EP0418779B1 - Method for manufacture of workpieces by punching, in particular in a precision counter punching tool - Google Patents
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- EP0418779B1 EP0418779B1 EP90117855A EP90117855A EP0418779B1 EP 0418779 B1 EP0418779 B1 EP 0418779B1 EP 90117855 A EP90117855 A EP 90117855A EP 90117855 A EP90117855 A EP 90117855A EP 0418779 B1 EP0418779 B1 EP 0418779B1
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- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21D28/00—Shaping by press-cutting; Perforating
- B21D28/02—Punching blanks or articles with or without obtaining scrap; Notching
- B21D28/16—Shoulder or burr prevention, e.g. fine-blanking
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- Y10T83/2096—Means to move product out of contact with tool
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- Y10T83/2135—Moving stripper timed with tool stroke
- Y10T83/215—Carried by moving tool element or its support
- Y10T83/2153—Fluid pressure actuated stripper
Definitions
- the invention relates to a method for producing burr-free workpieces by cutting a punched strip and cutting out the workpiece in the opposite direction in a counter cutting tool with an upper tool part consisting of an upper cutting plate and an upper cutting punch and a lower tool part consisting of a lower cutting plate and a lower cutting punch and a drive device for generating a rectified stroke of one of the tool parts relative to the other tool part.
- the invention further relates to a device according to the preamble of claim 8.
- a device according to the preamble of claim 8 Such a method and such a device are e.g. known from document DE-A-2 727 445.
- the workpiece is now clamped between the lower and upper punch, so that the punching strip is clamped between the upper and lower punch plate and carried along when the stroke is continued. This causes a workpiece to break out of the punched strip.
- the present invention is a cutting, which is a modification of a punching process. While a punching strip is acted upon on one side with a cutting punch during punching, the punching strip is clamped between a cutting plate and a press plate, a cutting punch and a counterholder during fine cutting. This significantly improves the quality of the cut surface of the workpiece.
- the pressure build-up is reversed, i.e. the pressure on the other cutting punch outweighs the pressure that acted on the first cutting punch. This cuts the workpiece from the other side.
- the inventor has set itself the goal of eliminating these disadvantages of the known counter fine cutting or counter punching and of developing a method which can be used with the aid of an existing fine blanking press and in particular avoids a change of movement within this fine blanking press during a working stroke.
- the punching strip is clamped between the upper cutting plate and the upper cutting punch and the lower cutting plate and the lower cutting punch and then, when the punching strips are clamped in, the upper and lower cutting plate and the upper and lower cutting punch are moved relative to one another such that Cutting the punched strip and cutting out the workpiece in the opposite direction.
- a major advantage of the present method is that there is no longer any change of motion in the fineblanking press during a lifting operation.
- the entire counter fine cutting process requires only one work station and only a single lifting process.
- This lifting process is preferably carried out with a drive device of the fineblanking press which moves a cutting plate and a cutting punch together with a lifting force.
- a drive device of the fineblanking press which moves a cutting plate and a cutting punch together with a lifting force.
- the basic drive device of the fineblanking press itself is used here.
- a fineblanking press usually consists of a table and a ram. The table is often placed over the ram so that the ram is raised towards the table.
- the actual counter-cutting tools, such as cutting punches and cutting inserts, are each on the table or on the ram.
- a separate device should preferably be assigned to each cutting plate as well as each cutting punch, which acts on both the cutting punch and each cutting plate with a certain compressive force independently of the actual lifting force of the fine blanking press drive device, for example the press ram.
- a suitable hydraulic system with a hydraulic pressure medium is preferably provided for building up the pressure forces, since this hydraulic pressure medium can be regulated and switched on or off at the correct time. This ensures the highest precision and production performance.
- Mechanical springs could also be used, but these have a force-displacement characteristic and cannot be regulated or can only be regulated in a complicated manner. However, other possibilities of building up pressure should also be encompassed by the present inventive concept.
- the lifting force should be selected to be greater than the sum of the compressive forces which act on the cutting plates or the cutting punches and carry out the actual counter fine cutting process during the lifting process.
- This cutting force is also a certain cutting force for cutting the workpiece, this cutting force being the product of the cutting line length, the material thickness and the specific shear strength of the material.
- the workpiece is actually cut by a cutting punch in cooperation with the other cutting punch, while the cutting is carried out by the further movement of the cutting plates along the cutting punch during the stroke.
- a cutting plate and a cutting punch are moved by the press hydraulics, ie the lifting force, against the other cutting punch or the other cutting plate, until the punching strip is clamped.
- the press hydraulics ie the lifting force
- the pressure force of the cutting punch that has been lifted outweighs that of the other punch that is in the other cutting plate.
- the pressure force which acts on the other cutting plate outweighs that which acts on the cutting plate to be lifted.
- the cutting punch which is subjected to a lower force, is therefore pushed back as far as it will go, while the raised cutting plate remains standing.
- the pushing back occurs by a measure which corresponds to a fraction of the thickness of the workpiece. This cuts the workpiece. However, since the pushed-back cutting punch now stops as a result of the stop, this cutting process is also stopped, i.e. the cutting stamp stops. At this moment, the raised insert, which has so far been stopped by the pressure of the counter-cutting insert, has reached a stop, so that the lifting force of the fineblanking press now outweighs the counter-holding force of the other insert. During the further lifting process, the lead frame is now taken along and passed both cutting punches until the workpiece is cut out. The cutting process is finished, all pressure forces on the cutting plates or cutting punches are switched off. The lifting force is also switched off, so that the plunger, on which the one insert and the one die are located, is lowered. The cut workpiece is located in this insert, while the lead frame on the other insert remains around the die there.
- one cutting punch then ejects the workpiece, while the opposite cutting plate strips the lead frame from its cutting punch.
- the punched strip can now be moved further in the device and a next lifting process or a counter fine cutting process can be started.
- a corresponding device for producing burr-free workpieces by counter-fine cutting from a punched strip or the like, which is clamped between an upper and a lower cutting plate the cutting takes place in cooperation with an upper and a lower cutting punch.
- a machine drive with a lifting force is provided for a unit consisting of cutting plate and cutting punch, and both this cutting plate and this cutting punch, as well as the other cutting plate and the other cutting punch, are acted upon by compressive forces.
- the tool structure works with practically the same upper and lower parts. Both cutting plates and both cutting punches, which together effect the cutting process, can be identical.
- the tool structure corresponds to an overall cut in which the workpiece is manufactured in one press stroke. The cutting process itself takes place when the material is clamped at all times. In the present case, it is preferably a so-called 5-way machine.
- the plunger of the fineblanking press performing the stroke advantageously works at a controlled, adjustable speed in order to take account of the respective materials and the desired partial shapes.
- performing the lifting process by means of the ram with adjustable speed means a longer service life of the active cutting elements, which bring about the actual cutting process.
- the plunger can work from top to bottom as well as from bottom to top.
- a cutting punch At rest, i.e. in the starting position before a new stroke, a cutting punch maintains a distance from a stationary insert ring or the like, which can be changed to zero under the pressure of the other cutting punch. This distance is only a fraction of the thickness of the workpiece, so that it is ensured that the cutting punch cuts the workpiece only by the amount of the distance. This fraction depends on the strength or the properties of the material and its thickness.
- a corresponding distance is also provided on the other tool part opposite.
- the opposite insert maintains this distance. As soon as this insert has changed the distance to zero, its pressure outweighs that of the counter-insert, so that cutting of the workpiece by the one cutting punch stops. For this reason, both distances should preferably be the same.
- the lifting process of the ram of the fineblanking press is ended when the cutting plates with the clamped-in lead frame have traveled a distance corresponding to the dimension from the depth of the gate of the workpiece and the thickness of the workpiece. After covering this path during the stroke of the ram, the workpiece is cut out of the punched strip.
- a corresponding annular piston in a pressure chamber should preferably be assigned to each cutting plate and each punch, the desired pressure force being built up in the respective pressure chamber.
- the compressive force which acts on one cutting punch is smaller than the compressive force acting on the other cutting punch. Conversely, the compressive force that acts on one insert is less than that on the other insert.
- the power ratio is of course always plus the cutting force.
- the present inventive concept naturally also includes the possibility that the workpiece is first cut through the cutting plates by appropriate control of the compressive forces acting on the cutting plates and corresponding stops and cut out by the cutting punches during the further lifting process.
- a normal 3-way fineblanking press is used, which is provided with the additional two compressive forces and thus becomes a 5-way fineblanking press.
- This press can therefore be used for normal fineblanking as well as for counterblanking.
- the press thus forms a flexible manufacturing system.
- a fineblanking press for counter-fineblanking has a machine ram plate 1 which is guided in a ram guide 2.
- the plunger plate 1 in the plunger guide 2 can be raised in the x direction.
- a guide plate 3 is connected to the plunger plate 1 and receives the cutting plate 4 as the lower tool part.
- a further cutting plate 5, which is located on an upper guide plate 6, is assigned to this cutting plate 4 as the upper tool part.
- This upper guide plate 6 is connected to a base plate 7 which hangs on a table top 8. The attachment is effected via a screw bolt 9 which engages in T-nuts which are fixed in a corresponding groove 11.
- a lower base plate 12 is fixed on the tappet plate 1, the fixing also taking place via screw bolts 9a which engage in corresponding sliding blocks 10a guided in a groove 11a.
- a cutting punch 13 is guided in the lower cutting plate 4.
- This cutting punch 13 is seated on a punch guide 14, which in turn is supported by a punch support plate 17.
- This platen 17 is finally seated on a pressure pin 19 which is connected to an annular piston 20.
- a force F2 can be acted upon by a pressure in a pressure chamber 21 from this annular piston 20, the corresponding force F2 being built up hydraulically.
- a corresponding oil inflow or outflow is identified by 22.
- a ring bolt 23 passes through the annular piston 20 and rests on the one side of the tappet plate 1 in the pressure chamber 21 and on the other side supports an insert ring 24.
- the pressure pin 19 is also guided in this insert ring 24 and an annular cylinder 25 is also formed, in which an annular piston 26 is seated.
- this annular piston 26 forms, together with the annular cylinder 25, a pressure chamber 27 which is supplied with a hydraulic medium via an inflow or outflow line 28.
- a pressure pin 29 can be moved, which in turn passes through the pressure plate 18.
- a force F4 acts in the pressure chamber 27.
- This force F4 is transmitted via the pressure pin 29 to a further pressure pin 30 which engages a pressure disc 31.
- This thrust washer 31 supports the guide plate 3 and maintains a distance A in the position shown from another thrust washer 32. This distance A can be changed against the force F4 during the cutting process. It will be zero.
- Distance shoulder screws 34 are also provided between the guide plate 3 and the base plate 12.
- a pressure plate 35 which surrounds the cutting punch 13, is also embedded in the guide plate 3. Furthermore, on this pressure plate 35 there is an enclosure 36 for the cutting plate 4, the cutting plate 4 being penetrated by a pressure pin 38.
- a guide plate 39 for a finished workpiece adjoins the border 36, while the border 36 is pressurized with compressed air on the left side by a nozzle 40 of a blow nozzle block 41.
- the guide plate 3 and the guide plate 6 are connected to one another via guide columns 42 for coordinating the position.
- the guide columns 42 penetrate guide bushes 43 in the upper base plate 7, guide bushes 44 in the guide plate 3 and guide bushes 45 in the lower base plate 12.
- the lower cutting plate 4 is assigned the upper cutting plate 5 in the upper guide plate 6, as is the case 36 with an upper case 46 to which an upper pressure plate 47 connects.
- Cutting plate 5 and pressure plate 47 are penetrated by a cutting punch 48, which in turn is assigned to the cutting punch 13.
- a pressure pin 49 is also provided in addition to the cutting punch 48, which is supported on the other against a punch holding plate 50 and on the other projects beyond the cutting punch 48 by a measure of the thickness d of a punched strip 66.
- This stamp holding plate 50 lies against a stamp guide 51 which is arranged below a stamp support plate 52.
- This stamp platen 52 maintains a distance B with a shoulder 53 from an upper insert ring 54, which is inserted into the table top 8. This distance B can be changed against the pressure of a piston 55 which slides in a pressure chamber 56 within the insert ring 54.
- a pressure F3 is built up or reduced in the pressure chamber 56 by supplying or discharging a hydraulic medium via the line 57.
- the upper guide plate 6 is also attacked by a pressure pin 58, which is connected to the upper guide plate 6 via a pressure plate 59, while it is attacked by an annular piston 60 with the interposition of a pin 70.
- a pressure pin 58 which is connected to the upper guide plate 6 via a pressure plate 59, while it is attacked by an annular piston 60 with the interposition of a pin 70.
- a support bolt 64 also passes through the annular piston 60.
- a guide for a punched strip 66 shown in greater detail in FIGS. 2 and 3 is indicated at 65.
- the plunger plate 1 then continues with a force F, namely by the amount of the distance B, as indicated in Figure 2b).
- the pressure F2 remains in the pressure chamber 21, this pressure F2 outweighing the cutting force F s and the force F3 in the pressure chamber 56. This means that the cutting punch 48 runs back by the dimension B until the punch support plate 52 comes into contact with the insert ring 54. A corresponding amount of hydraulic medium runs out of the pressure chamber 56 via the line 57.
- the cutting plate 4 is moved relative to the lower base plate 12, the ring piston 26 running back in the ring cylinder 25 and the pressure force F1 overcoming the force F4. This continues until the pressure disc 31 comes to rest against the pressure disc 32 and the distance A is eliminated. In contrast, the pressure pin 29 now has a corresponding distance A from the lower surface of the lower base plate 12. The punching strip 66 is cut through this step.
- the plunger plate 1 continues without interruption, as is indicated in FIG. 2c) for the lower base plate 12.
- the cutting plate 4 is taken along, while the lower punch 13 remains. This occurs because the upper cutting punch 48 or its punch support plate 52 bears against the insert ring 54, so that a further retraction of the upper cutting punch 48 can no longer occur.
- the upper cutting plate 5, on the other hand, is pushed back against the force F1 by a dimension S, which allows the punched strip 66 to be cut through.
- the force F1 is greater than the cutting force F s and the force F4. The latter is canceled at the moment when the lower cutting plate 4 has come to a standstill as a result of the guide plate 3 bearing against the lower base plate 12.
- the upper cutting plate is moved downward by the pressure force F1 by the dimension C, which is higher than the distance B.
- the cutting plate 5 slides further downward relative to the cutting punch 48, as a result of which the punching strip 66 is stripped off.
- the pressure build-up F4 also creates the distance A between the cutting plate 4 or its guide plate 3 and the lower base plate 12. This is done relative to the lower cutting punch 13 so that it acts as an ejector for the workpiece 67. This workpiece 67 is blown out of the blow nozzle 40.
- FIG. 3 An advantage of the method according to the invention can be seen particularly in FIG. 3. While in a normal punching method according to FIG. 6, there is a punched edge pull-in 68 and on the other hand a burr formation 69, the formation of which is only softened in normal fine blanking according to FIG. That is, workpieces 67 are produced without any punch burr 69.
- FIG. 4 shows, for example, the production of a needle-shaped workpiece 67a.
- FIG. 5 shows the production of a part with two inner shapes, in this case round holes, which can also have any other shape, part 67 b .
- Figure 4 shows in the upper half a bottom view of the upper part of the counter-cutting tool, in particular with the upper guide plate 6 and the upper base plate 7.
- the lower half of Figure 4 represents a plan view of the lower part of the counter-cutting tool, in particular with the guide plate 3 and the base plate 12. Also indicated are the guide columns 42 and the blow nozzle block 41 with nozzle 40.
- a needle is to be produced, but of course other shapes of workpieces can also be produced in the simplest way, such as, for example, B. in Figure 5 a part 67 b with two holes.
- the tool frame with base plate 12 and guide plate 3 or 6 and 7 can have any shape.
- the cutting plates 4 and 5 can also be divided, in one piece, round, angular or consist of other shapes.
- the same also applies to the mounts 36 and 46.
- the mounts 36 and 46 can be received in a recess, as shown, or can be placed on the corresponding guide plates 3 and 6.
- the pressure bolts 58, 70 and 29, 30 should always be arranged around the cutting punches 13 and 48, respectively, so that optically optimal support remains guaranteed.
- a quick-change device can also be provided, as is shown, for example, in European Patent Specification 0 201 456.
- Any material can be cut, be it steel, tempering steel, hardenable, rustproof steel, aluminum or its alloys, copper, but also plastics, e.g. fiber reinforced plastics. It can be worked with or without ring spikes.
- the shape of the parts is arbitrary with or without internal shapes.
- the material thicknesses are 0.2 to 8.0 mm and above. All of this is encompassed by the present inventive concept.
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von gratfreien Werkstücken durch ein Anschneiden eines Stanzstreifens und ein Ausschneiden des Werkstücks in entgegengesetzter Richtung in einem Konterschneidwerkzeug mit einem oberen Werkzeugteil aus einer oberen Schneidplatte und einem oberen Schneidstempel und einem unteren Werkzeugteil aus einer unteren Schneidplatte und einem unteren Schneidstempel sowie einer Antriebseinrichtung zur Erzeugung eines gleichgerichteten Hubes eines der Werkzeugteile gegenüber dem anderen Werkzeugteil.The invention relates to a method for producing burr-free workpieces by cutting a punched strip and cutting out the workpiece in the opposite direction in a counter cutting tool with an upper tool part consisting of an upper cutting plate and an upper cutting punch and a lower tool part consisting of a lower cutting plate and a lower cutting punch and a drive device for generating a rectified stroke of one of the tool parts relative to the other tool part.
Die Erfindung betrifft des weiteren eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 8. Ein derartiges Verfahren und eine derartige Vorrichtung sind z.B. aus dem Dokument DE-A-2 727 445 bekannt.The invention further relates to a device according to the preamble of
Aus der US-A 4 477 537 ist ein Verfahren zum Ausbrechen eines Werkstückes aus einem Stanzstreifen bekannt. Hierbei wird der Stanzsteifen auf ein unteres Werkzeugteil aufgelegt, dessen Stanzplatte einen Stanzstempel umgibt, wobei die Stanzplatte gegenüber dem feststehenden Stanzstempel beweglich ist. Danach wird eine feststehende Stanzplatte eines oberen Werkzeugteils zusammen mit einem ausgefahrenem Stanzstempel abgesenkt, wobei dieser Stanzstempel zuerst auf den Stanzstreifen auftrifft und in diesen eindringt, ohne daß jedoch der Stanzstreifen von den Stanzplatten gehalten ist. Hierdurch wölbt sich der Stanzstreifen auf, so daß es zu ungewünschten Einzügen im Bereich des Eindringens des Stanzstempels kommt.From US-A 4 477 537 a method for breaking out a workpiece from a punched strip is known. The punching strip is placed on a lower tool part, the punching plate of which surrounds a punch, the punching plate being movable relative to the stationary punch. Then a fixed punching plate of an upper tool part is lowered together with an extended punch, this punch first hitting and penetrating the punching strip without the punching strip being held by the punching plates. As a result, the stamping strip bulges out, so that undesired indentations occur in the area of penetration of the stamping stamp.
Das Werkstück ist jetzt zwischen unterem und oberen Stanzstempel eingeklemmt, so daß bei einer weiteren Hubbewegung der Stanzstreifen zwischen oberer und unterer Stanzplatte eingeklemmt und mitgeführt wird. Hierdurch erfolgt ein Ausbrechen eines Werkstückes aus dem Stanzstreifen.The workpiece is now clamped between the lower and upper punch, so that the punching strip is clamped between the upper and lower punch plate and carried along when the stroke is continued. This causes a workpiece to break out of the punched strip.
Bei der vorliegenden Erfindung handelt es sich jedoch um ein Schneiden, welches eine Abwandlung eines Stanzvorganges ist. Während beim Stanzen einseitig ein Stanzstreifen mit einem Schneidstempel beaufschlagt wird, wird beim Feinschneiden der Stanzstreifen zwischen einer Schneidplatte und einer Pressplatte, einem Schneidstempel und einem Gegenhalter eingeklemmt. Hierdurch wird die Qualität der Schnittfläche des Werkstückes wesentlich verbessert.However, the present invention is a cutting, which is a modification of a punching process. While a punching strip is acted upon on one side with a cutting punch during punching, the punching strip is clamped between a cutting plate and a press plate, a cutting punch and a counterholder during fine cutting. This significantly improves the quality of the cut surface of the workpiece.
Ferner ist auch ein sog. Konterfeinschneiden oder Konterfeinstanzen bekannt, bei dem der Stanzstreifen zwischen zwei Schneidplatten und zwei Schneidstempeln eingespannt wird. Danach schneidet ein Schneidstempel das Werkstück gegen den Druck des anderen Schneidstempels an, wobei der Druck dieses schneidenden Schneidstempels denjenigen des anderen Schneidstempels überwiegt.Furthermore, so-called counter-fine cutting or counter-fine stamping is known, in which the punched strip is clamped between two cutting plates and two cutting punches. A cutting punch then cuts the workpiece against the pressure of the other cutting punch, the pressure of this cutting cutting punch outweighing that of the other cutting punch.
Nach dem Anschneiden kommt es zu einer Umkehr des Druckaufbaus, d.h., der Druck auf den anderen Schneidstempel überwiegt denjenigen Druck, der auf den ersten anschneidenden Schneidstempel gewirkt hat. Hierdurch wird das Werkstück von der anderen Seite angeschnitten.After cutting, the pressure build-up is reversed, i.e. the pressure on the other cutting punch outweighs the pressure that acted on the first cutting punch. This cuts the workpiece from the other side.
In der Folge kommt es dann wiederum zu einer Umkehr des Druckaufbaus, d.h., der Druck des ersten Schneidstempels überwiegt denjenigen Druck des anderen Schneidstempels, wodurch das Werkstück schlußendlich ausgeschnitten wird.As a result, the pressure build-up is reversed again, ie the pressure of the first cutting punch outweighs the pressure of the other cutting punch, as a result of which the workpiece is finally cut out.
Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise in der DE-PS 27 27 445 beschrieben. Nachteilig bei diesem Verfahren ist, daß für jeden Arbeitsgang eine eigene Arbeitsstation in der Feinschneidvorrichtung vorgesehen ist, was den gesamten Arbeitsvorgang verlangsamt und verteuert.Such a method is described for example in DE-PS 27 27 445. The disadvantage of this method is that a separate work station is provided in the fineblanking device for each work step, which slows down and increases the cost of the entire work process.
Ferner hat sich als besonders nachteilig herausgestellt, daß infolge der mehrfachen Druckumkehr die Vorrichtung bzw. Elemente der Vorrichtung gestoppt und in ihrer Bewegung umgekehrt werden müssen. Dies bedeutet nicht nur einen erheblichen Energieaufwand, sondern auch die Entwicklung einer eigenen Vorrichtung, welche speziell für das Konterfeinschneiden geeignet ist. Hinzu kommt eine Verlangsamung des gesamten Arbeitsvorganges.It has also been found to be particularly disadvantageous that the device or elements of the device have to be stopped and their movement reversed as a result of the multiple pressure reversal. This means not only a considerable expenditure of energy, but also the development of your own device, which is especially suitable for counter fine cutting. In addition, there is a slowdown in the entire work process.
Der Erfinder hat sich zum Ziel gesetzt, diese Nachteile des bekannten Konterfeinschneidens oder Konterstanzens zu beseitigen und ein Verfahren zu entwickeln, welches mit Hilfe einer bereits bestehenden Feinschneidpresse anwendbar ist und insbesondere einen Bewegungswechsel innerhalb dieser Feinschneidpresse während eines Arbeitshubes vermeidet.The inventor has set itself the goal of eliminating these disadvantages of the known counter fine cutting or counter punching and of developing a method which can be used with the aid of an existing fine blanking press and in particular avoids a change of movement within this fine blanking press during a working stroke.
Zur Lösung dieser Aufgabe führt, daß der Stanzstreifen zwischen der oberen Schneidplatte und dem oberen Schneidstempel sowie der unteren Schneidplatte und dem unteren Schneidstempel eingeklemmt und sodann bei eingeklemmten Stanzstreifen die obere und untere Schneidplatte und der obere und untere Schneidstempel relativ so zueinander bewegt werden, daß das Anschneiden des Stanzstreifens und ein Ausschneiden des Werkstückes in entgegengesetzter Richtung erfolgt.To achieve this object, the punching strip is clamped between the upper cutting plate and the upper cutting punch and the lower cutting plate and the lower cutting punch and then, when the punching strips are clamped in, the upper and lower cutting plate and the upper and lower cutting punch are moved relative to one another such that Cutting the punched strip and cutting out the workpiece in the opposite direction.
Wesentlicher Vorteil des vorliegenden Verfahrens ist, daß während eines Hubvorganges kein Bewegungswechsel mehr in der Feinschneidpresse stattfindet. Das gesamte Konterfeinschneidverfahren benötigt nur eine Arbeitsstation und nur einen einzigen Hubvorgang.A major advantage of the present method is that there is no longer any change of motion in the fineblanking press during a lifting operation. The entire counter fine cutting process requires only one work station and only a single lifting process.
Bevorzugt wird dieser Hubvorgang mit einer Antriebseinrichtung der Feinschneidpresse durchgeführt, welche eine Schneidplatte und einen Schneidstempel gemeinsam mit einer Hubkraft bewegt. Der Einfachheit halber wird hier die Grundantriebseinrichtung der Feinschneidpresse selbst verwendet. Üblicherweise besteht eine Feinschneidpresse aus einem Tisch und einem Stößel. Dabei wird oft der Tisch über dem Stößel angeordnet, so daß der Stößel zum Tisch hin angehoben wird. Die eigentlichen Konterschneidwerkzeuge, wie Schneidstempel und Schneidplatte, befinden sich jeweils auf dem Tisch bzw. auf dem Stößel. Im vorliegenden Fall soll bevorzugt sowohl jeder Schneidplatte wie auch jedem Schneidstempel eine getrennte Einrichtung zugeordnet sein, welche unabhängig von der eigentlichen Hubkraft der Antriebseinrichtung der Feinschneidpresse, beispielsweise des Pressenstößels, sowohl jeden Schneidstempel wie auch jede Schneidplatte mit einer bestimmten Druckkraft beaufschlagt. Es wirken fünf Kräfte. Für den Aufbau der Druckkräfte ist bevorzugt eine entsprechende Hydraulik mit einem hydraulischen Druckmedium vorgesehen, da dieses hydraulische Druckmedium regelbar und zum richtigen Zeitpunkt ab- bzw. einschaltbar ist. Dies sichert höchste Präzisions- und Produktionsleistung. Es könnten auch mechanische Federn eingesetzt werden, jedoch sind diese mit einer Kraft-Weg-Kennlinie behaftet und nicht oder nur kompliziert regelbar. Allerdings sollen auch andere Möglichkeiten des Druckaufbaus vom vorliegenden Erfindungsgedanken umfaßt sein.This lifting process is preferably carried out with a drive device of the fineblanking press which moves a cutting plate and a cutting punch together with a lifting force. For the sake of simplicity, the basic drive device of the fineblanking press itself is used here. A fineblanking press usually consists of a table and a ram. The table is often placed over the ram so that the ram is raised towards the table. The actual counter-cutting tools, such as cutting punches and cutting inserts, are each on the table or on the ram. In the present case, a separate device should preferably be assigned to each cutting plate as well as each cutting punch, which acts on both the cutting punch and each cutting plate with a certain compressive force independently of the actual lifting force of the fine blanking press drive device, for example the press ram. There are five forces. A suitable hydraulic system with a hydraulic pressure medium is preferably provided for building up the pressure forces, since this hydraulic pressure medium can be regulated and switched on or off at the correct time. This ensures the highest precision and production performance. Mechanical springs could also be used, but these have a force-displacement characteristic and cannot be regulated or can only be regulated in a complicated manner. However, other possibilities of building up pressure should also be encompassed by the present inventive concept.
Da das eigentliche Konterfeinschneiden während des Hubvorganges stattfindet, sollte die Hubkraft größer gewählt werden als die Summe der Druckkräfte, welche auf die Schneidplatten bzw. die Schneidstempel einwirkt und das eigentliche Konterfeinschneidverfahren während des Hubvorganges durchführen. Hinzu tritt noch eine bestimmte Schneidkraft zum Schneiden des Werkstückes, wobei diese Schneidkraft das Produkt aus der Schnittlinienlänge, der Materialdicke und der spezifischen Scherfestigkeit des Werkstoffes ist.Since the actual counter fine cutting takes place during the lifting process, the lifting force should be selected to be greater than the sum of the compressive forces which act on the cutting plates or the cutting punches and carry out the actual counter fine cutting process during the lifting process. There is also a certain cutting force for cutting the workpiece, this cutting force being the product of the cutting line length, the material thickness and the specific shear strength of the material.
Entgegen dem im Stand der Technik genannten Konterfeinschneiden findet im vorliegenden Fall ein eigentliches Anschneiden des Werkstückes durch einen Schneidstempel im Zusammenwirken mit dem anderen Schneidstempel statt, während das Ausschneiden durch die weitere Bewegung der Schneidplatten entlang der Schneidstempel während des Hubes erfolgt.Contrary to the counter fine cutting mentioned in the prior art, in the present case the workpiece is actually cut by a cutting punch in cooperation with the other cutting punch, while the cutting is carried out by the further movement of the cutting plates along the cutting punch during the stroke.
In einem ersten Arbeitsgang wird eine Schneidplatte und ein Schneidstempel von der Pressenhydraulik, d.h. der Hubkraft gegen den anderen Schneidstempel bzw. die andere Schneidplatte bewegt, bis der Stanzstreifen eingeklemmt ist. Beispielsweise überwiegt nun die Druckkraft des Schneidstempels, der angehoben wurde, diejenige des anderen, der sich in der anderen Schneidplatte befindet. Dagegen überwiegt jedoch die Druckkraft, welche auf die andere Schneidplatte wirkt, diejenige, welche die anzuhebende Schneidplatte beaufschlagt. Im weiteren Verlauf des Hubvorganges wird deshalb der mit einer geringeren Kraft beaufschlagte Schneidstempel bis zu einem Anschlag zurückgedrängt, während die angehobene Schneidplatte stehen bleibt.In a first step, a cutting plate and a cutting punch are moved by the press hydraulics, ie the lifting force, against the other cutting punch or the other cutting plate, until the punching strip is clamped. For example, the pressure force of the cutting punch that has been lifted outweighs that of the other punch that is in the other cutting plate. On the other hand, however, the pressure force which acts on the other cutting plate outweighs that which acts on the cutting plate to be lifted. In the further course of the lifting process, the cutting punch, which is subjected to a lower force, is therefore pushed back as far as it will go, while the raised cutting plate remains standing.
Das Zurückdrängen geschieht dabei um ein Maß, welches einem Bruchteil der Dicke des Werkstückes entspricht. Hierdurch ist das Werkstück angeschnitten. Da der zurückgedrängte Schneidstempel infolge des Anschlags jetzt jedoch stehen bleibt, wird auch dieser Anschneidvorgang gestoppt, d.h. der schneidende Stempel bleibt stehen. In diesem Augenblick hat auch die angehobene Schneidplatte, welche bisher durch den Druck der gegenhaltenden Schneidplatte stehen geblieben ist, einen Anschlag erreicht, so daß die Hubkraft der Feinschneidpresse nunmehr die Gegenhaltekraft der anderen Schneidplatte überwiegt. Beim weiteren Hubvorgang wird nun das Stanzgitter mitgenommen und an beiden Schneidstempeln vorbeigeführt, bis das Werkstück ausgeschnitten ist. Der Schneidvorgang ist beendet, sämtliche Druckkräfte auf die Schneidplatten bzw. Schneidstempel werden abgeschaltet. Die Hubkraft wird ebenfalls abgeschaltet, so daß der Stößel, auf dem sich die eine Schneidplatte und der eine Schneidstempel befinden, abgesenkt wird. Dabei befindet sich das ausgeschnittene Werkstück in dieser Schneidplatte, während das Stanzgitter an der anderen Schneidplatte um den dortigen Schneidstempel herum verbleibt.The pushing back occurs by a measure which corresponds to a fraction of the thickness of the workpiece. This cuts the workpiece. However, since the pushed-back cutting punch now stops as a result of the stop, this cutting process is also stopped, i.e. the cutting stamp stops. At this moment, the raised insert, which has so far been stopped by the pressure of the counter-cutting insert, has reached a stop, so that the lifting force of the fineblanking press now outweighs the counter-holding force of the other insert. During the further lifting process, the lead frame is now taken along and passed both cutting punches until the workpiece is cut out. The cutting process is finished, all pressure forces on the cutting plates or cutting punches are switched off. The lifting force is also switched off, so that the plunger, on which the one insert and the one die are located, is lowered. The cut workpiece is located in this insert, while the lead frame on the other insert remains around the die there.
In Endlage stößt der eine Schneidstempel dann das Werkstück aus, während die gegenüberliegende Schneidplatte das Stanzgitter von ihrem Schneidstempel abstreift. Der Stanzstreifen kann nun in der Vorrichtung weiterbewegt und ein nächster Hubvorgang bzw. ein Konterfeinschneidvorgang begonnen werden.In the end position, one cutting punch then ejects the workpiece, while the opposite cutting plate strips the lead frame from its cutting punch. The punched strip can now be moved further in the device and a next lifting process or a counter fine cutting process can be started.
Bei einer entsprechenden Vorrichtung zum Herstellen von gratfreien Werkstücken durch Konterfeinschneiden aus einem Stanzstreifen od. dgl., der zwischen einer oberen und einer unteren Schneidplatte eingeklemmt ist, erfolgt das Schneiden im Zusammenwirken mit einem oberen und einem unteren Schneidstempel. Dabei ist ein Maschinenantrieb mit einer Hubkraft für eine Einheit aus Schneidplatte und Schneidstempel vorgesehen und sowohl diese Schneidplatte und dieser Schneidstempel, wie auch die andere Schneidplatte und der andere Schneidstempel von Druckkräften beaufschlagt.In a corresponding device for producing burr-free workpieces by counter-fine cutting from a punched strip or the like, which is clamped between an upper and a lower cutting plate, the cutting takes place in cooperation with an upper and a lower cutting punch. In this case, a machine drive with a lifting force is provided for a unit consisting of cutting plate and cutting punch, and both this cutting plate and this cutting punch, as well as the other cutting plate and the other cutting punch, are acted upon by compressive forces.
Der Werkzeugaufbau arbeitet mit praktisch gleichen Ober- und Unterteilen. Beide Schneidplatten sowie beide Schneidstempel, welche zusammen den Schneidvorgang bewirken, können identisch sein. Der Werkzeugaufbau entspricht einem Gesamtschnitt, bei dem das Werkstück in einem Pressenhub gefertigt wird. Der Schneidvorgang selbst erfolgt im allzeit geklemmten Zustand des Materials. Bevorzugt handelt es sich im vorliegenden Fall um eine sogenannte 5-fach wirkende Maschine.The tool structure works with practically the same upper and lower parts. Both cutting plates and both cutting punches, which together effect the cutting process, can be identical. The tool structure corresponds to an overall cut in which the workpiece is manufactured in one press stroke. The cutting process itself takes place when the material is clamped at all times. In the present case, it is preferably a so-called 5-way machine.
Der den Hub durchführende Stößel der Feinschneidpresse arbeitet vorteilhafterweise mit einer gesteuerten, einstellbaren Geschwindigkeit, um den jeweiligen Werkstoffen und gewünschten Teilformen Rechnung zu tragen. Gleichzeitig bedeutet die Durchführung des Hubvorganges durch den Stößel mit einstellbarer Geschwindigkeit eine höhere Lebensdauer der aktiven Schneidelemente, welche den eigentlichen Schneidvorgang bewirken. Der Stößel kann sowohl von oben nach unten wie auch von unten nach oben arbeiten.The plunger of the fineblanking press performing the stroke advantageously works at a controlled, adjustable speed in order to take account of the respective materials and the desired partial shapes. At the same time, performing the lifting process by means of the ram with adjustable speed means a longer service life of the active cutting elements, which bring about the actual cutting process. The plunger can work from top to bottom as well as from bottom to top.
In Ruhelage, d.h. in Ausgangsstellung vor einem neuen Hub, hält ein Schneidstempel zu einem ortsfesten Einlagering od. dgl. einen Abstand ein, der unter dem Druck des anderen Schneidstempels gegen Null veränderbar ist. Dieser Abstand beträgt nur einen Bruchteil der Dicke des Werkstückes, so daß gewährleistet bleibt, daß der Schneidstempel nur um das Maß des Abstandes das Werkstück anschneidet. Dieser Bruchteil richtet sich nach der Festigkeit bzw. nach den Eigenschaften des Werkstoffes und seiner Dicke.At rest, i.e. in the starting position before a new stroke, a cutting punch maintains a distance from a stationary insert ring or the like, which can be changed to zero under the pressure of the other cutting punch. This distance is only a fraction of the thickness of the workpiece, so that it is ensured that the cutting punch cuts the workpiece only by the amount of the distance. This fraction depends on the strength or the properties of the material and its thickness.
Auch gegenüberliegend ist am anderen Werkzeugteil ein entsprechender Abstand vorgesehen. Diesen Abstand hält die gegenüberliegende Schneidplatte ein. Sobald diese Schneidplatte den Abstand auf Null verändert hat, überwiegt ihr Druck denjenigen der gegenhaltenden Schneidplatte, so daß ein Anschneiden des Werkstückes durch den einen Schneidstempel aufhört. Aus diesem Grund sollten bevorzugt beide Abstände gleich sein.A corresponding distance is also provided on the other tool part opposite. The opposite insert maintains this distance. As soon as this insert has changed the distance to zero, its pressure outweighs that of the counter-insert, so that cutting of the workpiece by the one cutting punch stops. For this reason, both distances should preferably be the same.
Der Hubvorgang des Stößels der Feinschneidpresse wird dann beendet, wenn die Schneidplatten mit dem eingeklemmten Stanzgitter einen Weg entsprechend dem Maß aus der Tiefe des Anschnittes des Werkstückes und der Dicke des Werkstückes zurückgelegt haben. Nach Zurücklegung dieses Weges während des Hubes des Stößels ist das Werkstück aus dem Stanzstreifen ausgeschnitten.The lifting process of the ram of the fineblanking press is ended when the cutting plates with the clamped-in lead frame have traveled a distance corresponding to the dimension from the depth of the gate of the workpiece and the thickness of the workpiece. After covering this path during the stroke of the ram, the workpiece is cut out of the punched strip.
Jeder Schneidplatte und jedem Schneidstempel soll bevorzugt ein entsprechender Ringkolben in einem Druckraum zugeordnet sein, wobei in dem jeweiligen Druckraum die gewünschte Druckkraft aufgebaut wird.A corresponding annular piston in a pressure chamber should preferably be assigned to each cutting plate and each punch, the desired pressure force being built up in the respective pressure chamber.
Dabei ist die Druckkraft, welche auf den einen Schneidstempel wirkt, kleiner als die auf den anderen Schneidstempel wirkende Druckkraft. In umgekehrtem Verhältnis ist die Druckkraft, welche auf die eine Schneidplatte einwirkt geringer als die auf die andere Schneidplatte einwirkende. Das Kraftverhältnis versteht sich selbstverständlich immer zzgl. auch der Schneidkraft.The compressive force which acts on one cutting punch is smaller than the compressive force acting on the other cutting punch. Conversely, the compressive force that acts on one insert is less than that on the other insert. The power ratio is of course always plus the cutting force.
Der vorliegende Erfindungsgedanke umfaßt selbstverständlich auch die Möglichkeit, daß zuerst durch eine entsprechende Steuerung der auf die Schneidplatten einwirkenden Druckkräfte und entsprechender Anschläge das Werkstück durch die Schneidplatten angeschnitten und durch die Schneidstempel beim weiteren Hubvorgang ausgeschnitten wird.The present inventive concept naturally also includes the possibility that the workpiece is first cut through the cutting plates by appropriate control of the compressive forces acting on the cutting plates and corresponding stops and cut out by the cutting punches during the further lifting process.
Zu erwähnen ist noch, daß die Anordnung der Ringkolben und der gesamte Aufbau des Werkzeuges die Ringkolben als Verdränger arbeiten läßt, welche zwangsweise ihre Arbeit verrichten und deshalb keinerlei Schaltung während des Schneidens benötigt wird. Dies ist eine produktionssichere Zwangssteuerung, die ohne Störung arbeitet. Ein derartiges Prinzip läßt auch Hubfolgen von weit über 100 Hüben je Minute zu.It should also be mentioned that the arrangement of the ring pistons and the entire structure of the tool make the ring pistons work as displacers, which inevitably do their job and therefore no switching is required during cutting. This is a production-safe priority control that works without interference. Such a principle also allows stroke sequences of well over 100 strokes per minute.
Es kommt eine normale 3-fachwirkende Feinschneidpresse zum Einsatz, die mit den zusätzlichen zwei Druckkräften versehen wird und somit zur 5-fachwirkenden Feinschneidpresse wird.A normal 3-way fineblanking press is used, which is provided with the additional two compressive forces and thus becomes a 5-way fineblanking press.
Diese Presse kann also sowohl für das normale Feinschneiden als auch für das Konterschneiden angewendet werden.This press can therefore be used for normal fineblanking as well as for counterblanking.
Die Presse bildet so eine flexible Fertigungsanlage.The press thus forms a flexible manufacturing system.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in
- Fig. 1
- zwei unterschiedliche Längsschnitte durch eine Feinschneidpresse;
- Fig. 2
- eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Verfahrensablaufes zum Konterfeinschneiden in verschiedenen Arbeitsstufen a-e;
- Fig. 3
- vergrößert dargestellte,
zu Figur 2 gehörende Ausschnitte aus einem Konterschneidwerkzeug im Bereich der Werkstückbearbeitung; - Fig. 4
- eine Draufsicht auf ein Werkzeugteil;
- Fig. 5
- eine Draufsicht auf ein weiteres Werkzeugteil, mit dem Teile mit Innenformen hergestellt werden;
- Fig. 6
- einen teilweise dargestellten Querschnitt durch ein im Normalstanzverfahren bearbeitetes Werkstück;
- Fig. 7
- einen teilweise dargestellten Querschnitt durch ein im Feinschneidverfahren bearbeitetes Werkstück;
- Fig. 8
- einen vergrößert dargestellten Querschnitt durch ein im Konterfeinschneidverfahren bearbeitetes Werkstück.
- Fig. 1
- two different longitudinal cuts through a fineblanking press;
- Fig. 2
- is a schematic representation of a process flow according to the invention for counter-fine cutting in different working stages ae;
- Fig. 3
- Excerpts from a counter-cutting tool in the area of workpiece machining shown in enlarged form and belonging to FIG. 2;
- Fig. 4
- a plan view of a tool part;
- Fig. 5
- a plan view of another tool part, with which parts are manufactured with internal shapes;
- Fig. 6
- a partially shown cross section through a workpiece machined in the normal punching method;
- Fig. 7
- a partially shown cross section through a workpiece machined in the fineblanking process;
- Fig. 8
- an enlarged cross-section through a workpiece machined in the counter fine cutting process.
Eine Feinschneidpresse zum Konterfeinschneiden weist gemäß Figur 1 eine Maschinenstößelplatte 1 auf, welche in einer Stößelführung 2 geführt ist. Dabei ist die Stößelplatte 1 in der Stößelführung 2 in Richtung x anhebbar.According to FIG. 1, a fineblanking press for counter-fineblanking has a
Mit der Stößelplatte 1 ist eine Führungsplatte 3 verbunden, welche als unteres Werkzeugteil die Schneidplatte 4 aufnimmt. Dieser Schneidplatte 4 ist als oberer Werkzeugteil eine weitere Schneidplatte 5 zugeordnet, die sich an einer oberen Führungsplatte 6 befindet. Verbunden ist diese obere Führungsplatte 6 mit einer Grundplatte 7, die an einer Tischplatte 8 hängt. Die Befestigung wird über einen Schraubenbolzen 9 bewirkt, der in T-Nutensteinen eingreift, welche in einer entsprechenden Nut 11 festliegen.A
Vergleichbar mit der Grundplatte 7 ist eine untere Grundplatte 12 an der Stößelplatte 1 festgelegt, wobei die Festlegung ebenfalls über Schraubenbolzen 9a erfolgt, die in entsprechende in einer Nut 11a geführte Nutensteine 10a eingreifen.Comparable to the
In der unteren Schneidplatte 4 ist ein Schneidstempel 13 geführt. Dieser Schneidstempel 13 sitzt einer Stempelführung 14 auf, welche wiederum von einer Stempelauflageplatte 17 unterlegt ist. Diese Stempelauflageplatte 17 sitzt schließlich einem Druckbolzen 19 auf, der mit einem Ringkolben 20 in Verbindung steht. Dieser Ringkolben 20 ist von einem Druck in einem Druckraum 21 mit einer Kraft F2 beaufschlagbar, wobei die entsprechende Kraft F2 hydraulisch aufgebaut wird. Ein entsprechender Ölzu- bzw. -abfluß ist mit 22 gekennzeichnet.A cutting
Den Ringkolben 20 durchsetzt ein Stützbolzen 23, der einends der Stößelplatte 1 in dem Druckraum 21 aufsitzt und andernends einen Einlagering 24 stützt. In diesem Einlagering 24 ist auch der Druckbolzen 19 geführt und ferner ein Ringzylinder 25 ausgebildet, in dem ein Ringkolben 26 sitzt. Auch hier bildet dieser Ringkolben 26 zusammen mit dem Ringzylinder 25 einen Druckraum 27, welcher mit einem hydraulischen Medium über eine Zu- bzw. Abflußleitung 28 versorgt wird.A
Mittels des Ringkolbens 26 kann ein Druckbolzen 29 bewegt werden, der wiederum die Druckplatte 18 durchsetzt. Hierzu wirkt in dem Druckraum 27 eine Kraft F4. Diese Kraft F4 wird über den Druckbolzen 29 auf einen weiteren Druckbolzen 30 übertragen, welcher eine Druckscheibe 31 angreift. Diese Druckscheibe 31 unterlegt die Führungsplatte 3 und hält zu einer weiteren Druckscheibe 32 einen Abstand A in der gezeigten Lage ein. Dieser Abstand A ist gegen die Kraft F4 beim Schneidvorgang veränderbar. Er wird Null. Zwischen der Führungsplatte 3 und der Grundplatte 12 sind ferner Distanz-Schulterschrauben 34 vorgesehen.By means of the
In die Führungsplatte 3 ist außerdem eine Druckplatte 35 eingelassen, welche den Schneidstempel 13 umfängt. Ferner liegt auf dieser Druckplatte 35 eine Einfassung 36 für die Schneidplatte 4, wobei die Schneidplatte 4 von einem Druckbolzen 38 durchsetzt ist.A
Rechts schließt an die Einfassung 36 ein Leitblech 39 für ein fertiges Werkstück an, während die Einfassung 36 linksseitig von einer Düse 40 eines Blasdüsenblockes 41 mit Druckluft beaufschlagt wird.On the right, a
Zur Lageabstimmung sind die Führungsplatte 3 und die Führungsplatte 6 über Führungssäulen 42 miteinander verbunden. Dabei durchsetzen die Führungssäulen 42 Führungsbuchsen 43 in der oberen Grundplatte 7, Führungsbuchsen 44 in der Führungsplatte 3 sowie Führungsbuchsen 45 in der unteren Grundplatte 12.The
Der unteren Schneidplatte 4 ist in der oberen Führungsplatte 6 die obere Schneidplatte 5 zugeordnet, ebenso wie der Einfassung 36 eine obere Einfassung 46, an welche eine obere Druckplatte 47 anschließt. Schneidplatte 5 und Druckplatte 47 werden von einem Schneidstempel 48 durchsetzt, welcher wiederum dem Schneidstempel 13 zugeordnet ist. Analog zu dem Druckbolzen 38 ist auch neben dem Schneidstempel 48 ein Druckbolzen 49 vorgesehen, welcher sich andernends gegen eine Stempelhalteplatte 50 abstützt und andernends den Schneidstempel 48 um ein Maß der Dicke d eines Stanzstreifens 66 überragt. Diese Stempelhalteplatte 50 liegt einer Stempelführung 51 an, welche unterhalb einer Stempelauflageplatte 52 angeordnet ist. Diese Stempelauflageplatte 52 hält dabei mit einer Schulter 53 einen Abstand B von einem oberen Einlagering 54 ein, welcher in die Tischplatte 8 eingesetzt ist. Dieser Abstand B ist gegen den Druck eines Kolbens 55 veränderbar, welcher in einem Druckraum 56 innerhalb des Einlageringes 54 gleitet. In dem Druckraum 56 wird durch Zu- bzw. Abführung eines hydraulischen Mediums über die Leitung 57 ein Druck F3 auf- bzw. abgebaut.The
Entsprechend der Führungsplatte 3 wird auch die obere Führungsplatte 6 von einem Druckbolzen 58 angegriffen, welcher einerseits über eine Druckscheibe 59 mit der oberen Führungsplatte 6 in Verbindung steht, während er andernends unter Zwischenschaltung eines Bolzens 70 von einem Ringkolben 60 angegriffen wird. Bei einem Druck auf die obere Führungsplatte 6 kann hierdurch ein Abstand C zwischen der Druckscheibe 59 und einer weiteren, der Grundplatte 4 anliegenden Druckscheibe 61 vermindert werden. Dies geschieht gegen den Druck in einem Druckraum 62, in dem ein hydraulisches Medium über die Leitung 63 einführbar ist, so daß hier eine Kraft F1 wirken kann. Auch den Ringkolben 60 durchsetzt ein Stützbolzen 64. Mit 65 ist eine Führung für einen in den Figuren 2 und 3 näher gezeigten Stanzstreifen 66 angedeutet.Corresponding to the
Da sowohl Schneidplatten als auch Schneidstempel einem Verschleiß unterliegen und deshalb nachgeschliffen werden, sind diese Elemente wie auch beispielsweise die Druckbolzen 38 und 49 von nicht näher gezeigten Abstimmplatten unterfüttert.Since both cutting plates and cutting punches are subject to wear and are therefore reground, these elements, such as, for example, the
Anhand der Figuren 2 und 3 wird nunmehr das erfindungsgemäße Verfahren näher beschrieben. In einem kontinuierlichen Stößelhub gemäß Figur 2a) wird die Stößelplatte 1 hochgefahren, so daß der Stanzstreifen 66 zwischen der unteren Schneidplatte 4 und der oberen Schneidplatte 5 sowie den Schneidstempeln 13 und 48 eingeklemmt ist. Dieses Hochfahren erfolgt durch die nicht näher gezeigte Hydraulik der Feinschneidpresse. Hierbei wirkt eine Hubkraft F, welche größer ist als die Druckkraft F1 + Kraft F2 + Kraft F3 + Kraft F4 + Schneidkraft Fs, welch letztere die Kraft andeutet, welche benötigt wird, um ein Werkstück aus dem Stanzstreifen 66 auszuschneiden. Ferner wirkt im Druckraum 21 die Kraft F2 und im Druckraum 27 die Kraft F4.The method according to the invention will now be described in more detail with reference to FIGS. 2 and 3. In a continuous ram stroke according to FIG. 2a), the
Die Stößelplatte 1 fährt dann weiter mit einer Kraft F und zwar um das Maß des Abstandes B, wie dies in Figur 2b) angedeutet ist. Hierbei bleibt der Druck F2 in der Druckkammer 21 bestehen, wobei dieser Druck F2 die Schneidkraft Fs und die Kraft F3 in dem Druckraum 56 überwiegt. Dies bedeutet, daß der Schneidstempel 48 um das Maß B zurückläuft, bis die Stempelauflageplatte 52 an dem Einlagering 54 zur Anlage kommt. Eine entsprechende Menge an hydraulischem Medium läuft aus dem Druckraum 56 über die Leitung 57 ab.The
Ferner wird die Schneidplatte 4 relativ zu der unteren Grundplatte 12 bewegt, wobei der Ringkolben 26 in dem Ringzylinder 25 zurückläuft und die Druckkraft F1 die Kraft F4 überwindet. Dies geschieht solange, bis die Druckscheibe 31 zur Anlage an der Druckscheibe 32 kommt und der Abstand A aufgehoben ist. Demgegenüber besitzt nun der Druckbolzen 29 einen entsprechenden Abstand A von der Unterfläche der unteren Grundplatte 12. Durch diesen Arbeitsschritt wird der Stanzstreifen 66 angeschnitten.Furthermore, the cutting
Ohne Unterbrechung läuft die Stößelplatte 1 weiter, wie dies in Figur 2c) für die untere Grundplatte 12 angedeutet ist. Dabei wird die Schneidplatte 4 mitgenommen, während der untere Schneidstempel 13 stehen bleibt. Dies geschieht deshalb, da der obere Schneidstempel 48 bzw. dessen Stempelauflageplatte 52 an dem Einlagering 54 anliegt, so daß ein weiteres Zurückweichen des oberen Schneidstempels 48 nicht mehr geschehen kann. Die obere Schneidplatte 5 wird dagegen gegen die Kraft F1 um ein Maß S zurückgedrängt, welches ein Durchschneiden des Stanzstreifens 66 erlaubt.The
Die Kraft F1 ist dabei größer als die Schneidkraft Fs und die Kraft F4. Letztere ist in dem Augenblick aufgehoben, da die untere Schneidplatte 4 infolge des Anliegens der Führungsplatte 3 an der unteren Grundplatte 12 zum Stillstand gekommen ist.The force F1 is greater than the cutting force F s and the force F4. The latter is canceled at the moment when the
Durch diese Bewegung wird bewirkt, daß der bislang um das Maß A nach oben angeschnittene Stanzstreifen 66 in entgegengesetzte Richtung ganz nach unten in die Schneidplatte 4 vom Schneidstempel 48 durchgeschnitten wird. Dies geschieht im übrigen gegen den Druck F2, welcher im Druckraum 21 für den Schneidstempel 13 wirkt.This movement has the effect that the punching
Durch die Druckbolzen 38 und 49 wird dabei eine Distanz der Schneidstempel 13 und 48 voneinander eingehalten, und zwar um das Maß der Dicke d des Stanzstreifens 66.By means of the
In dieser Stellung des Werkzeuges ist der Konterfeinschneidvorgang beendet. Die in den einzelnen Druckräumen wirkenden Kräfte F1, F2, F3 und F4 werden abgeschaltet und die Stößelplatte 1 läuft zurück. Entsprechend Figur 2d) ist erkennbar, daß das geschnittene Werkstück 67 in der Schneidplatte 4 sitzt, während der übrige Stanzstreifen 66 an dem oberen Schneidstempel 48 hängt.In this position of the tool, the counter fine cutting process is finished. The forces F1, F2, F3 and F4 acting in the individual pressure chambers are switched off and the
In der in Figur 2e) gezeigten Stellung des Konterschneidwerkzeuges werden nun in den einzelnen Druckräumen die Druckkräfte F1, F2, F3 und F4 aufgebaut, so daß der Schneidstempel 48 seinen Abstand B von dem Einlagering 54 wieder einnehmen kann.In the position of the counter-cutting tool shown in FIG. 2e), the pressure forces F1, F2, F3 and F4 are now built up in the individual pressure chambers, so that the cutting
Gleichzeitig wird über die Druckkraft F1 die obere Schneidplatte um das Maß C nach unten bewegt, welches höher ist als der Abstand B. Damit gleitet die Schneidplatte 5 relativ zu dem Schneidstempel 48 weiter nach unten, wodurch der Stanzstreifen 66 abgestreift wird.At the same time, the upper cutting plate is moved downward by the pressure force F1 by the dimension C, which is higher than the distance B. Thus, the cutting
Durch den Druckaufbau F4 wird ferner wieder der Abstand A zwischen der Schneidplatte 4 bzw. deren Führungsplatte 3 und der unteren Grundplatte 12 hergestellt. Dies geschieht relativ zu dem unteren Schneidstempel 13, so daß dieser als Auswerfer für das Werkstück 67 wirkt. Dieses Werkstück 67 wird von der Blasdüse 40 ausgeblasen.The pressure build-up F4 also creates the distance A between the cutting
Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist besonders in Figur 3 zu erkennen. Während bei einem normalen Stanzverfahren gemäß Figur 6 ein Stanzkanteneinzug 68 und andererseits eine Gratausformung 69 erfolgt, deren Ausbildung beim normalen Feinschneiden gemäß Figur 7 lediglich gemildert ist, findet beim Konterfeinschneiden beidseits ein Stanzkanteneinzug 68b und 68c statt. D. h., es werden Werkstücke 67 ohne jeden Stanzgrat 69 gefertigt.An advantage of the method according to the invention can be seen particularly in FIG. 3. While in a normal punching method according to FIG. 6, there is a punched edge pull-in 68 and on the other hand a
Beim Normalstanzen entsteht am Werkstück ein Stanzkanteneinzug und ein Grat. Dazwischen liegt eine Glattschnittfläche sowie eine Bruch- bzw. Abrißfläche. Beim Feinschneiden wird eine Glattschnittfläche fast auf der gesamten Dicke des Werkstückes erzeugt, wie dies durch die Vertikalstreifen angedeutet ist. Durch das Konterfeinschneiden dagegen findet eine symmetrische Beeinflussung der Schnittfläche statt, wie dies aus Figur 8 erkennbar wird. Beidseitig entsteht ein Kanteneinzug und von beiden Oberflächen her die Ausbildung von Glattschnittflächen. Es findet keine Gratbildung mehr statt.During normal punching, a punched edge indentation and a burr are created on the workpiece. In between there is a smooth cut surface as well as a breaking or tearing surface. With fineblanking, a smooth cut surface is created over almost the entire thickness of the workpiece, as is indicated by the vertical strips. Counter-fine cutting, on the other hand, has a symmetrical influence on the cutting surface, as can be seen in FIG. There is an edge indentation on both sides and the formation of smooth cut surfaces from both surfaces. There are no more burrs.
In der Figur 4 ist beispielsweise die Herstellung eines nadelförmigen Werkstückes 67a dargestellt.4 shows, for example, the production of a needle-shaped
In der Figur 5 ist die Herstellung eines Teiles mit zwei Innenformen, in diesem Fall runde Löcher, die auch beliebig andere Formen haben können, dargestellt Teil 67b.FIG. 5 shows the production of a part with two inner shapes, in this case round holes, which can also have any other shape,
Figur 4 zeigt in der oberen Hälfte eine Unteransicht des oberen Teils des Konterscheidwerkzeuges, insbesonder mit der oberen Führungsplatte 6 und der oberen Grundplatte 7. Die untere Hälfte von Figur 4 stellt eine Draufsicht auf den unteren Teil des Konterschneidwerzeuges dar, insbesondere mit der Führungsplatte 3 und der Grundplatte 12. Angedeutet sind ferner die Führungssäulen 42 sowie der Blasdüsenblock 41 mit Düse 40.Figure 4 shows in the upper half a bottom view of the upper part of the counter-cutting tool, in particular with the
In diesem Ausführungsbeispiel soll eine Nadel hergestellt werden, jedoch sind selbstverständlich auch andere Formen von Werkstücken auf einfachste Weise produzierbar, wie z. B. in Figur 5 ein Teil 67b mit zwei Löchern.In this embodiment, a needle is to be produced, but of course other shapes of workpieces can also be produced in the simplest way, such as, for example, B. in Figure 5 a
Das Werkzeuggestell mit Grundplatte 12 und Führungsplatte 3 bzw. 6 und 7 kann jede beliebige Form aufweisen. Ebenfalls können die Schneidplatten 4 und 5 geteilt, einteilig, rund, eckig sein oder aus anderen Formen bestehen. Ähnliches gilt auch für die Einfassungen 36 bzw. 46. Dabei können die Einfassungen 36 bzw. 46 in einer Vertiefung, wie gezeigt, aufgenommen oder aber den entsprechenden Führungsplatten 3 bzw. 6 aufgesetzt sein.The tool frame with
Die Druckbolzen 58,70 und 29,30 sollen stets um den Schneidstempel 13 bzw. 48 angeordnet sein, damit eine optie optimale Abstützung garantiert bleibt.The
Anstelle der mit den Nutensteinen 10 zusammenwirkenden Schraubenbolzen 9 kann auch eine Schnellwechseleinrichtung vorgesehen werden, wie dies beispielsweise in der Europäischen Patentschrift 0 201 456 aufgezeigt ist.Instead of the
Geschnitten werden kann jedes Material, sei es Stahl, Vergütungsstahl, härtbarer, nicht rostender Stahl, Aluminium bzw. dessen Legierungen, Kupfer, aber auch Kunststoffe, wie z.B. faserverstärkte Kunststoffe. Es kann mit oder ohne Ringzacke gearbeitet werden. Die Formkontur der Teile ist beliebig mit oder ohne Innenformen. Die Materialdicken liegen bei 0,2 bis 8,0 mm und darüber. All dies wird vom vorliegenden Erfindungsgedanken umfaßt.Any material can be cut, be it steel, tempering steel, hardenable, rustproof steel, aluminum or its alloys, copper, but also plastics, e.g. fiber reinforced plastics. It can be worked with or without ring spikes. The shape of the parts is arbitrary with or without internal shapes. The material thicknesses are 0.2 to 8.0 mm and above. All of this is encompassed by the present inventive concept.
Claims (19)
- Method of producing burr-less workpieces by the incipient cutting of a punch strip (66) and the cutting out of the workpiece in the opposite direction in a counter-cutting tool with an upper tool part consisting of an upper cutting plate (5) and an upper cutting punch (48) and a lower tool part consisting of a lower cutting plate (4) and a lower cutting punch (13) as well as a driving arrangement for producing a similarly directed stroke (F) of one of the tool parts relative to the other tool part, characterised in that the punch strip (66) is clamped between the upper cutting plate (5) and the upper cutting punch (48) and the lower cutting plate (4) and the lower cutting punch (13) and, when the punch strip (66) is clamped in, the upper and lower cutting plate (4, 5) and the upper and lower cutting punch (13, 48) are moved relative to one another such that the incipient cutting of the punch strip (66) and the cutting out of the workpiece take place in opposite directions.
- Method according to claim 1, characterised in that separate, adjustable pressing forces (F1 and F2) act on each cutting plate (4, 5) and also on each cutting punch (13, 48).
- Method according to claim 2, characterised in that the stroke force (F) is selected so as to be greater than the sum of pressing forces (F1 - F4) which act upon the cutting plates (4, 5) and the cutting punches (13, 48) plus a cutting force (FS) for the cutting of the workpiece.
- Method according to claim 3, characterised in that a pressing force (F2) acting upon a cutting punch (13) acting on the other cutting punch (48) is greater than the pressing force (F3) plus the cutting force.
- Method according to claim 4, characterised in that the pressing force (F1) acting on one cutting plate (5) is greater than the pressing force (F4) acting on the other cutting plate (4) plus the cutting force (FS).
- Method according to at least one of claims 1 to 5, characterised in that one cutting plate (4) and one cutting punch (13) are moved toward the other cutting plate (5) and toward the other cutting punch (48) by the stroke force (F), one cutting punch (48) is then urged in the stroke direction by the other cutting punch (13) by the amount (B) of a fraction of the thickness (d) of the workpiece to a stop and the punch strip (66) is then entrained in stroke direction (x) by the cutting plate (4, 5).
- Method according to at least of one of claims 1 to 5, characterised in that one cutting plate and one cutting punch are moved toward the other cutting plate and toward the other cutting punch by the stroke force, one cutting plate is then urged in the stroke direction by the other cutting plate by the amount of a fraction of the thickness of the workpiece to a stop and the workpiece is then cut out in the stroke direction by the entrainment of a cutting punch.
- Apparatus for producing burr-less workpieces by the incipient cutting of a punch strip (66) and the cutting out of the workpiece in the opposite direction in a counter-cutting tool with an upper tool part consisting of an upper cutting plate (5) and an upper cutting punch (48) and a lower tool part consisting of a lower cutting plate (4) and a lower cutting punch (13) as well as a driving arrangement for producing a similarly directed stroke (F) of one of the tool parts relative to the other tool part, characterised in that the cutting plates (4, 5) and cutting punches (13, 48) are arranged so as to be movable relative to one another and are loaded by individual pressing forces (F1 - F4) which are adapted to one another such that, during the similarly directed stroke (F), a relative movement between cutting punch (13, 48) and cutting plate (4, 5) brings about incipient cutting as well as cutting out of the workpiece in opposite directions.
- Apparatus according to claim 8, characterised in that the cutting punch (48) is adjoined by a punch supporting plate (52) which, in the rest position, maintains a distance (B) from a stationary insert ring (54) or the like, the distance (B) being variable toward zero and corresponding to a fraction of the thickness (d) of the workpiece (67).
- Apparatus according to claim 8 or 9, characterised in that the cutting plate (4) maintains a distance (A) from a pressure disc (32) or similar stop, the distance (A) being variable toward zero under pressure onto the cutting plate (4).
- Apparatus according to claim 10, characterised in that the distance (A) corresponds to the distance (B).
- Apparatus according to one of claims 8 to 11, characterised in that the cutting plate (5) maintains a distance (C) from a pressure disc (61) or the like, the distance (C) being variable under pressure onto the cutting plate (4) and being greater than the thickness (d) of the workpiece (67) plus the distance (B).
- Apparatus according to one of claims 8 to 12, characterised in that the cutting plate (4) is connected by at least one stud (30, 29) to an annular piston (26) limiting a pressure chamber (27) in which the pressing force (F4) acts.
- Apparatus according to one of claims 8 to 13, characterised in that the cutting punch (13) is connected to an annular piston (20) limiting a pressure chamber (21) in which the pressing force (F2) acts.
- Apparatus according to one of claims 8 to 14, characterised in that the cutting plate (5) is connected by stud (58) to an annular piston (60) defining a pressure chamber (62) in which the pressing force (F1) acts.
- Apparatus according to one of claims 8 to 15, characterised in that the cutting punch (48) is connected to a piston (55) limiting a pressure chamber (56) in which the pressing force (F3) acts.
- Apparatus according to claim 16, characterised in that the pressing force (F2) is greater than the pressing force (F3) plus a cutting force (FS).
- Apparatus according to claim 16 or 17, characterised in that the pressing force (F1) is greater than the pressing force (F4) plus a cutting force (FS).
- Apparatus according to one of claims 1 to 18, characterised in that the stroke force (F) is greater than the sum of the pressing forces (F1 + F2 + F3 + F4) and the cutting force (FS).
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