret.
Fig. 1 zeigt von einer Stanzmaschine eine Kopfplatte 2 und einen Maschinentisch 38. Die Kopfplatte 2 ist mittels einer nicht gezeichneten Antriebseinrichtung, beispielsweise in Form eines hydraulischen Stanzhubantriebs, längs Führungssäulen 6 auf den Maschinentisch 38 zu bewegbar. Auf dem Maschinentisch 38 ist ein Unterteil 44 und mit Abstand darüber ein Oberteil 46 angebracht, wobei das Unterteil 44 und das Oberteil 46 über die ganze Länge des Maschinentischs 38 durchgehen können, in kürzere Abschnitte unterteilt sein können oder auch pro Werkzeugelement 42 ein eigenes Teil bilden können. Die Kopfplatte 2, die beim dargestellten Ausführungsbeispiel die Form eines sich in Längsrichtung der Stanzmaschine erstreckenden Balkens hat, erstreckt sich oberhalb der Reihe der Werkzeugelemente 42. Zur Ausführung der Stanzbewegung wird die Kopfplatte nach unten bewegt und beaufschlagt einen, mehere oder alle Werkzeugelemente 42 mit Stanzkraft.1 shows a
Aus Fig. 2 sind die Einzelheiten eines Werkzeugelements 42 und seiner Stanzkraftbeaufschlagung mehr im einzelnen erkennbar. Das dargestellte Werkzeugelement 42 besteht im wesentlichen aus einer auf dem Unterteil 44 angeordneten Matrizenaufnahme 24 mit als eingesetztem Schneideinsatz 26 ausgebildeter Matrize, einer in das Oberteil 46 von oben eingesetzten Stanzstempeleinheit 48, die gegen die Wirkung von Federn 50 nach unten zur Matrize verschiebbar ist, sowie einer unten an der Kopfplatte 2 befestigten Kopplungseinrichtung. Die Kopplungseinrichtung besteht im wesentlichen aus einer vertikalen, unten offenen Sackbohrung 54 mit darin vertikal verschiebbar angeordnetem Stößel 56. Dem Stößel 56 ist ein vorn unten abgeschrägtes Zwischenstück 34 zugeordnet, das beispielsweise mittels einer pneumatischen Zylinder-Kolben-Einheit 36 von rechts nach links und zurück verschiebbar ist und zum Ein- und Ausschalten des Stößels 56 dient. Unterhalb des Schneideinsatzes 26 ist im Unterteil und im Maschinentisch 38 eine öffnung 40 zum Abführen des Stanzabfalls vorgesehen.From Fig. 2 the details of a
Bei der gezeichneten Passivstellung des Zwischenstücks 34 ist oberhalb des Stößels 56 Freiraum in der Sackbohrung 54 vorhanden, so daß bei Abwärtsbewegung der Kopfplatte 2 der Stößel 56 zwar zunächst wegen der Reibung in der Sackbohrung 54 nach unten mitgenommen wird, dann aber bei weiterer Abwärtsbewegung der Kopfplatte 2 keine Stanzkraft von oben erhält, sondern ohne Stanzkraftübertragung auf der Oberseite der Stanzstempleeinheit 48 stehen bleibt. Wenn der Stößel 56 durch Verschieben des Zwischenstücks 34 nach links eingeschaltet ist und die Kopfplatte 2 zur Durchführung einer Stanzbewegung abgesenkt wird, dann drückt der Stößel 56 oben auf die Stanzstempeleinheit 48 und drückt diese gegen die Wirkung der Federn 50 nach unten. Dabei wirkt die untere Stirnfläche 52 der Stanzstempeleinheit 48 als Niederhalter. In der Stanzstempeleinheit 48 ist ein Stanzstempel 18 vertikal relativbeweglich angeordnet, wobei Fig. 3 eine Ausführungsmöglichkeit hierfür zeigt. Der Stanzstempel 18 tritt bei weiterer Abwärtsbewegung der Kopfplatte 2 durch den Schneideinsatz 26 hindurch und führt die eigentliche Stanzung aus.In the illustrated passive position of the
Wenn ein zu stanzender Materialstreifen in Längsrichtung der Stanzmaschine durch den Raum zwischen dem Oberteil 46 und der Matrizenaufnahme 24 taktweise vorgeschoben wird, können die einzelnen Stanzstempel 18 durch eine CNC-Steuerung bedarfsweise ein- und ausgeschaltet werden. Z.B. kann bei jedem Stanzhub eine identische Ausnehmung neben die andere gestanzt werden, während bestimmte Löcher des Werkstücks beispielsweise jeweils nur ein Mal nach einer bestimmten Anzahl der Ausnehmungen gestanzt werden und ein Trenn-Schneidstempel nur ein Mal am Ende des Werkstücks mit der gestanzten Reihe von Ausnehmungen betätigt wird.If a material strip to be punched is fed in cycles in the longitudinal direction of the punching machine through the space between the
Die Werkzeugelemente 42 bzw. die Stanzstempel 18 müssen nicht in geradliniger Reihe angeordnet sein, sondern die Stanzstempel 18 können auch - in der Blickrichtung der Fig. 1 betrachtet - teils hinter und teils vor der Zeichenebene angeordnet sein. Es ist auch möglich, in einer Ebene quer zur Längserstreckung der Stanzmaschine mehrere schaltbare Stanzstempel 18 vorzusehen.The
Man kann auch eine Gruppe von mehreren Matrizen 26, Stanzstempeleinheiten 48 und Kopplungseinrichtungen als Baueinheit bzw. Werkzeugsatz zusammenfassen. Außerdem ist es möglich, eine Gruppe von mehreren Kopplungseinrichtungen als Baueinheit unter der Kopfplatte 2 zu befestigen, auch wenn man die Matrizen 26 und Stanzstempeleinheiten 48 einzeln einsetzt. Die Stanzstempeleinheit 48 ist auf einfachste Weise von oben in eine entsprechende Bohrung des Oberteils 46 eingesteckt. Gleiches gilt für die Matrize 26. Die Werkzeugelemente 42 können nicht nur in einer Reihe in Längsrichtung der Stanzmaschine vorgesehen sein, sondern auch in mehreren Reihen hintereinander, gesehen in der Blickrichtung der Fig. 1. Man hat somit eine Stanzmaschine vor sich, bei der einzelne Werkzeugelemente 42 oder auch Gruppen von Werkzeugelementen 42 an wählbarer Stelle der Stanzmaschine angeordnet werden können, angepaßt an die jeweilige Stanzaufgabe. Die Werkzeugelemente 42 eignen sich auch hervorragend zur Nachrüstung bereits bestehender Stanzmaschinen.A group of a plurality of dies 26, stamping die
In Fig. 3 ist eine bevorzugte Ausführungsmöglichkeit für eine Stanzstempeleinheit 48 genauer dargestellt. Man erkennt einen oberen Werkzeugkopf 58, eine untere Führungshülse 60 und ein dazwischen angeordnetes Federelement 62. Einen konzentrischen, von oben nach unten verlaufenden Innenraum dieser Teile 58, 60, 62 durchsetzend ist ein Stanzstempelhalter 64 angeordnet, an dem unten der eigentliche Stanzstempel 18 kleineren Durchmessers befestigt ist. Die Stanzstempeleinheit 48 ist in von innen durch einen ölzuführungskanal 66 geschmierter Bauart ausgeführt, wobei das Schmieröl bis nach unten zum Schneidstempel 18 und dessen Durchführung durch das untere Stirnende der Führungshülse 60 gelangt. Wenn mittels des Stößels 56 (Fig.1 1 und 2) bei Abwärtsbewegung der Kopfplatte 2 auf den jeweiligen Werkzeugkopf 58 gedrückt wird, bewegt sich die gesamte Stanzstempeleinheit 48 zunächst nach unten, bis ihre untere Stirnseite als Niederhalter auf dem zu stanzenden Material aufliegt. Die weitere Abwärtsbewegung der Kopfplatte 2 bewirkt ein Zusammendrücken des jeweiligen Federelements 62 und dadurch ein Heraustreten des eigentlichen Stanzstempels 18 unten aus der Stanzstempeleinheit 48 durch die zugeordnete Matrize 26.In Fig. 3, a preferred embodiment for a
Die in Fig. 3 dargestellte Matrize 26 ist ein Schneideinsatz in sogenannter Einwegausführung, der also bei Stumpfwerden nicht nachgeschliffen, sondern ausgewechselt wird. Die Schneidstempelaufnahme 24 weist oben eine - von oben gesehen - kreisrunde, aber mit einer Begradigung 68 versehene Aufnahmeaussparung 70 auf. In diese wird von oben der mit einer entsprechenden Umfangskontur versehene Schneideinsatz 26 eingesetzt und mit kleinen Schrauben befestigt. Der Schneideinsatz- 26 enthält die eigentliche Matrizen-Schneidöffnung 28. Die Begradigung 68 sichert eine positionsgenaue Lage des Schneideinsatzes 26.The die 26 shown in Fig. 3 is a cutting insert in a so-called one-way design, which is therefore not re-sharpened when blunt but is replaced. The cutting
Fig. 4 zeigt ein einfaches Beispiel einer sogenannten Teilefamilie aus dem Schaltergehäusebau. Derartige Teilefamilien, auch sehr viel komplizierterer Art, lassen sich mit einer erfindungsgemäß ausgebildeten Stanzmaschine besonders rationell fertigen.Fig. 4 shows a simple example of a so-called family of parts from the switch housing construction. Such families of parts, also of a much more complicated type, can be created with one designed according to the invention Manufacture punching machine particularly efficiently.
Fig. 4a) zeigt das einfachste Teil der Teilefamilie, bei dem sieben in identischem Abstand angeordnete, große Stanzausnehmungen 72 und jeweils zwischen diesen eine kleinere Stanzausnehmung 74 vorhanden sind. Zur Herstellung dieses Teils 76 wird man in Längsrichtung der Stanzmaschine benachbart zwei Stanzstempel 18 vorsehen, einen zum Stanzen einer größeren Ausnehmung 72 und den anderen zum Stanzen einer kleineren Ausnehmung 74. Beide Stanzstempel werden jeweils nach Vorschub des Teils 76 um die Vorschublänge a zugleich betätigt. Lediglich zum Abtrennen des fertigen Teils 76 vom bandförmigen Stanzrohmaterial könnte ein Trenn-Schneidstempel vorgesehen sein, der nur ein Mal nach sieben Stanzhüben eingeschaltet wird.4 a) shows the simplest part of the family of parts, in which there are seven large punched
Das Teil 78 gemäß Fig. 4b) unterscheidet sich vom Teil 76 durch eine geringere Länge und dadurch, daß bei einem Teil der kleineren Ausnehmungen 74 eine verlängerte Ausnehmungsform 74' zu stanzen ist. Hier kann man beispielsweise in Längsrichtung der Stanzmaschine beabstandet von den beiden zuvor beschriebenen Stanzstempeln einen zusätzlichen Stanzstempel vorsehen, der die Verlängerungen der Ausnehmungen 74' stanzt. Dieser zusätzliche Stanzstempel ist so zu steuern, daß er die Stanzung nicht bei jeder Stanzbewegung der Stanzmaschine durchführt, sondern nur dort, wo dies durch die Programmsteuerung der Stanzmaschine vorgegeben wird. Ansonsten bleibt dieser zusätzliche Stanzstempel ausgeschaltet. Außerdem ist der Trenn-Schneidstempel so zu steuern, daß nach einem Teil 78 mit fünf Ausnehmungen 72 abgetrennt wird.The
Das Teil 80 gemäß Fig. 4c) unterscheidet sich von den Teilen 76 und 78 dadurch, daß die größeren Ausnehmungen 72 einen geringeren gegenseitigen Mittenabstand a haben, daß die kleineren Ausnehmungen 74'' kleiner als zuvor sind, daß bei einigen der Blechlappen zwischen den Ausnehmungen 72 Löcher 82 zu stanzen sind und daß am Anfang des Teils 80 eine besondere Ausnehmung 84 mit anderer Form zu stanzen ist. Hier wird man hinsichtlich der Ausnehmungen 72 und 74" analog wie beim Teil 76 vorgehen. Für die Löcher 82 und die gesonderte Ausnehmung 84 wird man jeweils einen gesonderten Stanzstempel vorsehen, analog wir im Zusammenhang mit Fig. 4b) für die Verlängerung der kleineren Ausnehmungen 74' beschrieben. Die zusätzlichen Stanzstempel sind gesteuert dann einzuschalten, wenn ein Loch 82 oder eine Ausnehmung 84 zu stanzen sind.The
Fig. 5 zeigt eine Draufsicht auf einen bei der erfindungsgemäßen Stanzmaschine einsetzbaren Revolverteller 90. Der Revolverteller 90 hat eine im wesentlichen achteckige Form mit abgerundeten Ecken und ist in Schritten von 90° oder 45° um seine vertikale Drehachse 92 drehbar. Insgesamt 14 durchgehende Bohrungen 94 sind derart über den Umfang des Revolvertellers 90 verteilt, daß zumindest bei einem Teil der Schrittschaltstellungen des Revolvertellers 90 mehrere Bohrungen 94 längs einer geraden Linie 96 in Längsrichtung der Stanzmaschine angeordnet sind. Mit Abstand unter dem Revolverteller 90 befindet sich ein weiterer, in Fig. 5 nicht sichtbarer, ähnlicher Revolverteller. Diese beiden Revolverteller sind gemeinsam in Schritten weiterschaltbar. Der untere Revolverteller ruht auf dem Maschinentisch 38 auf, kann sich jedoch beim Weiterschalten rotatorisch gleitend auf diesem drehen.5 shows a top view of a
Die Bohrungen 94 dienen der eingesteckten Aufnahme von Stanzstempeleinheiten 48 in gleicher Weise, wie in Fig. 2 dargestellt. Auf dem unteren, nicht sichtbaren Revolverteller sind an entsprechenden Stellen Matrizenaufnahmen 24 und Matrizen 26 angeordnet in gleicher Weise, wie in Fig. 2 dargestellt.The
Durch Drehen des Revolvertellers 90 gemeinsam mit dem darunter befindlichen, nicht sichtbaren Revolverteller lassen sich also jeweils andere Werkzeugelemente 42 in eine Stellung bringen, in der sie durch die Kopfplatte 2 mit Stanzkraft beaufschlagbar sind, wobei wiederum einzelne Stanzstempel ausgeschaltet sein können.By rotating the
Claims (6)
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kopplungseinrichtung ein Zwischenstück (34) aufweist, das an der Kopfplatte (2) angeordnet ist und zwischen einer Aktivstellung, in der die Stanzkraft von der Kopfplatte (2) über das Zwischenstück (34) auf den zugeordneten Stanzstempel (18) übertragen wird, und einer zurückgezogenen Passivstellung, in der die Kopfplatte (2) ohne Stanzkraftübertragung auf den Stanzstempel (18) relativ zu diesem bewegbar ist, hin und her bewegbar ist.2. punching machine according to claim 1,
characterized,
that the coupling device has an intermediate piece (34) which is arranged on the head plate (2) and between an active position in which the punching force is transmitted from the head plate (2) via the intermediate piece (34) to the associated punch (18), and a retracted passive position, in which the head plate (2) can be moved back and forth on the punch (18) without transferring punching force.
dadurch gekennzeichnet,
daß mehrere Werkzeugelemente (42) zu einer Baueinheit zusammengefaßt sind.3. punching machine according to claim 1 or 2,
characterized,
that several tool elements (42) are combined to form a structural unit.
dadurch gekennzeichnet,
daß mehrere Kopplungseinrichtungen (34, 36) zu einer Baueinheit zusammengefaßt sind.4. punching machine according to one of claims 1 to 3,
characterized,
that several coupling devices (34, 36) are combined to form a structural unit.
daß die Werkzeugelemente (42) von einem Revolverteller (90) getragen sind.5. Punching machine according to one of claims 1 to 4, characterized in
that the tool elements (42) are carried by a turret plate (90).
dadurch gekennzeichnet,
daß dem Werkzeugsatz eine ein- und ausschaltbare Kopplungseinrichtung (34, 36) zugeordnet ist, die der wahlweisen Stanzkraftübertragung zum Stanzstempel (18) dient, daß eine Reihe der Führungshülsen (60), Stanzstempel (18) und Matrizen (26) zu einer baulichen Einheit zusammengefaßt sind, in der ein über deren Länge sich erstreckenden Unterteil (44) die Aufnahmen für die Matrizen (26) bildet und ein über deren Länge sich erstreckendes, mit Abstand darüber angeordnetes Oberteil die Führungsplatte (46) für die Führungshülsen (60) bildet, und daß eine Reihe von Kopplungseinrichtungen (34, 36) ebenfalls für sich zu einer baulichen Einheit zusammengefaßt ist.6. Tool set for installation in an existing press, which has a die (26) arranged in a die holder (24) and, at a distance above it, a die set guide for a punch (18), a guide sleeve (60) being provided as a guide, which is interchangeably inserted into a guide plate (46) and is axially displaceable against spring action, and the punch (18) against spring action axially in the guide sleeve (60) is movable,
characterized,
that the tool set is assigned a coupling device (34, 36) which can be switched on and off and which serves for the optional transfer of punching force to the punch (18), that a number of the guide sleeves (60), punch (18) and dies (26) form a structural unit in which a lower part (44) extending over its length forms the receptacles for the matrices (26) and an upper part extending over its length and arranged at a distance above it forms the guide plate (46) for the guide sleeves (60), and that a number of coupling devices (34, 36) is also combined to form a structural unit.
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