EP0271481A2

EP0271481A2 - Verfahren und Rohling zur Herstellung von Werkzeugen

Info

Publication number: EP0271481A2
Application number: EP87890278A
Authority: EP
Inventors: Herbert Ing. Kopf; Franz Ing. Tejral
Original assignee: Vereinigte Edelstahlwerke AG; Boehler GmbH
Current assignee: Boehler GmbH
Priority date: 1986-12-12
Filing date: 1987-12-04
Publication date: 1988-06-15
Anticipated expiration: 2007-12-04
Also published as: ATA330086A; EP0271481A3; EP0271481B1; AT390221B; DE3768926D1

Abstract

Die Erfindung befaßt sich mit einem Verfahren zur Herstellung von Schneidwerkzeugen bzw. nach dem Verfahren hergestellter Rohling (1) für Maschinenmesser aus warmgewalztem Flachstahl, mit einer die Schneidkante (7) bildenden Abschrägung (3). Hierbei ist zum Ziel gesetzt, bei diesen Maschinenmessern die Standzeit zu erhöhen und eine Verbilligung in der Herstellung zu erreichen. Dies wird dadurch erreicht, daß ein Flachprofil als trapez-, oder parallelogrammartiges Profil gewalzt wird, wobei an der im Querschnitt sich im spitzen Winkel zur Seitenfläche (5) ergebenden Abschrägung die durch Überfüllung des Walzenkalibers im letzten Stich zum Fertigprofil sich bildende Walzfahne (8) eine homogene Materialstruktur im Schneidkantenbereich bildet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Schneidwerkzeugen bzw. nach dem Verfahren hergestellter Rohling für insbesondere Maschinenmesser, aus warmgewalztem Flachstahl, mit einer die Schneidkante bildenden Abschrägung.
Der Zweck dieses Herstellungsverfahrens besteht darin, eine wirtschaftliche Fertigung durch Einsatz eines Spezialprofils zu erreichen.
Es ist für die Herstellung von Maschinenmessern bekannt, einen Flachstahl aus geeignetem Material zu verwenden, der im Profil rechteckig ist und durch Warmwalzen erstellt wird. Solche als Stangenmaterial erstellten Halbzeuge werden auf die gewünschte Länge zugeschnitten und allseitig mechanisch bearbeitet. An jener Seite, an der die Schniede vorgesehen ist, muß nun eine Abschrägung vorgenommen werden, damit eine Schneidkante gebildet wird. Da diese Schneidkante möglichst scharfkantig ausgebildet sein soll, ergibt sich die Notwendigkeit, die Abschrägung nach dem Härten bzw. Vergüten zu schliefen.
Der Nachteil besteht nun darin, daß beim Schleifprozeß gerade die Schneidkante eine geringe Wärmeabfuhr erfährt und so tritt an dieser Stelle eine Temperaturerhöhung ein, wodurch das Vergütungsgefüge nachteilig beeinflußt und die Härte vermindert sind.
Weist der Flachstahl herstellungsbedingt eine entkohlte Oberflächenzone auf oder entsteht beim Härten eines bereits eine Abschrägung aufweisenden Messerrohlings eine oberflächliche Entkohlung, so muß diese Schicht zumin destens an den zwei Flächen, welche die Schneidkante ergeben, abgeschliffen werden.
Weiters weist gewalzter Stabstahl eine in Walzrichtung ausgebildete zeilige Struktur auf. Ist nun die Schneidkante des Messers parallel zur Walzrichtung ausgebildet, so bewirken diese Zeilen, die durch Inhomogenitäten im Mikrobereich des Vormaterials entstehen, unterschiedliche Werkstoffeigenschaften über die Länge der Kante und somit geringe Standzeit der Schneidwerkzeuge.
Ausgehend von diesem Stand der Technik lag der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Schneidwerkzeugen, insbesondere Maschinenmesser zu entwickeln, das die Standzeit des Werkzeuges erhöht, und außerdem noch billiger in der Herstellung kommt.
Erfindungsgemäß wird das Ziel dadurch erreicht, daß am Flachprofil zumindest eine, gegebenenfalls beide Stegflächen als trapez-, oder parallelogrammartiges Profil gewalzt wird, wobei an der im Querschnitt sich im spitzen Winkel zur Seitenfläche ergebendenAbschrägung die durch Überfüllung des Walzenkalibers im letzten Stich zum Fertigprofil sich bildende Walzfahne eine homogene Materialstruktur im Schneidkantenbereich bildet.
Dadurch wird erreicht, daß sich zunächst eine Materialersparnis ergibt, weil die Abschrägung nun nicht mehr mechanisch gefertigt werden muß. Das Wesentliche ist aber die Erhöhung der Standzeit der Schneidkante, weil im Bereich der Walzfahne eine verbesserte Materialstruktur vorliegt und die entkohlte Oberflächenzone im Zuge des Schleifens ohnehin entfernt wird. Die Folge ist ein besser schneidendes Maschinenmesser mit längerer Lebensdauer.
Als vorteilhaft hat sich erwiesen, wenn die Walzfahne ein Dicken - Breitenverhältnis von 1 : 1 bis 1 : 3 enthält. Bei einer Profildicke des Maschinenmessers von 5 bis 30 mm und einer Profilbreite von 10 bis 120 mm ist eine Walzfahnendicke von 1 mm beginnend bis zu einer Stärke von 3 mm am günstigsten, weil diese sich beim Walzvorgang am einfachsten ergibt und zur Entkohlungszone ausreicht.
Ferner ist von Vorteil, wenn die Abschrägung zur Bildung der Schnittkante einen Winkel von 30° bis 60°, gegebenenfalls von 90°, vorzugsweise von 45° bis 60° aufweist, wobei der Schliff der Endbearbeitung gegebenenfalls auf den Bereich der Walzfahne beschränkt ist. Damit ist eine Gewähr gegeben, daß eine exakte Schneidkante mit geringem Schleifaufwand erstellt werden kann.
Als besonderer Vorteil ist aber die Tatsache anzusehen, daß der zunächst durch den Walzvorgang längsgerichtete Faserverlauf gerade durch das Zusammenquetschen des Materials bei der Bildung der Walzfahne eine Umlenkung in Richtung der Schneidkante erfährt und somit eine Strukturverbesserung gerade an der Schneidkante bildet. Nachdem nun beim Schleifen an der Schneide die Oberflächenzone, die gegebenenfalls im Zuge des Erzeugungsprozesses entkohlt wurde, abgetragen wird, ist es leicht verständlich, daß durch diese erfindungsgemäße Maßnahme sich eine erhebliche Verbesserung der Standzeit eines solcherart hergestellten Maschinenmessers ergibt.
Anhand eines Ausführungsbeispiels sei die Erfindung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1: Profil eines Schneidmessers
Fig. 2: Profil mit beidseitiger Schneide
Fig. 3: Abkantprofil

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist ein trapezförmiges Fertigprofil 1 aufgeführt. Es weist eine im rechten Winkel erstellte Stirnfläche 2 zu den oberen und unteren Seitenflächen 4, 5 auf. An der gegenüberliegenden Seite der Stirnfläche 2 ist die Abschrägung 3 zu ersehen. Diese begrenzenden Flächen stellen das fertige Produkt dar, nachdem infolge der Abschrägung 3 eine Schneidkante 7 gebildet wurde. Dieses Profil wurde aus einem Flachstahl erstellt, wie die strichliert abgedeutete Kontur 6 zeigt. Wird nun der mit Übermaß belassene und gewalzte Flachstahl an einer Seite zur Bildung der Schneide schräg gewalzt, so ist es vorteilhaft, durch ein überfülltes Kaliber bewußt eine Walzfahne 8 im letzten Stich zu erstellen. Der Rohling hat deshalb vor der mechanischen Bearbeitung die Form gemäß der dünnen Linie als fertiges, trapezartiges Profil 9.
Die Fig. 2 zeigt nun eine weitere vorteilhafte Variante der Herstellung eines Maschinenmessers. Es wird ein parallelogrammartiges Fertigprofil 10 erstellt, das aus den parallelen Flächen 13 und den beiden Abschrägungen 11 besteht. An der linken unteren und an der rechten oberen Seite ergibt sich die Schneidkante 7. Auch hier wird kein Flachstahl als Flachprofil 12, sondern bei der Erstellung des Halbzeuges je eine Abschrägung 11, jedoch mit Übermaß für die Bearbeitungszugabe gewalzt, derart, daß an beiden zu erstellenden Schneidkanten 7 eine Walzfahne 14 ver bleibt. Der fertige Rohling weist dann die wieder mit einer dünnen Linie angegebene Kontur eines parallelogrammartigen Profils 15 auf. Hernach kann es zur Messerherstellung in Mitte getrennt werden.
Schließlich sei noch ein weiteres Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 genannt. Mit dem vorhin genannten Herstellungsverfahren kann auch ein Abkantprofil erstellt werden, wie dies bei der Blechverarbeitung Anwendung findet. Das Abkantprofil 16 als Endprodukt besteht aus den oberen und unteren parallelen Flächen 19, jedoch ist die Abschrägung 18 beispielsweise so gewählt, daß eine scharfe Kante 21 in Mitte verbleibt. Auch hier wird anstelle der Flachstahlkontur 17 ein gemäß der dünnen Linie gewalztes Profil 22 gefertigt, bei dem an der sich schneidenden Linie der Abschrägungen 18 eine Walzfahne 20 verbleibt. Nachdem der Abkantrohling in der Weise gefertigt und gehärtet wurde, wird das Profil 22 gegebenenfalls allseitig, aber zumindest an den Abschrägungen 18 geschliffen. Damit nun keine Entkohlung an der Kante 21 vorliegt, beläßt man bewußt beim Walzen die Walzfahne 20.
In beiden Fällen wird angestrebt, die Walzfahne 8, 14 mit einem Dicken - Breitenverhältnis von 1 : 1 bis 1 : 3 zu wählen. Die Größe der Walzfahne 7 hängt in erster Linie von der Größenordnung des Fertigprofils 1, 10 ab. Wie die Erfahrung zeigt, wird die Walzfahnendicke von 1 mm beginnend, sich bis zu einer Stärke von 3 mm erstrecken, wenn sich die Profildicke zwischen 5 bis 30 mm bzw. die Profilbreite zwischen 10 bis 120 mm ergibt.
Aus diesem Herstellverfahren ergibt sich ein materialsparend in der Fertigung und mit einer hohen Standzeit zu erwartendes Maschinenmesser.
Darüberhinaus ergibt sich selbstverständlich die Möglichkeit, dieses Herstellverfahren auch auf Rundmesser auszudehnen. Es braucht lediglich ein der Walzfahne ähnlicher Vorsprung belassen werden, damit beim Schleifvorgang an der Schneide keine Entkohlung und damit Härteverminderung eintritt.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von Schneidwerkzeugen, insbesondere Maschinenmesser, aus warmgewalztem Flachstahl, mit einer die Schneidkante bildenden Abschrägung, dadurch gekennzeichnet, daß am Flachprofil (6,12) zumindest eine, gegebenenfalls beide Stegflächen als trapez-, oder prallelogrammartiges Profil (9,15) gewalzt wird, wobei an der im Querschnitt sich im spitzen Winkel zur Seitenfläche (5,13) ergebenden Abschrägung (3,11) die durch Überfüllung des Walzenkalibers im letzten Stich zum Fertigprofil (1,10) sich bildende Walzfahne (8,14) eine homogene Materialstruktur im Schneidkantenbereich bildet.

2. Rohling nach dem Herstellverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzfahne (8,14) ein Dicken - Breitenverhältnis von 1 : 1 bis 1 : 3 enthält, wobei bei einer Profildicke von 5 bis 30 mm und einer Profilbreite von 10 bis 120 mm eine Walzfahnendicke von 1 mm beginnend, sich bis zu einer Stärke bis 3 mm erstreckt.

3. Rohling nach dem Herstellverfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschrägung (3,11) zur Bildung der Schnittkante (7) einen Winkel zur Seitenfläche (5,13) von 30° bis 60°, gegebenenfalls von 90°, vorzugsweise von 45° bis 60° aufweist, wobei der Schliff der Endbearbeitung gegebenenfalls auf den Bereich der Walzfahne (8,14) beschränkt ist.