EP2953741A1 - Method for producing a through-hole in a metallic body - Google Patents

Method for producing a through-hole in a metallic body

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EP2953741A1
EP2953741A1 EP14707089.0A EP14707089A EP2953741A1 EP 2953741 A1 EP2953741 A1 EP 2953741A1 EP 14707089 A EP14707089 A EP 14707089A EP 2953741 A1 EP2953741 A1 EP 2953741A1
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EP
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hole
hgss
producing
metallic body
curved surface
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EP14707089.0A
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Wolfgang Rixen
Gerrit Pies
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    • B21D28/00—Shaping by press-cutting; Perforating
    • B21D28/24—Perforating, i.e. punching holes
    • B21D28/243—Perforating, i.e. punching holes in profiles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
    • B21K1/00—Making machine elements
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16B37/00—Nuts or like thread-engaging members
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Definitions

  • the invention relates to a method for producing a through-hole in a metallic body, which has at least one curved surface, by means of a lifting movement.
  • HGSS high-speed shear cutting
  • This document discloses a method for producing profile parts by separating profile bars.
  • the profile bar is clamped in a tool between two active parts, wherein the facing support side of the active parts are designed in the form of dies, in each of which the shape of the profile to be machined is recessed.
  • the separation takes place adiabatically at a very high impact speed of the cutting punch, wherein the force is introduced via the plunger to an active part.
  • the separation or pressing is generally carried out at a speed in the range of 0.5 to 20 m / s, preferably in the range of 10 to 40 m / s, and particularly preferably in the range of 10 to 20 m / s, which according to this document reaches the adiabatic state from 10 m / s.
  • the invention is therefore based on the object to improve the method of the type mentioned above such that the metallic body can be produced with the highest precision and also at a significantly increased speed.
  • This object is achieved in a method of the type mentioned in that the through hole by means of high-speed cutting (HGSS) takes place.
  • HGSS high-speed cutting
  • Pieces to produce an adiabatic state by means of a lifting movement which is so precisely adjustable that no or hardly any post-processing is necessary. Furthermore, it can be provided that the punching also takes place from the curved surface.
  • the high-speed shear cutting with a ratio of hole diameter D to a metal thickness s of less than 1, 5 is performed.
  • the cross section of the metallic body is triangular, has at least one rounded corner and the through hole extends from the at least one curved corner of transverse to the connecting line of the two other corners.
  • This new inventive method for the production of through holes is versatile in elevated or curved materials.
  • the sliding block is provided with a blind hole according to one of the methods for the production of blind holes according to the simultaneously filed and pending patent application (filed on 05 February 2013).
  • a spring-loaded ball which is of course caulked at the boarding edge, so that it can be held in the blind hole.
  • FIGS. 1 and 2 show a flowchart for the production of the through hole and a further finishing for a sliding block with blind hole.
  • the production or the method for producing a through hole 10 in a metallic sliding block 12 in this case, which naturally has a curved surface, will now be described with reference to FIGS. 1 and 2. It is again pointed out that the description of a sliding block is merely an example, since this method according to the invention can of course also be used for other metallic bodies with curved surfaces.
  • this through hole 10 is performed by means of a lifting movement of a punch 1 1, which is a high-speed shear cutting, starting from the highest elevation of the curved surface of the sliding block 12, is.
  • the punched out material is then fed to a collection point.
  • the through hole 10 can be made with a hole diameter D of 6.9 mm to 7.5 mm and a material thickness s of also 6.9 mm to 7.5 mm. In this method was at a material thickness s of 7.3 mm

Abstract

The invention relates to a method for producing g a through-hole (10) in a metallic body (12), which has at least one curved surface, by means of a reciprocating movement, said through-hole (10) being produced by means of high speed shearing cutting (HGSS).

Description

Verfahren zur Erzeugung eines Durchgangslochs in einem metallischen Körper  A method of creating a through-hole in a metallic body
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung eines Durchgangslochs in einem metallischen Körper, der mindestens eine gewölbte Oberfläche aufweist, mittels einer Hubbewegung. The invention relates to a method for producing a through-hole in a metallic body, which has at least one curved surface, by means of a lifting movement.
Ein Verfahren zur adiabatischen Trennung von Werkstücken mittels Hoch- geschwindigkeitsscherschneiden (HGSS) ist aus der DE 103 17 185 A1 bekannt. A method for adiabatic separation of workpieces by means of high-speed shear cutting (HGSS) is known from DE 103 17 185 A1.
Diese Druckschrift offenbart ein Verfahren zur Herstellung von Profilteilen durch Trennen aus Profilstangen. Dabei wird die Profilstange in ein Werkzeug zwischen zwei Aktivteilen eingespannt, wobei die zugewandte Auflagenseite der Aktivteile in Form von Matrizen ausgestaltet sind, bei denen jeweils die Form des zu bearbeitenden Profils ausgespart ist. Weiter weisen die Größen der Auflageseiten die Abmessungen des zu schneidenden Profilteils auf. Schließlich erfolgt die Trennung adiabatisch bei einer sehr hohen Auftreffgeschwindigkeit des Schnittstempels, wobei die Kraft über den Stößel auf ein Aktivteil eingeleitet wird. This document discloses a method for producing profile parts by separating profile bars. In this case, the profile bar is clamped in a tool between two active parts, wherein the facing support side of the active parts are designed in the form of dies, in each of which the shape of the profile to be machined is recessed. Next, the sizes of the bearing sides on the dimensions of the profile to be cut on. Finally, the separation takes place adiabatically at a very high impact speed of the cutting punch, wherein the force is introduced via the plunger to an active part.
Das dort beschriebene Verfahren wird zum Ablängen einer Vielzahl von genannten Profilen (siehe in DE 103 17 185 in § 6) verwandt. The method described there is used to cut to length a plurality of said profiles (see in DE 103 17 185 in § 6).
Hier handelt es sich also ausschließlich um Trennen von Profilen, bei denen keine Bohrungen vorgesehen sind. Insbesondere sind dabei auch keine Durchgangslöcher vorgesehen. Gemäß § 31 oben genannter Druckschrift erfolgt das Trennen bzw. Pressen im Allgemeinen bei einer Geschwindigkeit im Bereich von 0,5 bis 20 m/s, bevorzugt im Bereich von 10 bis 40 m/s, und insbesondere bevorzugt im Be- reich von 10 bis 20 m/s, wobei laut dieser Druckschrift ab 10 m/s der adiabatische Zustand erreicht wird. So here it is all about separating profiles, where no holes are provided. In particular, no through holes are provided. According to § 31 of the cited document, the separation or pressing is generally carried out at a speed in the range of 0.5 to 20 m / s, preferably in the range of 10 to 40 m / s, and particularly preferably in the range of 10 to 20 m / s, which according to this document reaches the adiabatic state from 10 m / s.
Dies wird in genannter Druckschrift nur für flache Werkstoffgeometrien beschrieben. Zitat [0026]: This is described in the cited document only for flat material geometries. Quote [0026]
Auch das beschriebene Hochgeschwindigkeitsstanzen von ebenen Blechen konzentriert sich auf Bleche und nicht auf Profile, die beim eigenen erfindungsgemäßen Verfahren getrennt werden können. Zitatende. Nicht beschrieben ist in dieser Druckschrift allerdings die Erzeugung vonAlso, the described high-speed punching of flat sheets is focused on sheets and not on profiles that can be separated in their own inventive method. Quote end. However, this publication does not describe the generation of
Durchgangslöchern bei stark gewölbten Materialien. Through holes in heavily curved materials.
Dies geschieht zurzeit lediglich mittels Bohrern, die für eine Massenproduktion eine relativ große Bearbeitungszeit benötigen und auch noch einem er- höhten Verschleiß unterliegen. Außerdem entstehen hierbei Späne, die bei der Produktion störend sind und zusammen mit dem Kühlschmierstoff gründlich beseitigt werden müssen. Currently, this is done only by means of drills, which require a relatively large machining time for mass production and are also subject to increased wear. In addition, this creates chips that are bothersome in production and must be thoroughly eliminated together with the coolant.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das Verfahren der ein- gangs genannten Art derart zu verbessern, dass die metallischen Körper mit höchster Präzision und auch mit einer deutlichen erhöhten Geschwindigkeit hergestellt werden können. Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass das Durchgangsloch mittels Hochgeschwindigkeitsscher- schneiden (HGSS) erfolgt. Der Kern der Erfindung besteht darin, auch bei gewölbten metallischenThe invention is therefore based on the object to improve the method of the type mentioned above such that the metallic body can be produced with the highest precision and also at a significantly increased speed. This object is achieved in a method of the type mentioned in that the through hole by means of high-speed cutting (HGSS) takes place. The core of the invention is, even with curved metallic
Stücken einen adiabatischen Zustand mittels einer Hubbewegung zu erzeugen, die so präzise einstellbar ist, dass keine bzw. kaum eine Nachbearbeitung notwendig ist. Des weiteren kann vorgesehen werden, dass das Lochen auch von der gewölbten Oberfläche aus erfolgt. Pieces to produce an adiabatic state by means of a lifting movement, which is so precisely adjustable that no or hardly any post-processing is necessary. Furthermore, it can be provided that the punching also takes place from the curved surface.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, dass das Hochgeschwindigkeitsscherschneiden (HGSS) mit einem Verhältnis von Loch- Durchmesser D zu einer Metallstärke s von kleiner 1 ,5 durchgeführt wird. According to one embodiment of the invention, it is provided that the high-speed shear cutting (HGSS) with a ratio of hole diameter D to a metal thickness s of less than 1, 5 is performed.
Dabei hat es sich erwiesen, dass werkstoffabhängig auch bei Hubbewegungsgeschwindigkeiten kleiner 10 m/s ein adiabatischer Zustand erzeugt wird. Dies steht im Gegensatz zur Aussage oben genannter Druckschrift. It has been found that, depending on the material, an adiabatic state is also generated at stroke velocities of less than 10 m / s. This is in contrast to the statement above mentioned document.
Besonders vorteilhaft ist dabei, wenn die Hubbewegungsgeschwindigkeit 6 m/s bis 8 m/s, bevorzugt 7 m/s beträgt. Da dieses Durchgangsloch vorzugsweise als Schraubenloch dienen soll, ist es vorteilhaft, wenn das Durchgangsloch mit einem Innengewinde versehen wird. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Querschnitt des metallischen Körpers dreieckförmig ist, mindestens eine abgerundete Ecke aufweist und die Durchgangsbohrung von der mindestens einen gewölbten Ecke aus quer zur Verbindungslinie der beiden übrigen Ecken verläuft. It is particularly advantageous if the Hubbewegungsgeschwindigkeit 6 m / s to 8 m / s, preferably 7 m / s. Since this through hole should preferably serve as a screw hole, it is advantageous if the through hole is provided with an internal thread. According to one embodiment of the invention, it is provided that the cross section of the metallic body is triangular, has at least one rounded corner and the through hole extends from the at least one curved corner of transverse to the connecting line of the two other corners.
Dieses neue erfinderische Verfahren zur Herstellung von Durchgangslöchern ist bei erhöhten bzw. gewölbten Materialien vielseitig anwendbar. This new inventive method for the production of through holes is versatile in elevated or curved materials.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn dieses Verfahren zur Herstellung von Nutensteinen verwandt wird. It is particularly advantageous if this method is used for the production of sliding blocks.
Dabei ist es vorteilhaft, wenn zusätzlich der Nutenstein auch noch mit einem Sackloch nach einem der Verfahren zur Herstellung von Sacklöchern gemäß der gleichzeitig eingereichten und anhängigen Patentanmeldung (angemel- det am 05. Februar 2013) versehen wird. In dieses Sackloch kommt dann später eine federbelastete Kugel, die selbstverständlich am Einstiegsrand verstemmt wird, damit sie in dem Sackloch gehalten werden kann. It is advantageous if, in addition, the sliding block is provided with a blind hole according to one of the methods for the production of blind holes according to the simultaneously filed and pending patent application (filed on 05 February 2013). In this blind hole is then later a spring-loaded ball, which is of course caulked at the boarding edge, so that it can be held in the blind hole.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgen- den Beschreibung eines Ausführungsbeispiels sowie aus den Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die Beschreibung anhand der Herstellung eines Nutensteins erfolgt, allerdings in keiner Weise darauf beschränkt ist. Es zeigen: Fig.1 zwei Querschnitte eines mit einem Durchgangsloch versehenenFurther advantages and features of the invention will become apparent from the following description of an embodiment and from the drawings, to which reference is made. It is expressly understood that the description is based on the production of a sliding block, but is in no way limited thereto. 1 shows two cross sections of one provided with a through hole
Nutensteins; und sliding block; and
Fig.2 ein Ablaufschema zur Herstellung des Durchgangslochs sowie eine weitere Endbearbeitung für einen Nutenstein mit Sackloch. Anhand der Figuren 1 und 2 wird nunmehr die Herstellung bzw. das Verfahren zur Erzeugung eines Durchgangsloches 10 in einem in diesem Fall metallischen Nutenstein 12, der naturgemäß eine gewölbte Oberfläche aufweist, beschrieben. Es wird nochmals darauf hingewiesen, dass die Beschreibung eines Nutensteins lediglich beispielsweise ist, da dieses erfindungsgemäße Verfahren selbstverständlich auch für andere metallische Körper mit gewölbten Oberflächen verwandt werden kann. 2 shows a flowchart for the production of the through hole and a further finishing for a sliding block with blind hole. The production or the method for producing a through hole 10 in a metallic sliding block 12 in this case, which naturally has a curved surface, will now be described with reference to FIGS. 1 and 2. It is again pointed out that the description of a sliding block is merely an example, since this method according to the invention can of course also be used for other metallic bodies with curved surfaces.
Wie sich aus der Figur 2 schematisch ergibt, wird dieses Durchgangsloch 10 mit Hilfe einer Hubbewegung eines Stempels 1 1 durchgeführt, wobei es sich hierbei um ein Hochgeschwindigkeitsscherschneiden, ausgehend von der höchsten Erhebung der gewölbten Oberfläche des Nutensteins 12, handelt. As is apparent from the figure 2 schematically, this through hole 10 is performed by means of a lifting movement of a punch 1 1, which is a high-speed shear cutting, starting from the highest elevation of the curved surface of the sliding block 12, is.
Das ausgestanzte Material wird danach einer Sammelstelle zugeführt. The punched out material is then fed to a collection point.
Das Durchgangsloch 10 kann mit einem Loch-Durchmesser D von 6,9 mm bis 7,5 mm und einer Materialstärke s von ebenfalls 6,9 mm bis 7,5 mm durchgeführt werden. Bei diesem Verfahren wurde bei einer Materialstärke s von 7,3 mm einThe through hole 10 can be made with a hole diameter D of 6.9 mm to 7.5 mm and a material thickness s of also 6.9 mm to 7.5 mm. In this method was at a material thickness s of 7.3 mm
Loch-Durchmesser D von 7,4 mm erzeugt. Hole diameter D produced by 7.4 mm.
Dies ist ein D/s Verhältnis bei einer adiabatischen Erzeugung von ungefähr 1 . This is a D / s ratio with an adiabatic production of approximately 1.
Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wurde auch, eine Hubgeschwindigkeit von kleiner 10 m/s, bevorzugt von 7 m/s verwandt. Da das Durchgangsloch bei einem Nutenstein 12 selbstverständlich dazu dient, ein Schraubgewinde aufzunehmen, wird auch dieses Durchgangsloch 10 mit einem Innengewinde versehen. Da ein Nutenstein 12 für eine bequemere Montage auch noch federbelastete Kugel aufweisen am Ort der höchsten Auswölbung kann, ist es selbstverständlich auch noch möglich, diesen Nutenstein mit einem sogenannten Sackloch zu versehen. Auch das geschieht mit einem adiabatischen Zustand erzeugenden Verfahren, das in der Patentanmeldung vom gleichen Anmelder am ..X.. angemeldet worden ist. In the described embodiment was also, a lifting speed of less than 10 m / s, preferably 7 m / s used. Since the through hole in a sliding block 12 naturally serves to receive a screw thread, this through hole 10 is also provided with an internal thread. Since a sliding block 12 for a more convenient installation and spring-loaded ball have at the site of the highest bulge, it is of course also possible to provide this nut with a so-called blind hole. This is also done with an adiabatic state generating process, which has been filed in the patent application by the same applicant on ..X ..
Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es nunmehr möglich, in einer viel geringeren Zeit ein metallisches Werkstück oder einen Nutenstein mit einem Durchgangsloch zu versehen. With the aid of the method according to the invention, it is now possible to provide a metallic workpiece or a sliding block with a through hole in a much shorter time.

Claims

Patentansprüche: claims:
Verfahren zur Erzeugung eines Durchgangslochs (10) in einem metallischen Körper (12), der mindestens eine gewölbte Oberfläche aufweist, mittels einer Hubbewegung, dadurch gekennzeichnet, dass das Durchgangsloch (10) mittels Hochgeschwindigkeitsscherschneiden (HGSS) erfolgt. Method for producing a through-hole (10) in a metallic body (12) having at least one curved surface by means of a lifting movement, characterized in that the through-hole (10) is made by means of high-speed cutting (HGSS).
Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Lochen auch von der gewölbten Oberfläche aus erfolgt. A method according to claim 1, characterized in that the punching also takes place from the curved surface.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Hochgeschwindigkeitsscherschneiden (HGSS) mit einem Loch-Durchmesser (D) von 6,9 mm bis 7,5 mm bei einer Metallstärke (s) von ebenfalls 6,9 mm bis 7,5 mm durchgeführt wird. A method according to claim 1 or 2, characterized in that the high-speed shear cutting (HGSS) with a hole diameter (D) of 6.9 mm to 7.5 mm at a metal thickness (s) also 6.9 mm to 7.5 mm is performed.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Hoch- geschwindigkeitsscherschneiden (HGSS) mit einem Verhältnis des Loch- Durchmessers D und der Materialstärke (s) von kleiner 1 ,5 durchgeführt wird. A method according to claim 3, characterized in that the high-speed shear cutting (HGSS) with a ratio of the hole diameter D and the material thickness (s) of less than 1, 5 is performed.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass werkstoffabhängig auch bei Hubbewegungsgeschwindigkeiten kleiner 10m/s ein adiabatischer Zustand erzeugt wird. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Hubbewegungsgeschwindigkeit 6 m/s bis 8 m/s, bevorzugt 7 m/s beträgt. Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that, depending on the material, an adiabatic state is also generated at stroke speeds of less than 10 m / s. A method according to claim 5, characterized in that the Hubbewegungsgeschwindigkeit 6 m / s to 8 m / s, preferably 7 m / s.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in das Durchgangsloch (10) ein Innengewinde erzeugt wird. Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that in the through hole (10) an internal thread is generated.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des metallischen Körpers (12) dreieckförmig ist, mindestens eine abgerundete Ecke (14) aufweist und die Durchgangsbohrung (16) von der mindestens einen abgerundeten Ecke aus quer zur Verbindungslinie der beiden übrigen Ecken verläuft. Method according to one of the preceding claims 1 to 7, characterized in that the cross section of the metallic body (12) is triangular, has at least one rounded corner (14) and the through hole (16) from the at least one rounded corner transverse to the connecting line of two remaining corners runs.
Verwendung des Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 8 zur Herstellung von Nutensteinen (18). Use of the method according to one of the preceding claims 1 to 8 for the production of sliding blocks (18).
Verwendung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Nutenstein (18) auf noch mit einem Sackloch nach einem der Verfahren zur Herstellung von Sacklöchern gemäß der gleichzeitig eingereichten und anhängigen Patentanmeldung (angemeldet am 05. Februar 2013) versehen wird. Use according to claim 9, characterized in that the sliding block (18) is provided with a blind hole according to one of the methods of producing blind holes according to the simultaneously filed and pending patent application (filed on 5 February 2013).
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