WO2009065694A1 - Verfahren zum herstellen einer gratfreien schnittfläche und vorrichtung zur durchführung des verfahrens - Google Patents

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WO2009065694A1
WO2009065694A1 PCT/EP2008/064258 EP2008064258W WO2009065694A1 WO 2009065694 A1 WO2009065694 A1 WO 2009065694A1 EP 2008064258 W EP2008064258 W EP 2008064258W WO 2009065694 A1 WO2009065694 A1 WO 2009065694A1
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punching
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cut surface
punch
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Inventor
Walter Weinmann
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Zf Friedrichshafen Ag
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • 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

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a burr-free cut surface according to the preamble of claim 1 and to an apparatus for carrying out the method according to the preamble of claim 2.
  • the CH 665 367 A5 has disclosed a method for fineblanking a workpiece, which is machined after fineblanking by regrooving, so that the edge indentation and burr created during fineblanking are removed. During the trimming process, the trimming tool is moved in the direction of the edge indentation. Thus, a reversal of the cutting direction takes place in this machining process.
  • the object of the invention is first achieved by the features of claim 1. According to the invention it is provided that the punching material is punched, cut or finely cut in two punching strokes succeeding one another in opposite directions, and that thereby punching infeeds (edge infeeds) are produced on both sides of the stamped material. This achieves the advantage of a largely burr-free cut surface on the stamped material.
  • the first punching stroke results in a first edge indentation on the upper side of the stamped material, and a second edge indentation results on the underside of the stamped material due to the second stamping stroke in the opposite direction, so that the sheared surface (cut surface) of the stamped material is burr-free. A rework with additional tools is not required.
  • the first punching stroke is via a stroke length, which corresponds to about half the material thickness of the punching material.
  • the second stamping stroke in the opposite direction then causes the complete shearing of the stamped material.
  • the device has a first die with a guide part, between which the punching material is received, and a first punch with a counter-holder, between which the punching material is located.
  • the first die acts as a die and the first punch as a cutting punch, d. H. he cuts with its cutting edge in the punching material, which is held by the die and the guide member.
  • the guide part for the second punching device as the second die and the counter-holder as the second Cutting punch formed.
  • the counterholder thus acts as a second cutting punch, which cuts from the opposite direction into the punching material, which is held by the guide member acting as the second die.
  • the single figure shows a simplified representation of a device 1 for carrying out the method according to the invention.
  • the device 1 has a first die 2 and a guide part 3, which also acts as a second die 3. Between the first die 2 and guide part 3 is a punching material 4, a sheet of the thickness s, inserted.
  • the device 1 further comprises a first punch 5 and a counter-holder 6, which also acts as a second punch. Between first punch 5 and first die 2 and between counter-holder 6 and guide part 3, a cutting gap a is present.
  • the first punch 5 has a cutting edge 5a and the second punch 6 has a cutting edge 6a.
  • the punching material 4 is clamped between die 2 and guide part 3 in the direction of arrow H. Preferably, this can also be done by means not shown annular serrations, which are known from fineblanking, which is explained in the above-mentioned document to the prior art.
  • the process proceeds as follows: The punch 5 (cutting punch) is first moved down in the direction of the arrow H1 until its cutting edge 5a strikes the punching material 4. It then takes a first punching stroke in the direction of the arrow H1 approximately to half the material thickness of the punching material 4, ie to s / 2. During the downward stroke movement (corresponding to arrow H1), the counter-holder 6 rests against the underside of the punching material 4 and is carried along with the movement of the punch 5.
  • the punching direction is reversed, ie the anvil 6 now assumes the function of a second cutting punch, penetrates with its cutting edge 6a in the bottom of the punching material 4 and moves in the direction of arrow H2 upwards until the punching material 4 is completely separated.
  • the two punching strokes on the one hand in the direction H1 and on the other hand in the direction H2, produce edge indentations (punching indents) on the top and bottom side of the stamped material, so that when the stamped material is cut off, a burr-free cut surface (cut surface without punching burr) is produced. This eliminates a rework to remove a ridge.
  • the punching or cutting process can also be carried out as a fine cutting process - as it is known from the prior art. This results in an improved, ie largely crack-free cut surface.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer gratfreien Schnittfläche beim Stanzen oder Schneiden eines Stanzmaterials (4), welches eine Materialstärke (s) aufweist. Es wird vorgeschlagen, dass zunächst ein erster Stanzhub durch Stanzen (Schneiden) in einer ersten Richtung (H1) und anschließend ein zweiter Stanzhub durch Stanzen (Schneiden) in einer zweiten, der ersten entgegengesetzten Richtung (H2) durchgeführt werden.

Description

Verfahren zum Herstellen einer gratfreien Schnittfläche und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer gratfreien Schnittfläche nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 2.
Beim Stanzen oder Schneiden von Blechen tritt an der Schnittfläche einerseits ein Kanteneinzug und andererseits auf der dem Kanteneinzug gegenüberliegenden Seite des Bleches ein Grat auf. Der Grat muss durch Nacharbeit entfernt werden, wozu zusätzliche Werkzeuge oder Verfahren benötigt werden. Durch den Kanteneinzug wird die Höhe der Schnittfläche im Vergleich zur Materialstärke des Bleches verringert, was bei Funktionsflächen nicht erwünscht ist. Es ist daher bekannt, gestanzte Teile nachzuschneiden, d. h. in einem zusätzlichen Arbeitsgang mit einem zusätzlichen Werkzeug spangebend zu bearbeiten, indem ein Span von der Schnittfläche abgehoben wird, sodass sowohl der Grat als auch der Kanteneinzug beseitigt sind.
Durch die CH 665 367 A5 wurde ein Verfahren zum Feinschneiden eines Werkstückes bekannt, welches nach dem Feinschneiden durch Nachschneiden bearbeitet wird, sodass der beim Feinschneiden entstandene Kanteneinzug und Grat entfernt werden. Beim Nachschneidvorgang wird das Nachschneidwerkzeug in Richtung des Kanteneinzuges bewegt. Somit erfolgt eine Umkehr der Schnittrichtung bei diesem spanabhebenden Vorgang.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei einem Verfahren der eingangs genannten Art eine möglichst gratfreie Schnittfläche zu erzeugen, und zwar ohne Nacharbeit. Es ist ferner Aufgabe der Erfindung, eine geeignete Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens bereitzustellen. Die Aufgabe der Erfindung wird zunächst durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Stanzmaterial in zwei in entgegengesetzten Richtungen aufeinander folgenden Stanzhüben gestanzt, geschnitten oder feingeschnitten wird, und dass dabei Stanzeinzüge (Kanteneinzüge) auf beiden Seiten des Stanzmaterials erzeugt werden. Damit wird der Vorteil einer weitestgehend gratfreien Schnittfläche am Stanzmaterial erreicht. Durch den ersten Stanzhub ergibt sich an der Oberseite des Stanzmaterials ein erster Kanteneinzug und durch den zweiten in entgegengesetzter Richtung erfolgenden Stanzhub ergibt sich an der Unterseite des Stanzmaterials ein zweiter Kanteneinzug, sodass die abgescherte Fläche (Schnittfläche) des Stanzmaterials gratfrei ist. Eine Nacharbeit mit zusätzlichen Werkzeugen ist somit nicht erforderlich.
Der erste Stanzhub erfolgt über eine Hublänge, welche etwa der halben Materialstärke des Stanzmaterials entspricht. Der zweite in entgegengesetzer Richtung erfolgende Stanzhub bewirkt dann die vollständige Abscherung des Stanzmaterials.
Die Aufgabe der Erfindung wird auch durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches 2 gelöst. Erfindungsgemäß weist die Vorrichtung eine erste Matrize mit einem Führungsteil auf, zwischen denen das Stanzmaterial aufgenommen wird, sowie einen ersten Stempel mit einem Gegenhalter, zwischen denen sich das Stanzmaterial befindet. Bei der Herstellung des ersten Stanzeinzuges in einer ersten Richtung, z. B. nach unten, wirkt die erste Matrize als Matrize und der erste Stempel als Schneidstempel, d. h. er schneidet mit seiner Schneidkante in das Stanzmaterial ein, welches durch die Matrize und das Führungsteil gehalten wird.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Vorrichtung ist das Führungsteil für den zweiten Stanzeinzug als zweite Matrize und der Gegenhalter als zweiter Schneidstempel ausgebildet. Beim zweiten Stanzeinzug (in entgegengesetzer Richtung zum ersten) wirkt der Gegenhalter also als zweiter Schneidstempel, welcher aus der entgegengesetzen Richtung in das Stanzmaterial einschneidet, welches durch das als zweite Matrize fungierende Führungsteil gehalten wird. Der Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist darin zu sehen, dass für die Herstellung einer gratfreien Schnittfläche lediglich ein Werkzeug und damit auch nur eine Werkstückeinspannung erforderlich sind. Ein Umspannen des gestanzten (geschnittenen) Werkstückes und/oder eine Folgebearbeitung in einer zweiten Werkzeugstufe für eine Nacharbeit können somit entfallen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.
Die einzige Figur zeigt in vereinfachter Darstellung eine Vorrichtung 1 zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die Vorrichtung 1 weist eine erste Matrize 2 und ein Führungsteil 3 auf, welches auch als zweite Matrize 3 fungiert. Zwischen erster Matrize 2 und Führungsteil 3 ist ein Stanzmaterial 4, ein Blech der Stärke s, eingelegt. Die Vorrichtung 1 umfasst ferner einen ersten Stempel 5 und einen Gegenhalter 6, welcher auch als zweiter Stempel fungiert. Zwischen erstem Stempel 5 und erster Matrize 2 sowie zwischen Gegenhalter 6 und Führungsteil 3 ist ein Schneidspalt a vorhanden. Der erste Stempel 5 weist eine Schneidkante 5a und der zweite Stempel 6 weist eine Schneidkante 6a auf. Das Stanzmaterial 4 ist zwischen Matrize 2 und Führungsteil 3 in Pfeilrichtung H eingespannt. Vorzugsweise kann dies auch mittels nicht dargestellter Ringzacken erfolgen, welche vom Feinschneiden bekannt sind, welches in der eingangs genannten Druckschrift zum Stand der Technik erläutert ist.
Das Verfahren läuft wie folgt ab: Der Stempel 5 (Schneidstempel) wird zunächst nach unten in Richtung des Pfeils H1 bewegt, bis seine Schneidkante 5a auf das Stanzmaterial 4 trifft. Es erfolgt dann ein erster Stanzhub in Richtung des Pfeils H1 etwa bis zur halben Materialstärke des Stanzmaterials 4, d. h. bis s/2. Bei der abwärts gerichteten Hubbewegung (entsprechend Pfeil H1 ) liegt der Gegenhalter 6 an der Unterseite des Stanzmaterials 4 an und wird mit der Bewegung des Stempels 5 mitgeführt. Nach Beendigung des ersten Stanzhubes um den Betrag s/2 in Richtung H1 wird die Stanzrichtung umgekehrt, d. h. der Gegenhalter 6 übernimmt jetzt die Funktion eines zweiten Schneidstempels, dringt mit seiner Schneidkante 6a in die Unterseite des Stanzmaterials 4 ein und fährt in Richtung der Pfeils H2 nach oben, bis das Stanzmaterial 4 vollständig abgetrennt ist. Durch die beiden Stanzhübe, einerseits in Richtung H1 und andererseits in Richtung H2, entstehen jeweils auf der Ober- und der Unterseite des Stanzmaterials Kanteneinzüge (Stanzeinzüge), sodass sich bei abgeschertem Stanzmaterial eine nicht dargestellte gratfreie Schnittfläche (Schnittfläche ohne Stanzgrat) ergibt. Damit entfällt eine Nacharbeit zur Entfernung eines Grates.
Wie bereits angedeutet, kann der Stanz- oder Schneidvorgang auch als Feinschneidvorgang ausgeführt werden - wie er aus dem Stand der Technik bekannt ist. Damit ergibt sich eine verbesserte, d. h. weitgehend rissfreie Schnittfläche.
Bezuqszeichen
1 Stanzvorrichtung
2 erste Matrize
3 Führungsteil (zweite Matrize)
4 Stanzmaterial
5 erster Stempel
5a Schneidkante
6 Gegenhalter (zweiter Stempel)
6a Schneidkante
a Schneidspalt
H1 erste Stanzrichtung
H2 zweite Stanzrichtung

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Herstellen einer gratfreien Schnittfläche beim Stanzen oder Schneiden eines Stanzmaterials (4), welches eine Materialstärke (s) aufweist, wobei zunächst ein erster Stanzhub durch Stanzen (Schneiden) in einer ersten Richtung (H1) und anschließend ein zweiter Stanzhub durch Stanzen (Schneiden) in einer zweiten, der ersten entgegengesetzten Richtung (H2) durchgeführt werden, wodurch an der Ober- und Unterseite des Stanzmaterials (4) Stanzeinzüge entstehen, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Stanzhub etwa der halben Materialstärke (s/2) entspricht und das Stanzmaterial (4) beim zweiten Stanzhub abgeschert wird.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine erste Matrize (2) mit einem Führungsteil (3) sowie durch einen ersten Stempel (5) mit einem Gegenhalter (6).
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungsteil (3) für den zweiten Stanzhub als zweite Matrize ausgebildet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Gegenhalter (6) für den zweiten Stanzhub als zweiter Stempel ausgebildet ist.
PCT/EP2008/064258 2007-11-21 2008-10-22 Verfahren zum herstellen einer gratfreien schnittfläche und vorrichtung zur durchführung des verfahrens WO2009065694A1 (de)

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