EP2303488B1 - Verfahren und vorrichtung zum herstellen von feinschneidteilen aus einem materialstreifen - Google Patents

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EP2303488B1
EP2303488B1 EP20090772089 EP09772089A EP2303488B1 EP 2303488 B1 EP2303488 B1 EP 2303488B1 EP 20090772089 EP20090772089 EP 20090772089 EP 09772089 A EP09772089 A EP 09772089A EP 2303488 B1 EP2303488 B1 EP 2303488B1
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EP
European Patent Office
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cutting
material strip
die
fine blanking
strip
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Willi Grimm
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Feintool Intellectual Property AG
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    • Y10T83/2074—Including means to divert one portion of product from another
    • Y10T83/2079—Remaining or re-inserted product portion from base material

Definitions

  • the invention relates to a method for producing fine blanking parts in a fine blanking tool, in which a strip of material between two tool parts from an upper press or guide plate and a lower cutting plate and an upper and lower cutting punch is clamped, the cutting in cooperation with the upper and lower Cutting punch as an incomplete section along the circumference of the fine cutting so that the fine cutting part at at least a partial connecting portion on the strip of material at its upper or lower level at an altitude relative to the strip of material initially bound cohesively and then together with the strip of material in the direction of the strip moved to a subsequent demolding stage with ejector and then the fine blanking part is removed from the tool interior in the direction of the strip of material.
  • the invention further relates to an apparatus for producing fine cutting parts from a strip of material with two tool parts of an upper press or guide plate and a lower cutting plate and an upper and lower cutting punch for clamping the strip of material and incomplete cutting of fine blank from the strip of material, wherein the fine blanking at least one partial connecting portion on the strip of material at its upper or lower level at an altitude relative to the strip of material initially remains firmly bonded, and a demolding stage with ejector.
  • From the DE 10 2004 032 826 A1 is a method for producing stamped parts in a tool, in particular fine blanking tool, by means of at least one stamp, with which the stamped part is pushed out of a strip of material known.
  • the punched part is pushed from the material strip of this after being pressed out to a discharge.
  • the punch cooperates with a counter-holder in an insert when pressing out the stamped part, wherein the counter-holder the stamped part is lifted when opening the tool to the surface of the insert and the strip of material from the insert.
  • the strip of material is lifted by the cutting plate at a defined distance which corresponds at least to the thickness of the stamped parts.
  • a precision punching method in which two punching cut tools are used, of which one punch is stepped in the profile, wherein the gradation opposite to the second punch can take a positive and / or negative distance, such that sharp-edged, convex contours with materials low extensibility are generated and a crushing gaps is prevented.
  • the present invention seeks to improve a method and an apparatus for producing fineblanked parts such that a vertical relative movement between strip of material and fineblanking part is completely avoided, reduces the necessary opening and closing path of the device and simple structure the device is a use on high-speed presses possible, the fineblanking parts suffer no damage to the functional surfaces.
  • the solution according to the invention is characterized in that for cutting used in a recording of the insert insert with partially shaped bevels along the cutting edge and a Matrizen ancestral associated cutting punch used and connected via at least one connection point with the strip of material fine blank and the material strip by a shearing force Breaking out with the ejector perpendicular to the running direction of the material stiffener be removed from the mold without pressing back down, wherein the demoulded fine cutting part is discharged through a chute in the cutting plate.
  • the fine blanking part is cut to about 80 to 90% of its circumference completely from the strip of material.
  • the fine blanking part is held after the unfinished complete cut on the material strip in particular by two or more connecting parts. These connection parts are arranged so that they do not come to lie in the area of the important functional surfaces of the fine blanking part during later breaking.
  • connection points between the material strip and the fineblanking part are created by the special shape of the cutting edges of the inserts in conjunction with the kinematics of the fine blanking press used, which always moves independently of the thickness variations of the material strip in the same vertical position of the two decisive cutting edges.
  • a die insert is used interchangeably, which is provided with partially shaped chamfers along their cutting edges and associated with the cutting punch.
  • the die insert is held evenly biased along its circumference in the receptacle and projects beyond the base plate of the insert such that the die insert can selectively clamp the strip of material when closing the device on the punch, ie predetermined locations, without the base plate being able to engage. In other words, it is the usual surface clamps of the material strip between the upper and lower part avoided. This has the further advantage that the Feindschneidöl kept ready in the lubrication pockets not only the surface pressing is distributed unintentionally and then is no longer sufficient to cut available.
  • the concentration of fine-cutting-specific clamping forces on the die inserts also has the advantage that the production of smooth-cut separating surfaces on the fine-cutting part is supported.
  • a spring force applied to the fineblank part by an ejector ensures that the fineblank part and the material strip are kept free of tears when the tool is opened.
  • the fine cutting part separated from the strip of material is removed vertically downwards to the running direction of the material strip by a drop stem in the cutting plate.
  • the inventive device is simple and compact and has the great advantage that the required way to open and close the upper and lower parts are significantly reduced. This is achieved in that in a receiving space of the cutting insert a force-locking under uniform bias Matrizenrise is arranged, which is associated with the cutting punch, wherein the cutting edges of the die insert with a partially shaped chamfer for at least by a connecting pigtail on the material strip tailed cutting the fine cutting part the material strips are provided, and that the die insert relative to the cutting plate has a height offset for partial clamping of the strip of material on a press and guide plate and that in the demolding stage of the ejector for breaking the at least one partial connection point of the strip of material without transfer of a vertical shear force component to the connection point, and that in the cutting plate, a chute for discharging the separated fine cutting part is provided down to the direction of the strip of material.
  • the special shaping of the cutting edges of the die insert consists of a partially shaped chamfer, which can vary in length and / width and / or inclination and interrupts the cutting edge of the die insert accordingly, so that the fine cutting part of the strip of material is not completely cut out and at partial connection points on Material strip remains connected at its upper or lower level at an altitude relative to the material strip cohesively.
  • the space required for the transport of the composite of strips of material and fine blanking space within the interior of the device is achieved in that the die insert relative to the cutting plate has a height offset, which is dimensioned so that the required space for the material thickness downwardly protruding, however is still ensured on the strip of material fineblanking parts, so that the fineblanking parts can not be pushed back in the vertical direction or otherwise moved.
  • die inserts also allow a concentration of the fine cutting-specific clamping forces around the cutting geometry, which has the advantage that the quality of the parting surfaces on the fine cutting part can be improved.
  • the die insert is interchangeable and can also be used several times after regrinding.
  • the height or material loss on the die insert resulting from regrinding can be very easily compensated for by documents of different thickness placed in the receiving space below the die insert, enabling flexible and cost-effective spare parts stocking with a high material utilization of the die inserts.
  • Another advantage is that the lubricant stored on the inlet side in lubricant pockets remains in the pockets when the material strip is clamped because only a punctiform clamping of the material strip occurs around the cutting geometry and the previously common planar clamping of the material strip between upper and lower and lower part of the device is eliminated.
  • the cutting punch is associated with a arranged in the press ram, tensioned by a spring assembly ejector, which when opening the tool, i. Running back of the press ram, by relaxing the spring pack prevents the at least one connecting section of the strip of material.
  • the inventive method and the inventive device are characterized by small opening and closing paths, so that high cycle rates and high Ausbringrise can be achieved, whereby the use of high-speed presses is made possible.
  • Fig. 2 a sectional view of the design of the connecting portion between fine blank and material strips on the one hand and the design of die insert and cutting punch on the other hand and
  • Fig. 3 a sectional view of the device according to the invention for preventing the demolition of the connecting portion of the strip of material.
  • the Fig. 1a shows the inventive device with inserted strips of material 2 in the open state of the upper tool part 3 and lower tool part 4.
  • the lower tool part 4 includes a cutting plate 5, which has a receiving space 6 for receiving a Matrizendones 7, wherein the cutting plate 5 fed on a base plate rests.
  • the Matrizendon 7 is in the Fig. 1a shown as a tubular insert, but may also have other more complicated shapes.
  • At its periphery of the die insert 7 is held for example by a screw, not shown in the cutting plate 5 under uniform bias, so that the forces occurring during cutting can be safely absorbed by die insert 7.
  • the Matrizendonrus 7 is thus removed from the receiving space 6 of the cutting plate 5 and can be reground accordingly if necessary.
  • the loss of height of the die insert 7 is compensated as a result of regrinding. It documents 8 are kept at different thicknesses, so that depending on the size of the regrinding different height losses can be compensated and the die insert 7 reaches the original height again.
  • the die insert 7 has a height offset H, so that the Die insert 7 is well above the level of the cutting plate 5.
  • This height offset H is dimensioned such that it corresponds approximately to the material thickness of the material strip 2.
  • the upper tool part 3 and lower tool part 4 of the device according to the invention are opened so far that the imported material strip with the tailed fine cutting part 1 has sufficient space in the direction R of the material strip 2.
  • a chute 9 for discharging the fine cutting parts 1 is arranged approximately vertically downwards to the direction R of the material strip 2.
  • the die insert 7 is a punch 11 in the upper tool part 3 for cutting the fine blanking part 1 from the strip of material 2 and the chute 9 associated with an ejector 12.
  • the upper tool part 3 includes a press or guide plate 10 in which at least one cutting punch 11 and at least one ejector 12 are guided.
  • Fig. 1b shows the closed upper tool part 3 and lower tool part 4 with clamped between die insert 7 and the guide plate 10 strips of material 2.
  • the clamping takes place around the cutting geometry, so that the fine cutting specific clamping forces are concentrated on a narrow range. This supports the production of smooth-cut separating surfaces on the fine blanking part 1.
  • Fig. 1c shows the step of the method according to the invention, in which the cutting punch 5 has performed an incomplete complete cut in the strip of material 2 and the fine part cutting part 1 is cut to about 80 to 90% of its circumference.
  • Fig. 2 Reference is made, in which the fine blanking part 1 remains connected to, for example, a narrow connecting portion 14 with the material strip 2 cohesively after the cut.
  • the incomplete complete cut is achieved by a corresponding preparation of the cutting edges 15 of the die insert 7 in conjunction with the kinematics of the fineblanking press used, which always moves into the same vertical position of the cutting edges of die insert 7 and cutting punch 11, regardless of the thickness variations of the strip of material.
  • the cutting edge 15 of the die insert 7 can be broken, for example, along its edge profile by one or more chamfers 16.
  • the width and / or length and / or inclination of these bevels vary. This depends on the size, geometry and their distribution on the die insert 7 and / or cutting punch 11 and on the thickness and quality of the material strip and on the allowable shape tolerances radially and axially at the attachment points of the fine blank 1, which by the dimensions h and i on the die insert 7 and the dimensions 1 and k on the cutting punch is illustrated. This also applies to the Einschertiefe T of the cutting punch 11 in the die insert. 7
  • the ejector 12 of the demolding stage has separated the connecting parts 14 between the fineblank 1 and strips of material 2 shearing force and fineblanking part 1 is discharged through the chute 9 perpendicular to the direction R of the strip of material 2 down.
  • the connecting parts 14 are broken by the ejector 12 largely free of damage.
  • the connecting parts 14 are distributed on the circumference of the fine blanking part 1 that they are not located on the functional surfaces of the fine blanking part.
  • the strip of material 1 forms after the cutting operation with the tailed fine cutting part 1 a composite that can be transported without any relative movement in the vertical direction with the device according to the invention open in the direction R to the demolding stage, because by the relative to the die insert 7 deeper placed cutting plate 5 sufficient Place of about the thickness of the material strip 2 down protruding fine cutting parts 1 is present.
  • This is associated with the very great advantage that the necessary opening travel in the device according to the invention can be kept so small that the cycle numbers can be massively increased. This allows the use of high speed presses.
  • the Fig. 3 shows a section of the device according to the invention for preventing the demolition of the connecting portions 14 from the material strip 2 and the pressing back of the fine blanking part 1 in the material strip 2 when opening the tool, which is particularly advantageous for components with small Auswerfer practicen.
  • the punch 11 is associated with an ejector 20 which is acted upon by pressure pins 21 with the counter-holding force FHG.
  • a Einlegerring 18 is added, in which a spring assembly 19 is arranged that acts in the direction of the hydraulic counter-holding force FGH and thus supports them.
  • the spring pack 19 can relax, so that connecting section 14 between fine blank 1 and strips of material 2 intact, ie without demolition of the cutting plate, can be ejected.
  • the cutting punch 11 and the guide plate 10 remain unchanged during this phase in its vertical position, whereby a pushing back of the fine cutting part 1 is prevented in the material strip 2.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Punching Or Piercing (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Feinschneideteilen in einem Feinschneidwerkzeug, bei dem ein Materialstreifen zwischen zwei Werkzeugteilen aus einer oberen Press- oder Führungsplatte und einer unteren Schneidplatte sowie einem oberen und unteren Schneidstempel eingeklemmt wird, wobei das Schneiden im Zusammenwirken mit dem oberen und unteren Schneidstempel als ein unvollständiger Schnitt entlang des Umfangs des Feinschneidteils so erfolgt, dass das Feinschneidteil an mindestens einer partiellen Verbindungspartie am Materialstreifen etwa an dessen oberen oder unteren Ebene in einer Höhenlage gegenüber dem Materialstreifen zunächst stoffschlüssig angebunden bleibt und dann zusammen mit dem Materialstreifen in Laufrichtung des Streifens bis zu einer nachfolgenden Entformungsstufe mit Ausstosser bewegt und anschließend das Feinschneidteil aus dem Werkzeuginnenraum in Laufrichtung des Materialstreifens abgeführt wird.
  • Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zum Herstellen von Feinschneideteilen aus einem Materialstreifen mit zwei Werkzeugteilen aus einer oberen Press- oder Führungsplatte und einer unteren Schneidplatte sowie einem oberen und unteren Schneidstempel zum Klemmen des Materialstreifens und zum unvollständigen Ausschneiden des Feinschneidteils aus dem Materialstreifen, wobei das Feinschneidteil an mindestens einer partiellen Verbindungspartie am Materialstreifen etwa an dessen oberen oder unteren Ebene in einer Höhenlage gegenüber dem Materialstreifen zunächst stoffschlüssig angebunden bleibt, und einer Entformungsstufe mit Ausstosser.
    • Stand der Technik
  • Aus der DE 10 2004 032 826 A1 ist ein Verfahren zum Herstellen von Stanzteilen in einem Werkzeug, insbesondere Feinschneidwerkzeug, mittels zumindest einem Stempel, mit dem das Stanzteil aus einem Materialstreifen herausgedrückt wird, bekannt. Bei diesem bekannten Verfahren wird das Stanzteil nach dem Herausdrücken aus dem Materialstreifen von diesem zu einem Austrag geschoben. Der Stempel wirkt mit einem Gegenhalter in einer Schneidplatte beim Herausdrücken des Stanzteils zusammen, wobei der Gegenhalter das Stanzteil beim Öffnen des Werkzeuges bis zur Oberfläche der Schneidplatte und der Materialstreifen von der Schneidplatte angehoben wird. Der Materialstreifen wird von der Schneidplatte in einem definierten Abstand angehoben, der zumindest der Dicke der Stanzteile entspricht.
  • Zwar vermeidet dieser bekannte Stand der Technik das für Feinschneidteile nachteilige Zurückdrücken des Schneidteils in den Materialstreifen, doch wird dieser Vorteil durch Relativbewegungen innerhalb des Werkzeuginnenraums senkrecht zur Laufrichtung des Materialstreifens erkauft, was ein vollständiges Öffnen des Werkzeugs erfordert und zugleich den Aufbau des Werkzeugs verkompliziert. Das vollständige Öffnen des Werkzeugs verlangt einen größeren Öffnungsweg, wodurch die Anzahl der Pressenhübe beschränkt wird. Dieser bekannte Stand der Technik kann daher nicht auf Hochgeschwindigkeitspressen eingesetzt werden.
  • Andere bekannte Lösungen führen die Stanzteile durch Vereinzelungsvorrichtungen (siehe DE 27 48 228 A1 ) oder Ausblasen ab. Oftmals wird das Stanzteil wieder in den Materialstreifen zurückgedrückt und mit dem Materialstreifen ausgetragen. Ein solches Zurückdrücken hat aber den Nachteil, dass die durch das Feinschneiden erreichte hohe Schnittqualität erheblich verschlechtert wird. Die Rauheit der glattgeschnittenen Funktionsflächen und deren Toleranzgenauigkeit erleiden durch das Zurückdrücken entgegen der ursprünglichen Schnittrichtung und durch das Ausdrücken erhebliche Qualitätseinbußen.
  • Aus der gattungsbildenden JP 11309522 A ist ein Verfahren zum Ausstanzen eines Stanzteiles aus einem plattenförmigen Streifenmaterial bekannt, bei dem in einem ersten Schneidvorgang das Stanzteil entlang seines Umfang mit dem Streifenmaterial verbunden bleibt und in einem zweiten Arbeitsschritt das Halbfabrikat mit dem Hauptstempel fertiggeschnitten wird.
    Auch bei diesem bekannten Verfahren muss das Werkzeug vollständig geöffnet werden, was zur Limitierung der Anzahl der Pressenhübe führt und den Einsatz auf Pressen mit geringen Geschwindigkeiten beschränkt.
  • In der DE-A-2 056 828 ist ein Präzisionsstanzverfahren offenbart, bei dem zwei Stanzschnittwerkzeuge verwendet werden, von denen der eine Stanzstempel im Profil abgestuft ist, wobei die Abstufung gegenüber dem zweiten Stanzstempel einen positiver und/oder negativer Abstand annehmen kann, derart, dass scharfkantige, konvexe Konturen auch bei Materialien mit geringer Dehnbarkeit erzeugt werden und ein Brechspalten verhindert wird.
    • Aufgabenstellung
  • Bei diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von Feinschneidteilen derart zu verbessern, dass eine vertikale Relativbewegung zwischen Materialstreifen und Feinschneidteil völlig vermieden wird, der notwendige Öffnungs- und Schließweg der Vorrichtung reduziert und bei einfachen Aufbau der Vorrichtung ein Einsatz auf Hochgeschwindigkeitspressen möglich wird, wobei die Feinschneidteile keine Beschädigungen an den Funktionsflächen erleiden.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren der eingangs genannten Gattung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens und der Vorrichtung sind den Unteransprüchen entnehmbar.
  • Die erfindungsgemäße Lösung zeichnet sich dadurch aus, dass zum Schneiden ein in eine Aufnahme der Schneidplatte einsetzbarer Matrizeneinsatz mit partiell ausgeformten Fasen entlang der Schneidkante und ein dem Matrizeneinsatz zugeordneter Schneidstempel verwendet und das über mindestens einen Verbindungspunkt mit dem Materialstreifen verbundene Feinschneidteil und der Materialstreifen durch ein scherkraftfreies Ausbrechen mit dem Ausstosser senkrecht zur Laufrichtung des Materialsteifens ohne ein Zurückdrücken nach unten entformt werden, wobei das entformte Feinschneidteil durch einen Fallschacht in der Schneidplatte abgeführt wird.
  • Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das Feinschneidteil zu etwa 80 bis 90% seines Umfanges komplett aus dem Materialstreifen ausgeschnitten. Es bestehen nur noch einzelne Verbindungsbereiche oder -punkte zwischen dem Feinschneidteil und dem Materialstreifen.
    Das Feinschneidteil wird nach dem unvollendeten Komplettschnitt am Materialstreifen insbesondere durch zwei oder mehrere Verbindungspartien gehalten. Diese Verbindungspartien sind dabei so angeordnet, dass sie beim späteren Ausbrechen nicht in den Bereich der wichtigen Funktionsflächen des Feinschneidteils zu liegen kommen.
  • Die Verbindungspunkte zwischen Materialstreifen und Feinschneidteil entstehen durch die spezielle Formgebung an den Schneidkanten der Schneidplatten in Verbindung mit der Kinematik der eingesetzten Feinschneidpresse, welche unabhängig von den Dickenschwankungen des Materialstreifens immer in dieselbe vertikale Position der beiden maßgebenden Schneidkanten fährt.
  • In eine Aufnahme der Schneidplatte ist ein Matrizeneinsatz austauschbar eingesetzt, der mit partiell ausgeformten Fasen entlang ihrer Schneidkanten versehen und dem Schneidstempel zugeordnet ist.
    Dies hat den außerordentlichen Vorteil, dass der Matrizeneinsatz durch ein stirnseitiges Nachschleifen mehrfach verwendbar ist, wobei der durch das Nachschleifen entstehende Höhen- bzw. Materialverlust des Matrizeneinsatzes durch eine oder mehrere in die Aufnahme eingesetzte Unterlagen leicht zu kompensieren ist, was wirtschaftliche Vorteile in der Ersatzbewirtschaftung mit sich bringt.
  • Der Matrizeneinsatz wird entlang seines Umfanges in der Aufnahme gleichmäßig vorgespannt gehalten und überragt die Grundplatte der Schneidplatte derart, dass der Matrizeneinsatz punktuell den Materialstreifen beim Schließen der Vorrichtung am Stempel, d.h. vorbestimmten Stellen, festklemmen kann, ohne dass die Grundplatte zum Eingriff gelangen kann. Mit anderen Worten es wird das bisher übliche flächige Klemmen des Materialstreifens zwischen Ober- und Unterteil vermieden. Dies hat den weiteren Vorteil, dass das in den Schmiertaschen bereitgehaltene Feindschneidöl nicht nur das flächige Anpressen ungewollt verteilt wird und dann nicht mehr in ausreichendem Masse beim Schneiden zur Verfügung steht.
  • Die Konzentration der feinschneidspezifischen Klemmkräfte auf die Matrizeneinsätze hat weiterhin den Vorteil, dass die Erzeugung glattgeschnittener Trennflächen am Feinschneidteil unterstützt wird.
  • Durch eine von einem Auswerfer auf das Feinschneidteil ausgebrachte Federkraft wird sichergestellt, dass Feinschneidteil und Materialstreifen beim Öffnen des Werkzeugs abrissfrei gehalten werden.
  • Nach dem Entformen wird das vom Materialstreifen abgetrennte Feinschneidteil senkrecht nach unten zur Laufrichtung des Materialstreifens durch einen Fallschaft in der Schneidplatte abgeführt.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist einfach und kompakt aufgebaut und hat den großen Vorteil, dass der erforderliche Weg zum Öffnen und Schließen von Ober- und Unterteil erheblich verringert werden. Dies wird dadurch erreicht, dass in einem Aufnahmeraum der Schneidplatte ein unter gleichmäßiger Vorspannung kraftsschlüssig gehaltener Matrizeneinsatz angeordnet ist, dem der Schneidstempel zugeordnet ist, wobei die Schneidkanten des Matrizeneinsatzes mit einer partiell ausgeformte Fase für ein mindestens durch einen Verbindungspukt am Materialstreifen angebundenes Ausschneiden des Feinschneidteils aus dem Materialstreifen versehen sind, und dass der Matrizeneinsatz gegenüber der Schneidplatte einen Höhenversatz zum partiellen Klemmen des Materialstreifens an einer Press- und Führungsplatte aufweist und dass in der Entformungsstufe der Ausstosser zum Ausbrechen des mindestens einen partiellen Verbindungspunktes vom Materialstreifen ohne Übertragung einer vertikalen Scherkraftkomponente auf den Verbindungspunkt, und dass in der Schneidplatte ein Fallschacht zum Abführen des abgetrennten Feinschneidteiles nach unten zur Laufrichtung des Materialstreifens vorgesehen ist.
  • Die spezielle Formgebung der Schneidkanten des Matrizeneinsatzes besteht aus einer partiell ausgeformten Fase, die in Länge und/Breite und/oder Neigung variieren kann und die Schneidkante des Matrizeneinsatzes entsprechend unterbricht, so dass das Feinschneidteil aus dem Materialstreifen nicht vollständig ausgeschnitten wird und an partiellen Verbindungspunkten am Materialstreifen etwa an dessen oberen oder unteren Ebene in einer Höhenlage gegenüber dem Materialstreifen stoffschlüssig angebunden bleibt.
  • Der für den Transport des Verbundes aus Materialstreifen und Feinschneidteil erforderliche Freiraum innerhalb des Innenraums der Vorrichtung wird dadurch erreicht, dass der Matrizeneinsatz gegenüber der Schneidplatte einen Höhenversatz aufweist, der so bemessen ist, dass der erforderliche Platz für die um die Materialstärke nach unten herausstehenden, jedoch noch am Materialstreifen angebundenen Feinschneidteile sichergestellt ist, so dass die Feinschneidteile weder in vertikaler Richtung zurückgedrückt oder anderweitig bewegt werden können.
  • Die gegenüber der Schneidplatte hervorstehenden Matrizeneinsätze ermöglichen beim Klemmen des Materialstreifens auch eine Konzentration der feinschneidspezifischen Klemmkräfte um die Schneidgeometrie herum, was den Vorteil erbringt, dass die Qualität der Trennflächen am Feinschneidteil verbessert werden kann.
  • Der Matrizeneinsatz ist austauschbar und nach einem Nachschleifen auch mehrfach verwendbar. Der durch das Nachschleifen entstehende Höhen- bzw. Materialverlust am Matrizeneinsatz lässt sich durch in den Aufnahmeraum unter den Matrizeneinsatz gelegte Unterlagen verschiedener Dicke sehr leicht ausgleichen, ermöglicht eine flexible und kostengünstige Ersatzteilhaltung mit einer hoher Materialausnutzung der Matrizeneinsätze.
  • Als Vorteil ergibt sich des Weiteren, dass der einlaufseitig in Schmiertaschen bevorratete Schmierstoff für den Feinschneidvorgang beim Klemmen des Materialstreifens in den Taschen verbleibt, weil nur noch ein punktuelles Klemmen des Materialstreifens rund um die Schneidgeometrie erfolgt und das bisher übliche flächiges Klemmen des Materialstreifens zwischen Ober- und Unterteil der Vorrichtung entfällt.
  • Dem Schneidstempel ist ein im Pressenstößel angeordneter, durch ein Federpaket gespannter Auswerfer zugeordnet ist, der beim Öffnen des Werkzeugs, d.h. Zurücklaufen des Pressenstößels, durch Entspannung des Federpakets ein Abriss der mindestens einen Verbindungspartie vom Materialstreifen verhindert.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnen sich durch kleine Öffnung- und Schließwege aus, so dass hohe Taktzahlen und hohe Ausbringleistungen erreicht werden können, wodurch der Einsatz von Hochgeschwindigkeitspressen ermöglicht wird.
  • Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen.
    • Ausführungsbeispiel
  • Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.
  • Es zeigen die
  • Fig. la bis 1d eine vereinfachte schematische Darstellung des Ablaufs des erfindungsgemäßen Verfahrens,
  • Fig. 2 eine Schnittdarstellung der Gestaltung der Verbindungspartie zwischen Feinschneidteil und Materialstreifen einerseits und der Gestaltung von Matrizeneinsatz und Schneidstempel andererseits und
  • Fig. 3 eine Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Verhindern des Abrisses der Verbindungspartie vom Materialstreifen.
  • Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren sollen Feinschneidteile 1 aus einem Materialstreifen 2, vorzugsweise Feststellteile für Autositze, hergestellt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren ist jedoch nicht auf solche Teile eingeschränkt und die Teile können auch andere geometrische Formen aufweisen.
  • Die Fig. 1a zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung mit eingeführten Materialstreifen 2 im geöffneten Zustand von oberem Werkzeugteil 3 und unterem Werkzeugteil 4. Zum unteren Werkzeugteil 4 gehört eine Schneidplatte 5, die einen Aufnahmeraum 6 für die Aufnahme eines Matrizeneinsatzes 7 besitzt, wobei die Schneidplatte 5 satt auf einer Grundplatte 8 aufliegt. Der Matrizeneinsatz 7 ist in der Fig. 1a als ein rohrartiger Einsatz gezeigt, kann aber auch andere kompliziertere Formen aufweisen. An seinem Umfang ist der Matrizeneinsatz 7 beispielsweise durch eine nicht dargestellte Verschraubung in der Schneidplatte 5 unter gleichmäßiger Vorspannung gehalten, so dass die beim Schneiden auftretenden Kräfte sicher von Matrizeneinsatz 7 aufgenommen werden können. Der Matrizeneinsatz 7 ist somit aus dem Aufnahmeraum 6 der Schneidplatte 5 entnehmbar und kann bei Bedarf entsprechend nachgeschliffen werden. Durch eine in den Aufnahmeraum 6 der Schneidplatte 5 eingelegte Unterlage 8 wird der Höhenverlust des Matrizeneinsatzes 7 infolge des Nachschleifens ausgeglichen. Es werden Unterlagen 8 mit unterschiedlichen Dicken bereitgehalten, so dass je nach Größe des Nachschliffs unterschiedliche Höhenverluste kompensiert werden können und der Matrizeneinsatz 7 wieder die ursprüngliche Höhe erreicht.
  • Gegenüber der Schneidplatte 5 weist der Matrizeneinsatz 7 einen Höhenversatz H auf, so dass der Matrizeneinsatz 7 deutlich über dem Niveau der Schneidplatte 5 liegt. Dieser Höhenversatz H ist so bemessen, dass er etwa der Materialstärke des Materialstreifens 2 entspricht. Das obere Werkzeugteil 3 und untere Werkzeugteil 4 der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind soweit geöffnet, dass der eingeführte Materialstreifen mit dem angebundenen Feinschneidteil 1 ausreichend Platz in Laufrichtung R des Materialstreifens 2 besitzt.
  • In der unteren Schneidplatte 5 ist dem Matrizeneinsatz 7 ein Fallschacht 9 zum Abführen der Feinschneidteile 1 etwa senkrecht nach unten zur Laufrichtung R des Materialstreifens 2 nachgeordnet.
  • Dem Matrizeneinsatz 7 ist ein Schneidstempel 11 im oberen Werkzeugteil 3 zum Ausschneiden des Feinschneidteils 1 aus dem Materialstreifen 2 und dem Fallschacht 9 ein Ausstosser 12 zugeordnet.
    Zum oberen Werkzeugteil 3 gehört eine Press- oder Führungsplatte 10, in der mindestens ein Schneidstempel 11 und mindestens ein Ausstosser 12 geführt sind.
  • Fig. 1b zeigt den geschlossenen Werkzeugoberteil 3 und Werkzeugunterteil 4 mit zwischen Matrizeneinsatz 7 und der Führungsplatte 10 geklemmten Materialstreifen 2. Die Klemmung erfolgt rings um die Schneidgeometrie, so dass die feinschneidspezifischen Klemmkräfte auf einen schmalen Bereich konzentriert sind. Dies unterstützt die Erzeugung glattgeschnittener Trennflächen am Feinschneidteil 1. Durch den gegenüber der Schneidplatte 5 höher gelegten Matrizeneinsatz 7 bleiben die in der Schneidplatte angeordneten Schmiertaschen 13 auch im geklemmten Zustand des Materialstreifens 2 unbeeinflusst, wodurch der Schmierstoffvorrat in den Taschen ausschließlich für den Feinschneidvorgang zur Verfügung steht.
  • Die Fig. 1c zeigt den Arbeitsschritt des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei dem der Schneidstempel 5 einen unvollständigen Komplettschnitt im Materialstreifen 2 ausgeführt hat und das Feinteilschneidteil 1 zu etwa 80 bis 90% seines Umfanges ausgeschnitten ist. Es wird jetzt auf Fig. 2 Bezug genommen, in der das Feinschneidteil 1 an beispielsweise einer schmalen Verbindungspartie 14 mit dem Materialstreifen 2 stoffschlüssig nach dem Schnitt verbunden bleibt.
    Der unvollständige Komplettschnitt wird durch eine entsprechende Präparation der Schneidkanten 15 des Matrizeneinsatzes 7 in Verbindung mit der Kinematik der eingesetzten Feinschneidpresse, welche unabhängig von den Dickenschwankungen des Materialstreifens immer in die dieselbe vertikale Position der Schneidkanten von Matrizeneinsatz 7 und Schneidstempel 11 fährt, erreicht.
    Die Schneidkante 15 des Matrizeneinsatzes 7 kann beispielsweise entlang ihres Kantenverlaufs durch eine oder mehrere Fasen 16 gebrochen sein. Es gehört natürlich zur erfindungsgemäßen Lösung, wenn die Breite und/oder Länge und/oder Neigung dieser Fasen variieren. Dies richtet sich nach der Größe, Geometrie und nach ihrer Verteilung auf dem Matrizeneinsatz 7 und/oder Schneidstempel 11 sowie nach der Dicke und Qualität des Materialstreifens und nach den zulässigen Formtoleranzen radial und axial an den Anbindungspunkten des Feinschneidteils 1, was durch die Maße h und i am Matrizeneinsatz 7 und die Maße 1 und k am Schneidstempel verdeutlicht ist. Das gilt auch für die Einschertiefe T des Schneidstempels 11 in den Matrizeneinsatz 7.
  • In der Fig. 1d ist gezeigt, dass der Ausstosser 12 der Entformungsstufe die Verbindungspartien 14 zwischen Feinschneidteil 1 und Materialstreifen 2 scherkraftfrei getrennt hat und das Feinschneidteil 1 durch den Fallschacht 9 senkrecht zur Laufrichtung R des Materialstreifens 2 nach unten abgeführt wird. Der Verbindungspartien 14 werden durch den Ausstosser 12 weitgehend beschädigungsfrei ausgebrochen. Vorteilhafterweise werden die Verbindungspartien 14 so am Umfang des Feinschneidteils 1 verteilt, dass diese nicht an den Funktionsflächen des Feinschneidteils liegen.
  • Der Materialstreifen 1 bildet nach dem Schneidvorgang mit dem angebundenen Feinschneidteil 1 einen Verbund, der ohne eine irgendeine Relativbewegung in vertikaler Richtung bei geöffneter erfindungsgemäßer Vorrichtung in Laufrichtung R bis zur Entformungsstufe transportiert werden kann, weil durch die gegenüber dem Matrizeneinsatz 7 tiefer gelegte Schneidplatte 5 ein ausreichender Platz der um etwa die Materialstärke des Materialstreifens 2 nach unten herausstehenden Feinschneidteile 1 vorhanden ist. Dies ist mit dem sehr großen Vorteil verbunden, dass der notwendige Öffnungsweg bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung so klein gehalten werden kann, dass die Taktzahlen massiv erhöht werden können. Dies ermöglicht, den Einsatz von Hochgeschwindigkeitspressen.
  • Die Fig. 3 zeigt einen Schnitt der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Verhindern des Abrisses der Verbindungspartien 14 vom Materialstreifen 2 und des Zurückdrückens des Feinschneidteils 1 in den Materialstreifen 2 beim Öffnen des Werkzeugs, die insbesondere für Bauteile mit kleinen Auswerferkräften vorteilhaft ist.
  • Dem Schneidstempel 11 ist ein Auswerfer 20 zugeordnet, der über Druckbolzen 21 mit der Gegenhalterkraft FHG beaufschlagt wird.
    Im Pressenstößel 17 ist ein Einlegerring 18 aufgenommen, in dem ein Federpaket 19 angeordnet ist, dass in Richtung der hydraulischen Gegenhalterkraft FGH wirkt und somit diese unterstützt. Beim Zurücklaufen des Pressenstößels, d.h. beim Öffnen des Werkzeug, kann sich das Federpaket 19 entspannen, so dass Verbindungspartie 14 zwischen Feinschneidteil 1 und Materialstreifen 2 unversehrt, d.h. ohne Abriss aus der Schneidplatte, ausgestoßen werden kann. Der Schneidstempel 11 und die Führungsplatte 10 verbleiben während dieser Phase unverändert in ihrer Höhenlage, wodurch ein Zurückdrücken des Feinschneidteiles 1 in den Materialstreifen 2 verhindert wird.
    • Bezugszeichenliste
  • Feinschneidteil 1
    Materialstreifen 2
    Oberes Werkzeugteil 3
    Unteres Werkzeugteil 4
    Schneidplatte 5
    Aufnahmeraum in 5 6
    Matrizeneinsatz 7
    Unterlage 8
    Fallschacht 9
    Press- oder Führungsplatte 10
    Schneidstempel 11
    Ausstosser 12
    Schmiertasche 13
    Verbindungspartie 14
    Schneidkante 15
    Fasen 16
    Pressenstößel 17
    Einlegering 18
    Federpaket 19
    Auswerfer 20
    Druckbolzen 21
    Gegenhalterkraft FGH
    Höhenversatz H
    Einschertiefe T
    Laufrichtung des Materialstreifens 2 R
    Maße der Fase 16 an 7 h, i
    Maße der Fase 16 an 12 l, k

Claims (12)

  1. Verfahren zum Herstellen von Feinschneideteilen in einem Feinschneidwerkzeug, bei dem ein Materialstreifen (2) zwischen zwei Werkzeugteilen (3,4) aus einer oberen Press- oder Führungsplatte (10) und einer unteren Schneidplatte (5) sowie einem oberen und unteren Schneidstempel (11) eingeklemmt wird, wobei das Schneiden im Zusammenwirken mit dem oberen und unteren Schneidstempel als ein unvollständiger Schnitt entlang des Umfangs des Feinschneidteils so erfolgt, dass das Feinschneidteil (1) an mindestens einer partiellen Verbindungspartie (14) am Materialstreifen (2) etwa an dessen oberen oder unteren Ebene in einer Höhenlage gegenüber dem Materialstreifen zunächst stoffschlüssig angebunden bleibt und dann zusammen mit dem Materialstreifen in Laufrichtung (R) des Streifens bis zu einer nachfolgenden Entformungsstufe mit Ausstosser (12) bewegt und anschließend das Feinschneidteil (1) aus dem Werkzeuginnenraum in Laufrichtung (R) des Materialstreifens (2) abgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass zum Schneiden ein in eine Aufnahme (6) der Schneidplatte (5) einsetzbarer Matrizeneinsatz (7) mit partiell entlang der Schneidkante ausgeformten Fasen (16) und der dem Matrizeneinsatz (7) zugeordnete Schneidstempel (11) verwendet und das über mindestens einen Verbindungspunkt (14) mit dem Materialstreifen (2) verbundene Feinschneidteil (1) durch ein scherkraftfreies Ausbrechen mit dem Ausstosser (12) senkrecht zur Laufrichtung (R) des Materialstreifens (2) ohne ein Zurückdrücken nach unten entformt wird, wobei das entformte Feinschneidteil (1) durch einen Fallschacht (9) in der Schneidplatte (5) abgeführt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Feinschneidteil (1) zu etwa 80 bis 90% seines Umfanges komplett aus dem Materialstreifen (2) ausgeschnitten wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Feinschneidteil (1) nach dem unvollendeten Komplettschnitt am Materialstreifen durch mindestens eine, insbesondere zwei oder mehrere, Verbindungspartie(n) (14) gehalten wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Matrizeneinsatz (7) durch ein stirnseitiges Nachschleifen mehrfach verwendbar ist, wobei der durch das Nachschleifen entstehende Höhen- bzw. Materialverlust des Matrizeneinsatzes (7) durch eine oder mehrere in die Aufnahme (6) der Schneidplatte (5) eingesetzte Unterlagen (8) kompensiert wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Matrizeneinsatz (7) entlang seines Umfanges durch an die Geometrie des Feinschneidteils (1) angepasste Form gleichmäßig vorgespannt wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Klemmen des Materialstreifens (2) zwischen oberen und unteren Werkzeugteil (3,4) nur durch den Matrizeneinsatz (7) erfolgt.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Feinschneidteil (1) und der Materialstreifen (2) abrissfrei beim Öffnen des Werkzeugs durch eine von einem Auswerfer (20) aufgebrachte Federkraft gehalten wird.
  8. Vorrichtung zum Herstellen von Feinschneideteilen aus einem Materialstreifen nach Anspruch 1, mit zwei Werkzeugteilen (3,4) aus jeweils einer oberen Press- oder Führungsplatte (10) und einer unteren Schneidplatte (5) sowie einem oberen und unteren Schneidstempel (11) zum Klemmen des Materialstreifens (2) und zum unvollständigen Ausschneiden des Feinschneidteils (1) aus dem Materialstreifen (2) aufweisen, wobei das Feinschneidteil (1) an mindestens einer partiellen Verbindungspartie (14) am Materialstreifen (2) etwa an dessen oberen oder unteren Ebene in einer Höhenlage gegenüber dem Materialstreifen zunächst stoffschlüssig angebunden bleibt, und einer Entformungsstufe mit Ausstosser (12), dadurch gekennzeiehnet, dass in einem Aufnahmeraum (6) der Schneidplatte (5) ein unter gleichmäßiger Vorspannung kraftsschlüssig gehaltener Matrizeneinsatz (7) angeordnet ist, dem der Schneidstempel (11) zugeordnet ist, wobei die Schneidkanten (15) des Matrizeneinsatzes (7) durch eine partiell ausgeformte Fase (16) für ein mindestens durch einen Verbindungspunkt (14) am Materialstreifen (2) angebundenes Ausschneiden des Feinschneidteils (1) aus dem Materialstreifen (2) versehen sind, und dass der Matrizeneinsatz (7) gegenüber der Schneidplatte (5) einen Höhenversatz (H) zum partiellen Klemmen des Materialstreifens (2) an der Press- und Führungsplatte (10) aufweist und dass in der Entformungsstufe der Ausstosser (12) zum Ausbrechen des mindestens einen partiellen Verbindungspunktes (14) vom Materialstreifen (2) ohne Übertragung einer vertikalen Scherkraftkomponente auf den Verbindungspunkt (14), und dass in der Schneidplatte (5) ein Fallschacht (9) zum Abführen des abgetrennten Feinschneidteiles (1) nach unten zur Laufrichtung (R) des Materialstreifens (2) vorgesehen ist.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasen (16) eine unterschiedliche Länge und/oder Breite und/oder Neigung aufweisen.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Matrizeneinsatz (7) austauschbar ist.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere in den Aufnahmeraum (6) unter den Matrizeneinsatz (7) angeordnete Unterlagen (8) verschiedener Dicke zum Ausgleich des beim Nachschleifen des Matrizeneinsatzes entstehende Material-und Höhenverlustes vorgesehen sind.
  12. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass dem Schneidstempel (11) ein im Pressenstößel (17) angeordneter, durch ein Federpaket (19) gespannter Auswerfer (20) vorgesehen ist, der beim Öffnen des Werkzeugs, d.h. Zurücklaufen des Pressenstößels (17), durch Entspannung des Federpaketes (19) einen Abriss des mindestens einen Verbindungspunkte (14) vom Materialstreifen (2) verhindert,
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