EP0140373B1 - Cutting press and tool set for cutting presses - Google Patents
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- EP0140373B1 EP0140373B1 EP84113082A EP84113082A EP0140373B1 EP 0140373 B1 EP0140373 B1 EP 0140373B1 EP 84113082 A EP84113082 A EP 84113082A EP 84113082 A EP84113082 A EP 84113082A EP 0140373 B1 EP0140373 B1 EP 0140373B1
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- punch
- punching
- punches
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- B21D28/00—Shaping by press-cutting; Perforating
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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 by the punching machine; with a series of tool elements, each having a die arranged in a die holder, a guide arranged at a distance above it for a punch and a punch; with a head plate of the drive device acting on the punch; and with the tool elements associated, switchable and disengageable coupling devices that serve the optional transfer of punching force to the assigned punch.
- a punching machine is known from the magazine “Bands, sheets, tubes” (1976), pages 448 to 450, in which the tool elements, including punching stamps, are each C-shaped and individually fastened to the machine table. Coupling devices that can be switched on and off are not available. 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 toward 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 .
- a punching machine with a row of tool elements lying transversely to the feed direction of the material to be punched and coupling devices that can be switched on and off are known.
- This machine has a common die plate for the dies and above it a common guide plate with bores in which the lower end regions of the punches slide up and down.
- the punches are held in a die holding plate which is attached to the top plate of the punching machine.
- no interchangeably inserted guide sleeves are provided in the guide plate.
- the invention has for its object to provide a punching machine which can be converted more easily to other punched parts.
- the punching machine according to the invention is universal and can also punch workpieces which have a total punching pattern which cannot be subdivided into identical individual punching patterns, particularly quickly and with high precision.
- 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.
- the individual cuts of the cut sequence can, if necessary, be carried out with punching dies switched on and off differently, which considerably expands the spectrum of parts which can be produced using the follow-up cutting 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 of which has a punch with an associated die, a larger number of different parts can be punched if one switches on and off other punch 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 nen.
- 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; with matrices arranged in die mounts, with guides for punching dies arranged at a distance above it and with punching dies; and with coupling devices which can be switched on and off and which serve for the optional transfer of the punching force to the associated punch, characterized in that a number of the punching dies and dies are combined to form a structural unit in which a lower part extending over their length forms the receptacles for the dies and one over the length of which extends and arranged at a distance above the upper part forms a guide plate into which axially displaceable guide sleeves for the axially displaceable stamping dies are inserted; and that a number of coupling devices is also combined into a single unit.
- 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 details of a tool element 42 and its punching force application can be seen more in detail from FIG.
- the tool element 42 shown consists essentially of a die holder 24 arranged on the lower part 44 with as inserted tem cutting insert 26 trained die, a punching unit 48 inserted into the upper part 46 from above, which can be moved downwards against the action of springs 50 to the die, and a coupling device attached to the head plate 2 at the bottom.
- the coupling device essentially consists of a vertical blind bore 54 which is open at the bottom and has a plunger 56 which is arranged to be vertically displaceable therein and serves to switch the plunger 56 on and off.
- Below the cutting insert 26, 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 punch 18 do not have to be arranged in a straight line, but the punch 18 can also be arranged behind and partly in front of the plane of the drawing, as viewed in the direction of FIG. 1. 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. It is also possible to attach a group of several coupling devices as a structural unit under the head plate 2, even if the dies 26 and punching units 48 are used individually.
- the punch unit 48 is inserted in the simplest way from above into a corresponding hole in the upper part. 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 one another with the individual tool elements 42 or groups of tool elements 42 can be arranged at a selectable position 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 therebetween can be seen.
- a stamping punch holder 64, through which the actual punching punch 18 of smaller diameter is arranged, extends through a concentric inner space of these parts 58, 60, 62 that runs from top to bottom is attached.
- the stamping stamp unit 48 is designed in a manner 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.
- the die shown in Fig. 3 is a cutting insert in a so-called one-way version, 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 produced particularly efficiently with a punching machine designed according to the invention.
- 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 punches 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 punch can be provided in the longitudinal direction of the punching machine, spaced apart from the two punch punches 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 4c) differs from the parts 76 and 78 in that the larger recesses 72 have a smaller mutual center spacing a, the smaller recesses 74 "are smaller than before, and in some of the sheet metal tabs 72 holes 82 between the recesses are to be punched and that a special recess 84 with a different shape is to be punched at the beginning of part 80.
- the procedure is the same as for part 76.
- a separate punch is provided in each case, analogously to that described in connection with FIG. 4b) for the extension of the smaller recesses 74 '.
- the additional punches are to be switched on in a controlled manner when a hole 82 or a recess 84 is to be punched.
- FIG. 1 shows a top view of a turret plate 90 which can be used in the punching machine.
- the turret plate 90 has an essentially octagonal shape with rounded corners and can be rotated in 90 ° or 45 ° sections about its vertical axis of rotation 92.
- a total of 14 through bores 94 are distributed over the circumference of the turret plate 90 in such a way that at least some of the cut-off positions of the turret plate 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, in Fiq. 5 invisible, similar revolver plate.
- 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.
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, eine im Abstand darüber angeordnete Führung für einen Stanzstempel und einen Stanzstempel aufweisen; mit einer die Stanzstempel beaufschlagenden Kopfplatte der Antriebseinrichtung; und mit den Werkzeugelementen zugeordneten, ein- und ausschaltbaren Kopplungseinrichtungen, die der wahlweisen Stanzkraftübertragung zum zugeordneten Stanzstempel dienen.The invention relates to a punching machine with a feed device for the cyclical further movement of the material to be punched by the punching machine; with a series of tool elements, each having a die arranged in a die holder, a guide arranged at a distance above it for a punch and a punch; with a head plate of the drive device acting on the punch; and with the tool elements associated, switchable and disengageable coupling devices that serve the optional transfer of punching force to the assigned punch.
Bei einer bekannten Stanzmaschine dieser Art (US-A-3 048 328) sind die Matrizen der Werkzeugelemente auf dem Maschinentisch befestigt, während die Stanzstempel der Werkzeugelemente über Zwischenteile an der Kopfplatte der Stanzmaschine befestigt sind. Wenn die Stanzmaschine auf die Produktion anderer Stanzteile umgerüstet werden soll, müssen Austauscharbeiten sowohl am Maschinentisch als auch an der Kopfplatte vorgenommen werden und müssen die ausgetauschten Matrizen und Stanzstempel einzeln wieder zueinander justiert werden.In a known punching machine of this type (US-A-3 048 328), the matrices of the tool elements are fastened to the machine table, while the punch stamps of the tool elements are fastened to the head plate of the punching machine via intermediate parts. If the punching machine is to be converted to the production of other punched parts, replacement work must be carried out on both the machine table and the top plate and the exchanged dies and punch stamps must be individually adjusted again.
Aus der Zeitschrift «Bänder, Bleche, Rohre» (1976), Seiten 448 bis 450, ist eine Stanzmaschine bekannt, bei der die Werkzeugelemente, einschließlich Stanzstempel, jeweils C-förmig und einzeln auf dem Maschinentisch befestigt sind. Ein- und ausschaltbare Kopplungseinrichtungen sind nicht vorhanden. 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 Werkstükken, 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 is known from the magazine “Bands, sheets, tubes” (1976), pages 448 to 450, in which the tool elements, including punching stamps, are each C-shaped and individually fastened to the machine table. Coupling devices that can be switched on and off are not available. 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 toward 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, the overall punching pattern of which 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.
Aus der Zeitschrift ceWerkstattstechnik.., 56. Jg. 1966. Heft 10, S. 497/498, ist eine Stanzmaschine mit einer quer zur Vorschubrichtung des zu stanzenden Materials liegende Reihe von Werkzeugelementen und ein- und ausschaltbaren Kopplungseinrichtungen bekannt. Diese Maschine weist eine gemeinsame Matrizenplatte für die Matrizen und oberhalb davon eine gemeinsame Führungsplatte mit Bohrungen auf, in denen die unteren Endbereiche der Stanzstempel gleitend auf und nieder gehen. Die Stanzstempel sind jedoch in einer Stempelhalteplatte gehalten, die an der Kopfplatte der Stanzmaschine befestigt ist. Außerdem sind in der Führungsplatte keine auswechselbar eingesteckten Führungshülsen vorgesehen.From the magazine ceWerkstattstechnik .., 56th year 1966. Issue 10, pp. 497/498, a punching machine with a row of tool elements lying transversely to the feed direction of the material to be punched and coupling devices that can be switched on and off are known. This machine has a common die plate for the dies and above it a common guide plate with bores in which the lower end regions of the punches slide up and down. However, the punches are held in a die holding plate which is attached to the top plate of the punching machine. In addition, no interchangeably inserted guide sleeves are provided in the guide plate.
Aus der DE-A-2 538 605 ist ein einzelnes Werkzeugelement mit C-förmigem Rahmen bekannt, das im unteren Arm des Rahmens eine Matrize und im oberen Arm des Rahmens auswechselbar eingesteckt eine Führungshülse aufweist, in der darin aufgenommene Stanzstempel gegen Federwirkung axial verschiebbar ist.From DE-A-2 538 605 a single tool element with a C-shaped frame is known, which has a die inserted in the lower arm of the frame and a guide sleeve which is interchangeably inserted in the upper arm of the frame, in which the stamping die accommodated therein is axially displaceable against spring action .
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfacher auf andere herzustellende Stanzteile umrüstbare Stanzmaschine zu schaffen.The invention has for its object to provide a punching machine which can be converted more easily to other punched parts.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Stanzmaschine erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Werkzeugelemente zu einer auf dem Maschinentisch aufruhenden Baueinheit zusammengefaßt sind, die aufweist:
- - ein über deren Länge sich erstreckendes Unterteil, das die Aufnahme für die Matrizen bildet;
- - ein über deren Länge sich erstreckendes, mit Abstand darüber angeordnetes Oberteil, das eine Führungsplatte bildet, in die Führungshülsen für die Stanzstempel auswechselbar gesteckt sind;
- - die Stanzstempel.
- - A lower part extending over its length, which forms the receptacle for the matrices;
- - An upper part which extends over its length and is arranged at a distance above it and forms a guide plate, in which guide sleeves for the punch are exchangeably inserted;
- - the stamps.
Die erfindungsgemäße Stanzmaschine ist universell und kann schnell und mit hoher Präzision insbesondere auch Werkstücke stanzen, die ein nicht in identische Einzel-Stanzmuster unterteilbares Gesamt-Stanzmuster haben.The punching machine according to the invention is universal and can also punch workpieces which have a total punching pattern which cannot be subdivided into identical individual punching patterns, particularly quickly and with high precision.
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. In the case of die cuts according to the follow-up cutting principle, the individual cuts of the cut sequence can, if necessary, be carried out with punching dies switched on and off differently, which considerably expands the spectrum of parts which can be produced using the follow-up cutting 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 of which has a punch with an associated die, a larger number of different parts can be punched if one switches on and off other punch 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 nen. 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 4. 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; mit in Matrizenaufnahmen angeordneten Matrizen, mit im Abstand darüber angeordneten Führungen für Stanzstempel und mit Stanzstempeln; und mit ein- und ausschaltbaren Kopplungseinrichtungen, die der wahlweisen Stanzkraftübertragung zum zugeordneten Stanzstempel dienen, dadurch gekennzeichnet, daß eine Reihe der Stanzstempel und Matrizen zu einer Baueinheit zusammengefaßt ist 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 eine Führungsplatte bildet, in die axial gegen Federwirkung verschiebbare Führungshülsen für die axial gegen Federwirkung darin verschiebbaren Stanzstempel auswechselbar gesteckt sind; und daß eine Reihe von Kopplungseinrichtungen ebenfalls für sich zu einer Baueinheit zusammengefaßt ist.The invention further relates to a tool set for installation in an existing press; with matrices arranged in die mounts, with guides for punching dies arranged at a distance above it and with punching dies; and with coupling devices which can be switched on and off and which serve for the optional transfer of the punching force to the associated punch, characterized in that a number of the punching dies and dies are combined to form a structural unit in which a lower part extending over their length forms the receptacles for the dies and one over the length of which extends and arranged at a distance above the upper part forms a guide plate into which axially displaceable guide sleeves for the axially displaceable stamping dies are inserted; and that a number of coupling devices is also combined into a single unit.
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 Weiterbildung 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 Stanzmaschine mit einem Revolverteller.
- Fig. 1 zeigt von einer Stanzmaschine eine
Kopfplatte 2 und einenMaschinentisch 38. DieKopfplatte 2 ist mittels einer nicht gezeichneten Antriebseinrichtung, beispielsweise in Form eines hydraulischen Stanzhubantriebs, längsFührungssäulen 6 auf denMaschinentisch 38 zu bewegbar. Auf demMaschinentisch 38 ist einUnterteil 44 und mit Abstand darüber einOberteil 46 angebracht, wobei dasUnterteil 44 und dasOberteil 46 über die ganze Länge desMaschinentischs 38 durchgehen können, in kürzere Abschnitte unterteilt sein können oder auch proWerkzeugelement 42 ein eigenes Teil bilden können. DieKopfplatte 2, die beim dargestellten Ausführungsbeispiel die Form eines sich in Längsrichtung der Stanzmaschine erstreckenden Balkens hat, erstreckt sich oberhalb der Reihe derWerkzeugelemente 42. Zur Ausführung der Stanzbewegung wird die Kopfplatte nach unten bewegt und beaufschlagt einen, mehrere oder alleWerkzeugelemente 42 mit Stanzkraft.
- 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 with a turret.
- 1 shows a
head plate 2 and a machine table 38 of a punching machine. Thehead plate 2 can be moved alongguide 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. On the machine table 38 there is alower part 44 and at a distance above anupper part 46, thelower part 44 and theupper part 46 being able to pass over the entire length of the machine table 38, can be divided into shorter sections or can also form a separate part for eachtool element 42 can. Thehead 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 oftool elements 42. To carry out the punching movement, the head plate is moved downwards and applies punching force to one, several or all of thetool elements 42 .
Aus Fig.2 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 ZylinderKolben-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.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 Stanzstempeleinheit 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 betrachtetteils 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. 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 Koppfungseinrichtungen 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 eingesteckt. Gleiches giltfür 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.The
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 Stanzstempeleinheit48 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 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 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 shown in Fig. 3 is a cutting insert in a so-called one-way version, 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 produced particularly efficiently with a punching machine designed according to the invention.
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 andern 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 Stanzstempein 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 gemäs 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 wie 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. zeigt eine Draufsicht auf einen bei der Stanzmaschine einsetzbaren Revolverteller 90. Der Revolverteller 90 hat eine im wesentlichen achteckige Form mit abgerundeten Ecken und ist in Schnitten 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 Schnrittschaltstellungen 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 Fiq. 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.1 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
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