SE505540C2 - Stanspress - Google Patents

Description

505 540 2 inte pàverkas av den elastiska deformationen som kraftkonstruk- tionen nödvändigtvis underkastas under bearbetning.

Detta syfte uppnås enligt denna uppfinning på det sätt som anges i den kännetecknande delen av kravet 1. 4 Denna uppfinning har utvecklats för utnyttjande vid stansmaski- ner, men den är inte begränsad att omfatta endast dessa typer av maskiner. Samma problem skulle således kunna uppstå exempelvis i en pelarborrmaskin i vilken ett borrskär, vilket utgör verk- tyget, är rörligt vertikalt i riktning mot och bort från ett arbetsstycksfasthållningsbord som utgör motverktyget.

Denna uppfinning är baserad på upptäckten att de två funktionerna kraft och precision i konventionella maskiner utförs eller fylls av samma konstruktion även om de har kontrasterande krav och åförutsättningar. I själva verket inbegriper kraftöverföringen, exempelvis för stansning, nödvändigtvis en deformation av konstruktionen som är mer eller mindre elastisk, medan preci- sionsfunktionen skulle erfordra att konstruktionen inte utsattes för någon deformation.

Inom den kända tekniken finns det en tendens till att lösa pro- blemet genom att dimensionera konstruktionen så att denna ges den maximala styvheten och stabiliteten sonnär förenlig mednekonomis- ka överväganden och överväganden beträffande storlek eller om- fång. Det är uppenbart att detta kriterium utgör en kompromiss eftersom det resulterar i en konstruktion med överdriven storlek endast i syfte att överföra kraft, medan uppnåendet av den nöd- vändiga precisionen är ovisst, eftersom konstruktionen oavsett överdimensioneringen av denna i varje fall utsätts för deforma- tion och vibration.

Den för närvarande rådande tendensen inom maskinområdet är att uppnå allt högre precision och samtidigt allt högre produktivi- tet, dvs i fallet med en stansmaskin, ett allt ökande antal slag (stansningar) per minut. Det är helt uppenbart att de konstruk- 505 540 3 tiva kompromisskriterierna som införts inom den kända tekniken har nätt sina gränser och att de ovan nämnda strävandena endast kan uppnås genom en radikal förändring av begreppen eller idé- erna .

Lösningen enligt uppfinningen innebär verkligen en radikal för- ändring av begreppen genom att maskinens helhetskonstruktion delas i tvà separata konstruktioner, en för överföring av en bearbetningskraft och en precisionskonstruktion som har den enda uppgiften att rigoröst bibehålla de relativa lâgena mellan arbetsstycket och verktyget eller verktygen (exempelvis en dyna och en stans) såväl som mellan själva verktygen.

Dessa särdrag och fördelar med stanspressen enligt föreliggande uppfinning kommer att förklaras tydligare i den följande beskrivningen i förening med de bifogade ritningarna pà vilka samma hânvisningssiffror betecknar samma eller liknande element eller sektioner genom alla dess figurer. Pà ritningarna visar: Fig. 1 en planvy fràn sidan och delvis i tvärsnitt av en horisontell stansmaskin enligt uppfinningen, fig. 2 ett schematiskt tvärsnitt i en förstorad skala, taget genom det plan som anges med III-III i fig. 1, och fig. 3 en schematisk planvy, delvis i tvärsnitt, av en stans- maskin enligt en andra utföringsform av uppfinningen.

Fig. 1 illustrerar en horisontell stans formad i enlighet med uppfinningen.

Stansen innefattar en ram, allmänt betecknad med hânvisnings- siffran 70, vilken verkar såsom ett verktygsstöd-och-styrorgan_ Verktygsstöd-och-styrorganet 70 är monolitiskt eller i ett stycke utan fogar i den meningen att alla dess delar är styvt förbundna med varandra. Det innefattar en basplàt 72 för fastsättning vid 505 540 4 golvet, från vilken en pelare 74 reser sig. Den övre änden av pelaren 74 är styvt fastsatt vid ett C-format element 76, nedan benämnt gaffelelementet, vilket innefattar en första nedre arm 78, ett tvàrstycke 80, och en första övre arm 82. Den första övre armen 82 och den första nedre armen 78 är åtskilda vertikalt så att de avgränsar en slits eller ett urtag 84 däremellan.

Den nedre armen 78 är förlängd med hjälp av ett fribärande hål- larelement 86 vars fria ände uppbär ett eller flera gripklâmdon 88 avsedda att hålla en motsvarande kant av en metallplàt S.

Gripdonen 88 uppbärs av ett par av korsade slider eller slädar 90 som är rörliga genom en numerisk styrning (visas ej) utmed tvà horisontella axlar, en i ritningsplanet och den andra vinkelrät mot detta plan. Detta tjänar till att lägesinställa metallplàten S i överensstämmelse med dess zoner som skall stansas.

Verktygsstöd-och-styrorganets 70 första nedre arm 78 och dess hàllare 86 uppbär ett kulbord 92 av känd typ, på vilket metall- plàten S vilar. Kulbordet 92 sträcker sig in i urtaget 84.

Verktygsstöd-och-styrorganet 70 har ett därmed samordnat reak- tionskraft-överföringsorgan, allmänt betecknat med 94. Detta organ 94 innefattar två sektioner, av vilka en utgöres av ett robust, C-format element 96, nedan betecknat gaffelelementet, vilket omsluter verktygsstöd-och-styrorganets 70 griparelement.

Gaffelelementet 96 innefattar den andra, nedre armen 98, ett tvàrstycke 100 och den andra, övre armen 102. Den fria änden av reaktionskraft-överföringsorganets 94 andra övre arm 102 uppbär ett organ för att alstra stansningskraften, vilket i detta fall representeras av en fluidumcylinder 104 med en vertikal axel (eller av ett flertal fluidumcylindrar av denna typ).

En kolv 108 i fluidumcylindern 104 är rörlig vertikalt i cylin- dern 104 och utgör sà att säga den andra sektionen av reaktions- kraft-överföringsorganet 94. 505 540 S Kolven 108 är vid sin nedre ände försedd med en kolvstång 110 som står i tryckkontakt med ett övre verktyg 112. Med hänvisning även till fig. 2, är det övre verktyget 112 format av åtminstone en konventionell enhet innefattande en stämpel 130 och respektive plåtpressring 131. Verktyget 112 är fastsatt vid den övre armen 82 av verktygsstöd-och-styrorganet 70 med hjälp av en kropp 132 som styr den vertikala glidrörelsen för stämpeln 130 och för plåtpressringen 131 exakt utmed en rak, vertikal bearbetnings- bana, angiven med P. Å andra sidan innefattar den fria änden av reaktionskraft-över- föringsorganets 96 andra nedre arm 98 i sin tur en fast stång 114 som står i tryckkontakt med basen av ett nedre verktyg 116 inrik- tat i linje med det övre verktyget 112 och samverkande därmed.

Såsom visas i synnerhet i fig. 2 är det nedre verktyget 116 format av àtminstone en konventionell enhet som innefattar en dyna 133. Det nedre verktyget 116 är fastsatt vid den första nedre armen 78 i verktygsstöd-och-styrorganet 70 med hjälp av ett block 134.

Såsom visas i fig. 1 är reaktionskraft-överföringsorganet 94 på ett flytande och isostatiskt sätt förbundet med verktygsstöd-och- styrorganet 70 i överensstämmelse med ett mittplan M mellan den första övre armen 82 och den första nedre armen 78, och mellan den andra övre armen 102 och den andra nedre armen 98x Närmare bestämt uppnås upphängningen med hjälp av en robust tvärgående tapp 122 som sammanbinder de två tvärstyckena 80 och 100 i en position avlägsen från bearbetningsbanan P, så att reaktions- kraft-överföringsorganet 94 är svängbart runt tappen 122 relativt verktygsstöd-och-styrorganet 70.

I syfte att säkerställa att den nedre stången 114 i den andra nedre armen 98 av reaktionskraft-överföringsorganet 94 befinner sig i kontakt med det nedre verktyget 116, är en spiraltryck- fjäder 124 inplacerad mellan den fria änden av den andra nedre armen 98i.reaktionskraft-överföringsorganet 94cxfl1verktygsstöd- 505 540 6 och-styrorganets 70 basplåt 72, så att fjädern 124 verkar såsom ett fjädrande stödelement.

Det kommer att bli uppenbart att de grundläggande villkoren eller förutsättningarna för uppfinningen återigen beaktas i fallet med stansen enligt fig. 1. I själva verket är det reaktionskraftöver- förande organet 94 fritt att deformeras under verkan av stans- ningskraften och utan att överföra deformationer till verktygs- stöd-och-styrorganet. Anbringningsriktningen för stanskraften sammanfaller med axeln eller banan P för stansenheten som inne- fattar de övre verktygen 112 och det nedre verktyget 116. Givet det nedre verktygets 116 närhet till reaktionskraft-överförings- organets 94 nedre stång 114 kan det nedre verktyget 116 och den nedre stången 114 betraktas såsom fast förbundna med varandra.

Det skall uppmärksammas att fästbulten 122 och fjädern 124 full- ständigt uppbär vikten av reaktionskraft-överföringsorganet 94, så att denna vikt inte påverkar verktygsstöd-och-styrorganet 70.

Genom den huvudsakliga symmetrin för reaktionskraft-överförings- organets 94 gaffelelement, är det möjligt att noggrant balansera massorna, eller snarare tröghetsmomenten för detta organ ovanför och nedanför fästbulten 122. Denna utformning är fördelaktig om man håller i minnet att, pà grund av den mycket höga hastigheten för stansen, vilken kan överskrida 500 slag per minut-i moderna maskiner, anbringas kraften under stansning huvudsakligen stöt- liknande. Om således de två kraftmassorna som utgöres av den andra nedre armen 98 och den andra övre armen 102 på motsatta sidor om stansenheterna, har samma tröghetsmoment, överförs den stanskraft som alstras mellan fluidumcylindern 104 och dess kolv 108, via stansverktyget 112 och 116 till den andra nedre armens 98 nedre stång 114.

Stansverktygen 112 och 116 verkar såsom en tredje biljardboll inplacerad mellan två bollar med lika massa: när den träffas av en av dessa bollar överför den centrala bollen stötenergin till den andra bollen och förblir själv stilla beroende pà principen 505 540 7 verkan och motverkan. På grund av det ovanstående är det även fördelaktigt att elasticiteterna för den andra nedre armen 98 och den andra övre armen 102 i reaktionskraft-överföringsorganet 94 är desamma.

Följaktligernöverför reaktionskraft-överföringsorganet endast en liten del av dess dynamiska energi till verktygsstöd-och-styr- organet 70 som är praktiskt taget fritt från vibrationer alstrade i stansen.

Hänvisning skall nu göras till fig. 3 för att beskriva en andra utföringsform av uppfinningen.

I fig. 3 innefattar ramen 250 ett verktygsstöd-och-styrorgan 252 och ett reaktionskraft-överföringsorgan 254, vilka år liknande de som har förklarats i detalj ovan vid beskrivningen av före- 'liggande uppfinnings första utföringsform.

Verktygsstöd-och-styrorganet 252 innefattar återigen en basplåt 256, en bensektion 258, ett tvärstycke 260 och två uppàtriktade armar 262 och 264 med ett centralt, vertikalt urtag 266 som defi- nierar ett mittplan Mr Vidare skjuter en sidopelare 268 upp från basplåten 256.

En annan sidopelare 270 skjuter upp uppåt från armen 264 och upp- bär grip- och förflyttningsenheten 272 med dess slädar 274 och 276 och dess klämdon 278.

Reaktionskraft-överföringsorganet 254 utgöres likaledes av ett gaffelliknande element med ett tvärstycke 280 och två uppåt fram- skjutande armar 282, 284. Såsom framgår omger det gaffelliknande elementet, vilket verkar såson|reaktionskraft-överföringsorganet 254, det gaffelliknande elementet som verkar såsom verktygsstöd- och-styrorgan 252. 5Û5 540 8 Överdelen av reaktionskraft-överföringsorganets 254 arm 282 upp- bär en fluidumcylinder 286 med dess kolv 288. Kolven 288 är för- sedd med en kolvstång 290 vilken befinner sig i tryckkontakt med ett stansverktyg 292.

Den övre änden av reaktionskraft-överföringsorganets 254 andra arm 284 innefattar i sin tur en fast stång 294 som är placerad i tryckkontakt med basen av ett dynverktyg 296 som är inriktat i linje med stansverktyget 292 och samverkar därmed. Detaljkon- struktionerna för stansverktyget 292 och dynverktyget 296 är de- samma som de som illustreras i fig. 2. Således utelämnas här en förklaring av dessa.

Reaktionskraft-överföringsorganet 254 uppbärs av verktygsstöd- och-styrorganet 252 för svängning, med hjälp av en ledpunkt som utgöres av en fästbult 298 som förenar de två tvärstyckena 260 och 280 i mittplanet M, En fjäder 300, inplacerad mellan den övre änden av reaktions- kraft-överföringsorganets 254 arm 284 och verktygsstöd-och-styr- organets 252 pelare 268 tjänar till att upprätthålla tryckkontak- ten mellan stången 294 och dynverktyget 296.

Vid utföringsformen enligt fig. 3, är stansmaskinens allmänna konstruktion delad i två separata konstruktioner,- dvs ett reaktionskraft-överföringsorgan vars enda funktion är att överföra.bearbetningskraften,cxfllett'verktygsstöd-och-styrorgan vars enda funktion är att uppbära och styra verktyget och att noggrant bibehålla de relativa lägena för arbetsstycket som skall bearbetas och stansenheten.

Genom reaktionskraft-överföringsorganets 250 huvudsakliga sym- metri är det vidare möjligt att exakt balansera massorna, eller snarare tröghetsmomenten i denna konstruktion, på de två sidorna om fästbulten 298. Denna utformning är fördelaktig med tanke på att den kraft som anbringas vid stansningsarbetet är i huvudsak stötliknande såsom ett resultat av den mycket höga stansnings- 505 540 9 hastigheten vilken i moderna maskiner kan överskrida 500 stans- ningar per minut. Om de tvà kraftmassorna, som utgöres av de tvà armarna 282 och 284 på motsatta sidor om stansningsenheten 290 och 296, har samma tröghetsmoment, överförs den stansningskraft som alstras mellan cylindern 286 och kolven 288 till stången 294 hos reaktionskraft-överföringsorganets 254 arm 284 via verktygen 292 och 296.

Stansverktygen.292 och 296 verkar sàsonien tredje biljardboll in- placerad mellan två bollar med lika massa: enligt principen för verkan och motverkan överför den centrala bollen, när den träffas av en av dessa, stötenergin till den andra bollen och rör sig inte själv. Eftersom det ovanstående äger rum är det lämpligt att de tvâ armarna 282 och 284 i reaktionskraft-överföringsorganet 254 även har lika elasticitetsvärden.

VReaktionskraft-överföringsorganet överför således endast en liten del av dess dynamiska energi till verktygsstöd-och-styrorganet 252 som är praktiskt taget fritt från de vibrationer som alstras under stansning. Även om uppfinningen har beskrivits i dess föredragna utförings- former, skall det vara uppenbart att olika förändringar och modi- fieringar kan utföras inom omfattningen för de bifogade patent- kraven, utan att man avviker frän den verkliga omfattningen och grundläggande idén för uppfinningen i dess bredare aspekter.

Claims (6)

505 540 lO PATENTKRAV

1. Stanspress med ett par av verktyg (112, 116; 292, 296) av vilka åtminstone ett är rörligt i riktning mot och bort fràn det andra för utförande av stansning av ett arbetsstycke (S), ett verktygsstöd-och-styrorgan (70; 252) för att uppbära och styra det åtminstone ena rörliga verktyget, och ett reaktionskraft- överföringsorgan (94; 254) för överföring av den reaktionskraft som under stansningsarbete uppkommer mellan verktygen (112, 116; 292, 296) och arbetsstycket (S), från ett verktyg till det andra, k å n n e t e c k n a d avattreaktionskraft-överföringsorganet (94; 254) innefattar ett par av armar (98, 102; 282, 284), av att de fria ändarna av paret av armar är avpassade för kontakt med vart och ett av 'verktygen (116, 112; 292, 296) och av att reaktionskraft-överföringsorganet (94; 254) är vridbart uppburet av verktygsstöd-och-styrorganet (70; 252) vid en position pà ett ömittplan (M; M1) mellan paret av armar (98, 102; 282, 284) i reaktionskraft-överföringsorganet (94; 254).

2. Stanspress enligt krav 1, varvid verktygsstöd-och-styrorga- net (70; 252) innefattar en första arm (82; 262) för uppbàrande av ett första verktyg (112; 292), en andra arm (78; 264) för uppbàrande av ett andra verktyg (116; 296) och ett första tvär- styckselement (80) för förbindning av den första armen (82; 262) och den andra armen (78; 264), k ä n n e t e c k n a-d av att reaktionskraft-överföringsorganets (94; 254) par av armar inne- fattar en tredje arm (102; 282) för uppbàrande av en stansdriv- motor (108) vid en yttre ände dârav, en fjärde arm (98; 284) förspänd till kontakt med basen av det andra verktyget (116; 296) och mottagande en bearbetningskraft som överförs till det andra verktyget (116; 296) via arbetsstycket under stansningsarbete och ett andra tvàrstyckselement (100) för förbindning av den tredje armen (102; 282) och den fjärde armen (98; 284).

3. Stanspress enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d av organ (l24; 300) för förspänning av den fjärde armen (98; 284) mot det andra verktyget (116; 296) och av att förspänningsorganet (l24; 505 540 ll 300) är monterat pà verktygsstöd-och-styrorganets (70; 252) andra arm (78; 264).

4. Stanspress enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d av att ett hàllarelement (86; 270) är anordnat pá den yttre änden av den andra armen (78; 264) och att ett arbetsstycksförflyttnings-och- làgesinställningsorgan (88; 272) är uppburet pà hàllarelementet (86; 270), för förflyttning och lägesinställning av arbets- stycket.

5. Stanspress enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a.d av att de första och andra armarna (82, 70) och de tredje och fjärde armarna (102, 98) är utsträckta i horisontell riktning och av att verktygen (116, 112) är så anordnade att de är rörliga utmed en vertikal axel (P).

6. Stanspress enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a d av att de första och andra armarna (262, 264) och de tredje och fjärde armarna (282, 284) är utsträckta i vertikal riktning och av att verktygen (292, 296) är sà anordnade att de är rörliga utmed en horisontell axel (AJ.