EP0325947A2 - Folgeverfahren und Folgewerkzeug für Stanzteile - Google Patents

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EP0325947A2
EP0325947A2 EP89100405A EP89100405A EP0325947A2 EP 0325947 A2 EP0325947 A2 EP 0325947A2 EP 89100405 A EP89100405 A EP 89100405A EP 89100405 A EP89100405 A EP 89100405A EP 0325947 A2 EP0325947 A2 EP 0325947A2
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EP
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punched
die
stamped
embossing
punch
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Reinhard Tusch
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E Winkemann & Co KG GmbH
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E Winkemann & Co KG GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D53/00—Making other particular articles
    • B21D53/16—Making other particular articles rings, e.g. barrel hoops
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D37/00—Tools as parts of machines covered by this subclass
    • B21D37/08—Dies with different parts for several steps in a process

Definitions

  • the invention relates to a follow-up process for the production of stamped parts in several steps, such as shaping steps, catching step and punch cutout, the punched part being cut out by a punch in accordance with the outer contour of the punched part in cooperation with a die.
  • the punch cut-out always creates a punch feed, see DIN 6930, Figure 1.
  • the size of this punch feed depends on the material, the material thickness, the strength of the material and other parameters.
  • the punch feed cannot be avoided because it is caused by production.
  • the punch feed reduces the shape accuracy of the stamped parts.
  • the function of the stamped parts in the installed state is not guaranteed as a result of this stamping.
  • an additional machining operation e.g. B. grinding, necessary.
  • a layer of material is removed in the thickness of the punch feed.
  • the initial thickness of the sheet metal strip must be made larger by this grinding. This means high material consumption and also high labor costs for the additional grinding process.
  • the object of the invention is to provide a follow-up method which delivers stamped parts with an almost disappearing punch feed.
  • an embossing in the depth of a fraction of the punched strip thickness with an outer contour is somewhat larger than the outer contour of the stamped part in an embossing step preceding the stamped cutout and that the punch feed created during the embossing step is made to flow in the punch cutout, so that a cutting surface with straight profile lines is obtained.
  • the invention differs from the prior art in that in an additional stamping step with an oversize, a punched feed is intentionally generated. However, this punch feed is deformed in the punch cutout, so that a punched part with straight cutting lines is obtained which is free of punch feed. There is no post-processing.
  • the additional embossing step fits easily into the subsequent processing, without the need for an additional step.
  • the method of the invention is applicable to annular, disc-shaped or profiled stamped parts.
  • a particularly good cut surface in the punching cut is obtained in that the depth of the embossing is 10 to 50% of the thickness of the punched strip.
  • the quality of the cut surface can be further improved in that the depth of the embossing is 20 to 30% of the punched strip thickness.
  • the invention further proposes a follow-up tool for stamped parts with several stations, such as forming stations, catching station and cutting station, which comprises a stamping die corresponding to the outer contour of the stamped part and a corresponding die.
  • stations such as forming stations, catching station and cutting station
  • stamping die corresponding to the outer contour of the stamped part and a corresponding die.
  • embossing station is provided in front of the cutting station, the embossing stamp and embossing die of which has an outer contour slightly larger than the outer contour of the stamped part and that the depth of impression of the embossing stamp makes up a fraction of the stamped strip thickness.
  • This follow-on tool allows the production of stamped parts without punching.
  • An existing follow-up tool can easily be converted according to the teaching of the invention.
  • the transverse dimensions of the stamping die are up to 10% larger than the transverse dimensions of the stamped part.
  • a follow-up tool for producing annular disks from a punched strip 3 is shown.
  • the punching strip 3 runs between the lower tool 1 and the upper tool 2.
  • the 1st station is a punching station with a punch 4 and a die 5 for forming a hole 9.
  • a catch pin 6 can be seen, which is used to align the punched strip 3 in register.
  • an embossing stamp 7 can be seen which forms an internal countersink 8 of the hole 9.
  • a fourth station with an embossing stamp 10 and an embossing die 21 shows the essence of the invention.
  • the outer diameter of the stamp 10 is up to 10%, in particular up to 5% larger than the outer diameter of the finished stamped part 22.
  • the stamp 10 produces an embossed impression according to FIGS. 1 and 2 in the depth of a fraction of the stamped strip thickness.
  • the embossing impression is 10 to 50%, in particular 20 to 30% of the punched strip thickness.
  • 2 clearly shows the embossing step 11 on the side of the embossing stamp and the punch feed 12 on the opposite side of the punched strip 3.
  • the dashed lines 23 indicate the nominal diameter of the finished stamped part.
  • the opposite inner countersink 16 of the hole 9 is formed by means of a lower die 13, a holder 14 and a core 15.
  • the last station there is also a catch pin 19 and also a punch 17 which cooperates with a die 18.
  • the outer diameter of the punch 17 corresponds to the finished diameter of the stamped part 22. It can be seen that the outer edge and the outer edge of the embossing stage 11 remain.
  • the punch feed 12 on the opposite side is made to flow when cut out and deformed into a cylindrical cutting surface with smooth and straight cutting lines, as can be clearly seen from FIG. 3.
  • the stamped part 22 is ejected in the direction of the arrow.
  • FIG. 3 The outer surface of the finished stamped part according to FIG. 3 is exactly one cylinder surface. A punch feed does not occur to any appreciable extent on.
  • FIG. 4 shows a stamped part 22 which is produced by a conventional follow-up method. One recognizes the clear punch feed 20, which in many cases requires a post-treatment to make the punch part fully usable.
  • annular disc The production of an annular disc is shown above.
  • the invention can also be used in the production of solid panes and molded parts of any profiling. In the subsequent process, of course, other usual intermediate steps for deformation can be carried out. A follow-up tool can still be retrofitted so that the method according to the invention can be carried out.

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Abstract

Ein Folgeverfahren zur Herstellung von Stanzteilen in mehreren Schritten, wie Formschritten, Fangschritt und Stanzausschnitt, wobei beim Stanzausschnitt das Stanzteil von einem Stanzstempel entsprechend der Außenkontur des Stanzteils in Zusammenwirken mit einer Matrize ausgeschnitten wird. Das technische Problem ist die Bereitstellung eines Folgeverfahrens, das Stanzteile mit nahezu verschwindendem Stanzeinzug liefert. In einem dem Stanzausschnitt vorgeschalteten Prägeschritt erfolgt eine Einprägung in der Tiefe eines Bruchteils der Stanzstreifendicke mit einer Außenkontur etwas größer als die Außenkontur des Stanzteils, und der beim Prägeschritt entstehende Stanzeinzug wird im Stanzausschnitt zum Fließen gebracht, so daß man eine Schnittfläche mit geraden Profillinien erhält. Ein Folgewerkzeug umfaßt einen Prägestempel mit größeren Querabmassungen als das Stanzteil.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Folgeverfahren zur Herstellung von Stanzteilen in mehreren Schritten, wie Formschritten, Fangschritt und Stanzausschnitt, wobei beim Stanzausschnitt das Stanzteil von einem Stanzstempel entsprechend der Außenkontur des Stanzteils in Zusammen­wirken mit einer Matrize ausgeschnitten wird.
  • Beim Stanzausschnitt entsteht immer ein Stanzeinzug, vergleiche DIN 6930, Bild 1. Dieser Stanzeinzug ist in seiner Größe vom Werk­stoff, von der Werkstoffdicke, von der Festigkeit des Werkstoffs und von anderen Parametern abhängig. Der Stanzeinzug läßt sich nicht ver­meiden, da er fertigungsbedingt entsteht.
  • Der Stanzeinzug mindert jedoch die Formgenauigkeit der Stanztei­le. In vielen Fällen ist infolge dieses Stanzeinzugs die Funktion der Stanzteile im Einbauzustand nicht gewährleistet. Infolgedessen ist ein zusätzlicher spanabhebender Arbeitsgang, z. B. ein Schleifen, not­endig. Dabei wird eine Werkstoffschicht in der Dicke des Stanzeinzugs abgetragen. Infolgedessen muß die Ausgangsdicke des Blechstreifens um diesen Abschliff größer bemessen werden. Dieses bedeutet einen hohen Werkstoffverbrauch und außerdem hohe Arbeitskosten für den zusätzli­chen Schleifvorgang.
  • Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung eines Folgeverfah­rens, das Stanzteile mit nahezu verschwindendem Stanzeinzug liefert.
  • Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß in einem dem Stanzausschnitt vorgeschalteten Prägeschritt eine Einprä­gung in der Tiefe eines Bruchteils der Stanzstreifendicke mit einer Außenkontur etwas größer als die Außenkontur des Stanzteils erfolgt und daß der beim Prägeschritt entstehende Stanzeinzug im Stanzaus­schnitt zum Fließen gebracht wird, so daß man eine Schnittfläche mit geraden Profillinien erhält.
  • Die Erfindung unterscheidet sich insofern vom Stand der Technik, als in einem zusätzlichen Prägeschritt mit Übermaß ein Stanzeinzug ab­sichtlich erzeugt wird. Dieser Stanzeinzug wird jedoch im Stanzaus­schnitt verformt, so daß man ein Stanzteil mit geradlinig verlaufen­den Schneidlinien erhält, das frei von Stanzeinzug ist. Eine Nachbe­arbeitung entfällt. Der zusätzliche Prägeschritt fügt sich sich zwang­los in die Folgebearbeitung ein, ohne daß hierfür ein zusätzlicher Ar­beitsgang notwendig wäre. Das Verfahren der Erfindung ist bei ringför­migen, scheibenförmigen oder profilierten Stanzteilen anwendbar.
  • Eine besonders gute Schnittfläche beim Stanzausschnitt erhält man dadurch, daß die Tiefe der Einprägung 10 bis 50 % der Stanzstrei­fendicke beträgt.
  • Die Güte der Schnittfläche läßt sich dadurch weiter verbessern, daß die Tiefe der Einprägung 20 bis 30 % der Stanzstreifendicke beträgt.
  • Die Erfindung schlägt weiter ein Folgewerkzeug für Stanzteile mit mehreren Stationen wie Formstationen, Fangstation und Ausschnitt­station, die einen Stanzstempel entsprechend der Außenkontur des Stanzteils und eine entsprechende Matrize umfaßt. Dieses ist dadurch gekennzeichnet, daß vor der Ausschnittstation eine Prägestation vorge­sehen ist, deren Prägestempel und Prägematrize eine Außenkontur etwas größer als die Außenkontur des Stanzteils aufweist und daß die Ein­drucktiefe des Prägestempels einen Bruchteil der Stanzstreifendicke ausmacht.
  • Dieses Folgewerkzeug erlaubt die Herstellung von Stanzteilen ohne Stanzeinzug. Ein bereits vorhandenes Folgewerkzeug läßt sich ohne weiteres nach der Lehre der Erfindung umrüsten.
  • Zur Unterdrückung des Stanzeinzugs erweist es sich als besonders günstig, daß die Querabmessungen des Prägestempels bis zu 10 % größer als die Querabmessungen des Stanzteils sind.
  • Bevorzugte Werte erhält man dadurch, daß die Querabmessungen des Prägestempels bis zu 5 % größer als die Querabmessungen des Stanz­teils sind.
  • Das Folgeverfahren nach der Erfindung wird in der anliegenden Zeichnung erläutert, in der darstellen:
    • Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Folgewerkzeug,
    • Fig. 2 einen Schnitt durch den Stanzstreifen,
    • Fig. 3 ein ausgeschnittenes Stanzteil im Schnitt,
    • Fig. 4 zum Vergleich ein herkömmlichers Stanzteil und
    • Fig. 5 eine Draufsicht zu Fig. 2.
  • In den Zeichnungen ist ein Folgewerkzeug zur Herstellung ringför­miger Scheiben aus einem Stanzstreifen 3 dargestellt. Man erkennt ein Unterwerkzeug 1 mit Matrizen und ein Oberwerkzeug 2 mit verschiedenen Formstempeln und Stanzstempeln. Zwischen dem Unterwerkzeug 1 und dem Oberwerkzeug 2 läuft der Stanzstreifen 3 durch.
  • Die 1. Station ist eine Lochstation mit einem Lochstempel 4 und einer Lochmatrize 5 zur Formung eines Loches 9. In der 2. Station erkennt man einen Fangstift 6, der zum registergerechten Ausrichten des Stanzstreifens 3 dient. In einer 3. Station erkennt man einen Prägestempel 7, der eine Innenansenkung 8 des Loches 9 formt.
  • Eine 4. Station mit einem Prägestempel 10 und einer Prägematrize 21 zeigt den Kern der Erfindung. Der Außendurchmesser des Prägestem­pels 10 ist bis zu 10 %, insbesondere bis zu 5 % größer als der Außen­durchmesser des fertigen Stanzteils 22. Der Prägestempel 10 erzeugt nach den Fig. 1 und 2 einen Prägeeindruck in der Tiefe eines Bruch­teils der Stanzstreifendicke. Der Prägeeindruck beträgt 10 bis 50 %, insbesondere 20 bis 30 % der Stanzstreifendicke. Man erkennt in Fig. 2 deutlich die Prägestufe 11 auf der Seite des Prägestempels und den Stanzeinzug 12 auf der gegenüberliegenden Seite des Stanzstreifens 3. Die gestrichelten Linien 23 geben den Solldurchmesser des fertigen Stanzteils an. In einer weiteren Formstation wird mittels eines Unter­gesenks 13, eines Halters 14 und eines Kerns 15 die gegenüberliegende Innenansenkung 16 des Lochs 9 geformt.
  • In der letzten Station befinden sich ebenfalls ein Fangstift 19 und ferner ein Stanzstempel 17, der mit einer Matrize 18 zusammen­wirkt. Der Außendurchmesser des Stanzstempels 17 stimmt mit dem Fer­tigdurchmesser des Stanzteils 22 überein. Man erkennt, daß die Außen­kante und der Außenrand der Prägestufe 11 stehen bleiben. Der Stanz­einzug 12 an der gegenüberliegenden Seite wird beim Ausschnitt zum Fließen gebracht und in eine zylindrische Schnittfläche mit glatten und geraden Schnittlinien verformt, wie man aus Fig. 3 deutlich er­kennt. Im Zuge des Stanzschritts wird das Stanzteil 22 in Pfeilrich­tung ausgeworfen.
  • Die Außenfläche des fertigen Stanzteils nach Fig. 3 ist genau eine Zylinderfläche. Ein Stanzeinzug tritt nicht in merklichem Umfang auf. Im Vergleich dazu zeigt Fig. 4 ein Stanzteil 22, das nach einem herkömmlichen Folgeverfahren hergestellt ist. Man erkennt den deut­lichen Stanzeinzug 20, der in vielen Fällen eine spanabhebende Nachbe­handlung erforderlich macht, um das Stanzteil voll gebrauchsfähig zu machen.
  • Im Vorigen ist die Herstellung einer Ringscheibe dargestellt. Die Erfindung ist auch bei der Herstellung von Vollscheiben und Form­teilen beliebiger Profilierung anwendbar. Im Folgeverfahren können selbstverständlich weitere übliche Zwischenschritte zur Verformung durchgeführt werden. Noch nachträglich läßt sich ein Folgewerkzeug so umbauen, daß das Verfahren nach der Erfindung durchgeführt werden kann.

Claims (6)

1. Folgeverfahren zur Herstellung von Stanzteilen in mehreren Schritten, wie Formschritten, Fangschritt und Stanzausschnitt, wobei beim Stanzausschnitt das Stanzteil von einem Stanzstempel entspre­chend der Außenkontur des Stanzteils in Zusammenwirken mit einer Ma­trize ausgeschnitten wird, dadurch gekennzeichnet, daß in einem dem Stanzausschnitt vorgeschalteten Prägeschritt eine Einprägung in der Tiefe eines Bruchteils der Stanzstreifendicke mit einer Außenkontur etwas größer als die Außenkontur des Stanzteils erfolgt und daß der beim Prägeschritt entstehende Stanzeinzug im Stanzausschnitt zum Flie­ßen gebracht wird, so daß man eine Schnittfläche mit geraden Profilli­nien erhält.
2. Folgeverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe der Einprägung 10 bis 50 % der Stanzstreifendicke beträgt.
3. Folgeverfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe der Einprägung 20 bis 30 der Stanzstreifendicke beträgt.
4. Folgewerkzeug für Stanzteile mit mehreren Stationen wie Form­stationen, Fangstation und Ausschnittstation, die einen Stanzstempel entsprechend der Außenkontur des Stanzteils und eine entsprechende Ma­trize umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Ausschnittstation eine Prägestation vorgesehen ist, deren Prägestempel (10) und Prägema­trize (21) eine Außenkontur etwas größer als die Außenkontur des Stanzteils (22) aufweist und daß die Eindrucktiefe des Prägestempels (10) einen Bruchteil der Stanzstreifendicke ausmacht.
5. Folgewerkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Querabmessungen des Prägestempels (10) bis zu 10 % größer als die Querabmessungen des Stanzteils (22) sind.
6. Folgewerkzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Querabmessungen des Prägestempels (10) bis zu 5 % größer als die Querabmessungen des Stanzteils (22) sind.
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