BESCHREIBUNG
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Abtragen eines an der Schnittfläche eines feingeschnittenen Teiles entstandenen Kanteneinzuges und eines dem Kanteneinzug gegenüberliegenden Grates, welches. Abtragen durch Nachschneiden erfolgt, und von einer Schneidpresse zum Ausführen des Verfahrens, mit einem hin- und herbewegbaren Stössel und einem Folgeverbundwerkzeug mit einer Führungsund einer Schneidplatte, mit welchem Folgeverbundwerkzeug der Stössel in Verbindung steht, wobei der Transport des feingeschnittenen Teiles im Folgeverbundwerkzeug entweder in einem Werkstoffstreifen oder vermittels von vom Folgeverbundwerkzeug getrennten Transferorganen in Längs-, Quer- oder Drehbewegung der Zufuhrrichtung erfolgt.
Durch Feinschneiden lassen sich im Gegensatz zum Normalstanzen Teile mit einer 100%-igen Glattschnittfläche erzeugen. Verfahrensbedingt tritt auch beim Feinschneiden ein Kanteneinzug an der der Schneidplatte zugewandten Teileschnittfläche und ein dem Kanteneinzug gegenüberliegender Grat auf. Dieser Kanteneinzug bzw. Grat ist zur Hauptsache von der geometrischen Teileform, daneben aber auch vom Werkstoff und Teiledicke abhängig. Bei einer vorspringenden Ecke ist dieser wesentlich grösser als bei einer einspringenden Ecke. Der grösste Vorteil des im Feinschneideverfahren hergestellten Teiles besteht neben der Glattschnittfläche darin, dass die Oberfläche der Teileschnittfläche aufgehärtet wird.
Das Nachschneiden des Teiles - das einzige spanende Verfahren in der Stanztechnik - ist in Verbindung mit Normalstanzen zur Verbesserung der Teilegeometrie und der Stanzfläche bekannt und wird häufig angewandt. Es lassen sich damit Teilekonturen mit fast scharfen Ecken und praktisch einzugsfrei herstellen. Das Nachschneiden, wie es heute in der Stanztechnik gebräuchlich ist, geschieht in Nachschneidwerkzeugen auf normalen Exzenterpressen oder auf speziellen Nachschneidepressen, welche eine erhöhte Schneidgeschwindigkeit einzuhalten erlauben.
Das bekannte Fein- und Nachschneiden sowie entsprechende Werkzeuge sind im Buch Nachschneiden und Feinschneiden von A. Guidi, Karl-Hanser-Verlag, München, 1965, eingehend beschrieben.
In der Fig. 75 des Buches von Ohler-Kaiser: Schnitt-, Stanz- und Ziehwerkzeuge, Springer-Verlag 1973 ist ein Werkzeug dargestellt und ein Verfahren beschrieben, in welchem im Anschluss an das Vorschneiden eines Teiles noch im gleichen Werkzeug nachgeschnitten wird.
Das hier beschriebene Vorschneiden kann aber nicht mit dem Feinschneiden verglichen werden, weil bei dem ersteren nur eine verhältnismässig grobe Schnittfläche erzielt wird.
Des weiteren gibt es die Möglichkeit, im Anschluss an das Vorschneiden das Nachschneiden im Rückhub auszuführen, dazu sind die Sonderwerkzeuge in Spezialpressen erforderlich.
Es ist weiter bekannt (A. Guidi: Nachschneiden und Feinschneiden , Karl-Hanser-Verlag, München, 1965, Seite 48), dass feingeschnittene Teile nachgeschnitten werden. Das Feinschneiden und das Nachschneiden geschieht aber voneinander getrennt, d. h., das zwei verschiedene Werkzeuge in zwei verschiedenen Pressen verwendet werden, wodurch die Herstellungskosten teuer und die Herstellungszeiten hoch werden.
Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Abtragen eines an der Schnittfläche eines feingeschnittenen Teiles entstandenen Kanteneinzuges und eines dem Kanteneinzug gegenüberliegenden Grates anzugeben bzw. zu schaffen, durch welche eine wesentliche Verkürzung der Herstellungszeit und eine Herabset zung der Herstellungskosten solcher Teile erzielt werden sollte. Dadurch sollten die beim Feinschneiden verfahrensbedingten Grenzen der Anwendung der feingeschnittenen Teile erweitert werden. In einem solchen Verfahren sollte weiter die Endgeometrie der Teile oder der Teilepartien, an welche erhöhte Anforderungen gestellt werden, verbessert werden.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der kennzeichnenden Teile der Patenansprüche 1 und 7 gelöst.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer fein- und nachgeschnittenen Klinke,
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Feinschneidevorganges, wobei das Werkstoffmaterial von einer in den Führungsplatte vorgesehenen Ringzacke gehalten wird,
Fig. 3 ein vergrösserter Ausschnitt aus der Fig. 2 des im Feinschneidvorgang entstandenen Kanteneinzuges,
Fig. 4 eine schematische Darstellung des Feinschneidvorganges, wobei das Werkstoffmaterial von einer in der Schneidplatte vorgesehenen Ringzacke gehalten wird,
Fig. 5 ein vergrösserter Ausschnitt aus der Fig. 4 des im Feinschneidvorgang entstandenen Kanteneinzuges,
Fig. 6 eine schematische Darstellung eines Nachschneidvorganges am feingeschnittenen Zahn einer Klinke,
Fig.
7 eine schematische Darstellung der Abtragungsstufen mit einem Nachschneidwerkzeug in Schnittrichtung der Vorstufe des Feinschneidvorganges,
Fig. 8 eine schematische Darstellung des Abtragens mit einem Nachschneidwerkzeug entgegengesetzt der Schnittrichtung der Vorstufe des Feinschneidvorganges,
Fig. 9 eine perspektivische, gesprengte Ansicht eines Folgeverbundwerkzeuges,
Fig. 10 einen Längsschnitt einer Führungs- und einer Schneidplatte des Folgeverbundwerkzeuges entlang der Linie X-X der Fig. 9, mit einem Nachschneidwerkzeug einer Ausführungsform ohne Stützelement,
Fig. 11 ein Detail des Nachschneidstempels nach der Fig. 10
Fig. 12 eine Draufsicht auf den Werkstoffstreifen, in welchem der feingeschnittene Teil transportiert wird,
Fig. 13 einen Längsschnitt eines Feinschneidstempels und eines Stützelementes der letzten Stufe nach der Fig. 12,
Fig.
14 eine Draufsicht auf die Transferorgane des feingeschnittenen Teiles,
Fig. 15 eine schematische Darstellung der Bewegungswege der Transferorgane nach der Fig. 14 und
Fig. 16 eine schematische Darstellung im Längsschnitt eines Folgeverbundverbundwerkzeuges mit Feinschneid- und Nachschneidwerkzeugen, in welcher auch die einzelnen Schneidvorgänge dargestellt sind.
Der in Fig. 1 dargestellte Teil 6a ist eine feingeschnittene Klinke, deren Zahn 15 zusätzlich nachgeschnitten wurde.
Das Nachschneiden einer bereits geschnittenen Form bezieht sich auch auf Innenformen und Aussenformen einer in sich geschlossenen Schnittlinienkontur und beschränkt sich nicht nur auf Zahnpartien wie in Fig. 1 dargestellt. Die Zahnkonturen sind mit scharfen Kanten 16 versehen, wobei die Zahnschnittflächen 26 rechtwinklig, kanteneinzugsfrei und gratarm sind; ihre Oberflächenhärte liegt höher als die des Grundwerkstoffes. Die Schnittflächen weisen Feinschneidqualitäten auf. Mit 14 ist das Zentrierloch der Klinke bezeichnet.
Der Feinschneidvorgang ist schematisch in den Fig. 2-5 dargestellt. Vor dem eigentlichen Feinschneidvorgang wird in den Werkstoffstreifen 10 ausserhalb der Schnittlinie 17 mittels einer Ringzacke 18 eine Kerbe eingepresst. Die Ringzacke 18 kann entweder auf der Führungsplatte 4 (Fig. 2) oder auf der Schneidplatte 5 (Fig. 4) oder sowohl auf der Führungsplatte 4 als auch auf der Schneidplatte 5 (nicht dargestellt) des Feinschneidwerkzeuges vorgesehen sein.
Wie aus den Fig. 3 und 5 ersichtlich ist, wird durch das allfällige Anbringen der Ringzacke 18 der Kanteneinzug an der Schnittfläche des feingeschnittenen Teiles 6 verringert.
Insbesondere wird der Kanteneinzug durch die letztgenannte Massnahme, d.h., Anbringen der Ringzacken sowohl auf der Führungsplatte als auch auf der Schneidplatte wesentlich verringert; diese Massnahme ist aber aus Herstellungs- und Wartungsgründen aufwendig. Die den Fig. 3 und 5 ent nehmbare Einzugsbreite ist mit c und die Einzugstiefe des Kanteneinzuges 7 mit d bezeichnet.
Bei Funktionsformen an Feinschnitteilen wird immer wieder die Forderung nach geringem oder kleinem Kanteneinzug erhoben. Insbesondere die vorspringenden, spitzwinkligen Formen der feingeschnittenen Teile haben einen grossen Einzug, so z. B. Klinkenzähne oder Zahnräder. Das Abtragen eines an der Schnittfläche eines feingeschnittenen Teiles entstandenen Kanteneinzuges und eines dem Kanteneinzug gegenüberliegenden Grates wird durch Nachschneiden ausgeführt. Dadurch erhöht sich der Traganteil der Funktionsfläche; dies schliesst ein, dass der Bauteil höher belastet werden kann oder bei vorgeschriebener Traghöhe auf dünnere Blechdicke übergegangen werden kann.
In den Fig. 6-8 ist schematisch der Nachschneidvorgang am an der Schnittfläche des feingeschnittenen Klinkenzahnes 15 nach der Fig. 1 entstandenen Kanteneinzug 7 und einen dem Kanteneinzug 7 gegenüberliegenden Grat 8 dargestellt. In den Fig. 6 und 7 ist der Nachschneidvorgang in Richtung der Vorstufe des Feinschneidvorganges ausgeführt, wie mit Pfeilen bezeichnet. Dies geschieht in vier Stufen. Durch Umkehren der Richtung des Nachschneidvorganges in Bezug auf die Richtung des Feinschneidvorganges kann der Kanteneinzug 7 noch weiter verringert werden.
Dies ist aus der Fig. 8 ersichtlich. Mit 31 in Fig. 6 ist das durch Freischneiden des Teiles 6 entstandene Klinkenzahnloch bezeichnet.
In der Fig. 9 ist perspektivisch und gesprengt ein Folgeverbundwerkzeug 1 dargestellt, in welchem das Nachschneiden in mehreren Stufen in einer einzigen, den Feinschneidvorgang einschliessenden Operation ausgeführt wird, wobei pro Operation ein fertiger Teil 6a anfällt. Die einzige Operation enthält mehrere Schneidvorgänge, die in mehreren Stufen ausgeführt werden.
Das Nachschneiden kann aber auch nur in einer Stufe in Schnittrichtung oder entgegengesetzt der Schnittrichtung der Vorstufe des Feinschneidvorganges ausgeführt werden, was von der Art des Kanteneinzuges und dem Material des feingeschnittenen Teiles abhängt. Wenn das Nachschneiden in zwei Stufen ausgeführt wird, kann die eine Stufe in Schnittrichtung und die andere entgegengesetzt der Schnittrichtung der Vorstufe des Feinschneidvorganges erfolgen.
Das Folgeverbundwerkzeug 1 umfasst einen Säulengestellunterteil 21 mit Führungssäulen 19, eine Schneidplatte 5, ein Säulengestelloberteil 20, mit welchem ein Stössel 9 in Verbindung steht und eine Führungsplatte 4, durch welche die nicht dargestellten Stempel bzw. Stützelemente führbar sind. Der Transport des feingeschnittenen Teiles 6 erfolgt im Folgeverbundwerkzeug 1 entweder in einem Werkstoffstreifen 10 oder vermittels von vom Folgeverbundwerkzeug 1 getrennten Transferorganen 11 (siehe Fig. 14). In der Fig. 9 erfolgt der Transport in einem Werkstoffstreifen 10, aus welchem das fertige Teil 6a erst in der letzten Stufe ausgeschnitten wird.
In den Fig. 10 und 12 sind dann die Schneidvorgänge in dem Folgeverbundwerkzeug 1 nach der Fig. 9 dargestellt. Im Feinschneidvorgang A wird durch den zugehörigen Stempel 22 des Feinschneidwerkzeusses 2 tFi. 10? der Zahn 15 freigeschnitten. Im Nachschneidvorgang B wird der Kanteneinzug und der Grat des Zahnes 15 durch einen zugehörigen Stempel 23 des Nachschneidwerkzeuges 3 (Fig. 10) teilweise abgetragen. wobei die Butzen 24 durch die Durchbrüche der Schneideplatte 5 nach unten abfallen, weil die Materialzugabe des Zahnes 15 nicht von einem Stützelement abgestützt ist. Im Nachschneidvorgang C wird der Kanteneinzug und der Grat durch einen nicht dargestellten Nachschneidstempel weiter abgetragen.
Im Nachschneidvorgang D und gleichzeitigen Ausschneid-Feinschneidvorgang wird die Kontur des Zahnes 15 in letzter Stufe, entgegengesetzt der Schnittrichtung der Vorstufe des Feinschneidvorganges, nachgeschnitten. Durch diese letzte Nachschneidestufe wird der Kanteneinzug und der ihm gegenüberliegende Grat vollständig abgetragen. Mit 27 sind Sucherlöcher und mit 28 Sucher bezeichnet.
Das dem letzten Schneidvorgang nach der Fig. 12 zugehörige Werkzeug ist in der Fig. 13 dargestellt. Neben dem Feinschnittstempel 22a ist hier ein Stützelement 12 zum Stützen des abzutragenden Kanteneinzuges des feingeschnittenen Teiles 6 vorgesehen. In diesem Fall ist das Stützelement mit einer Feder 25 belastet. Es kann aber auch hydraulisch oder pneumatisch betätigbar sein. Es ist darauf hinzuweisen, dass das Ende der dem abzutragenden Kanteneinzug zugewandten Kante des Stützelementes 12 in einem Winkel a von 45 zur Längsachse des Stützelementes 12 abgewinkelt ist.
Die Funktion des Stützelementes 12 besteht darin, dass der entstehende Span 32 gestützt wird, damit die Klinkenzahnschnittfläche während des Nachschneidens ohne Materialrisse bleibt.
In der Fig. 11 ist der sich auf die Materialzugabe der ausgeschnittenen Kontur und der Zahnkontur abstützende Teil des Nachschneidstempels 23 dargestellt. Auch hier sind die beiden Kanten des Nachschneidstempelteiles zu der Längsachse des Stempels 23 in etwa 45 abgeschrägt.
In der Fig. 14 sind Transferorgane 11 in Form von Greiferelementen des feingeschnittenen Teiles 6 dargestellt.
Durch diese Transferorgane, die auch andere Ausführungsformen haben können, erfolgt der Teiletransport durch das Folgverbundwerkzeug 1, falls bereits in der Stufe vorher der feingeschnittene Teil 6 ausgeschnitten worden ist. Dies ist umgekehrt zu dem Werkstoffstreifen 10 (siehe Fig. 12), bei welchem das fertige Teil 6a erst in der letzten Stufe ausgeschnitten wird. Beim Einsatz des Transfersystems kann das Nachschneiden von einer Stufe zur anderen in einander entgegengesetzter Richtung gewählt werden. Auch ist es möglich, die übrige Kontur des Teiles 6, die nicht nachgeschnitten wird. bereits in der 1. Stufe fertig feinzuschneiden. In der Fig. 15. sind die Bewegungswege der Transferorgane 11 dargestellt.
In der Fig. 16 sind Schneidvorgänge in mehreren Stufen dargestellt. In der ersten Feinschneidstufe A wird das Teil mittels des Feinschneidstempels 22 aus dem Werkstoffstreifen 10 teilweise freigeschnitten. Dabei wird der Werkstoffstreifen 10 ausserhalb der Schnittlinie mittels einer Ringzakke 18 gehalten. Mit 29 ist ein Auswerfer bezeichnet, der mit dem ausgeschnittenen Abfallstück 30 in der untersten Darstellung der Stufe A - in Figur gesehen - nach unten bewegt wird.
In der Stufe B und mindestens einer weiteren, nicht dargestellten Stufe, werden mittels des Nachschneidstempels 23 sowohl die Teilekontur als auch die ganze freigeschnittene Kontur nachgeschnitten (siehe Stufen B, C der Fig. 12). Dabei stützt sich der auf der Schnittfläche des freigeschnittenen Teiles und der ausgeschnittenen Kontur entstandene Grat 8 gegen das Stützelement 12, das in diesem Fall - in Fig. gesehen - unter dem Nachschneidstempel 23 angeordnet ist.
Dies ist eine andere Ausführunfisart als bei der Stufe B der Fig. 10, 12, wo kein Stützelement vorgesehen ist. Das Stützelement 12 ist mit einer Feder 25 belastet. Die Materialzugabe (Kanteneinzug 7 und Grat 8) werden hier durch die Bewegung des Nachschneidstempels 23 abgetragen, bis der Butzen 24 von der Teilekontur und der ganzen freigeschnittenen Kontur separat abfällt und ausgeblasen oder abgesaugt wird.
In der letzten Stufe D wird gleichzeitig das Nachschneiden des teilweise freigeschnittenen Teiles und Ausschneiden im Feinschneidverfahren des fertigen Teiles 6a ausgeführt.
Neben dem Feinschneidstempel 22a ist hier das Stützelement 12, belastet durch die Feder 25, dargestellt. In dieser letzten Stufe erfolgt das Nachschneiden entgegengesetzt der Schnittrichtung der Vorstufe des Feinschneidvorganges. Wie der zweiten Darstellung der Stufe D zu entnehmen ist, bewegt sich der Stempel 22a - in Fig. gesehen - nach unten, wobei das Teil 6a ausgeschnitten wird. Gleichzeitig wird durch die Schnittkante 13 der unbeweglichen Schneidplatte 5 die Zugabe der Schnittfläche abgetragen, wobei sich in diesem Fall der Kanteneinzug 7 gegen das Stützelement 12 stützt. Der Span 32 bleibt im Gitter hängen. Der Auswerfer 29 bewegt sich mit dem ausgeschnittenen fertigen Teil 6a - in Fig. gesehen - nach unten. Hier liegt die Schnittkante 13 für das Fein- und Nachschneiden auf der gleichen Schnittlinie. Pro Stösselhub fällt so ein fertiges Teil 6a an.
Durch die Kombination des Nachschneidens mit Feinschneiden in einem einzigen Folgeverbundwerkzeug werden die Anwendungsgrenzen der feingeschnittenen Teile erweitert. Geringere Kräfte haben geringere Materialbeanspruchung zur Folge. Erhöhtem Einzug bei kleinsten Eckenradien usw. kann die Umkehrung der Schnittrichtung des Nachschneidens eventuell begegnet werden. Durch das Feinschneiden erfährt die Schnittfläche des feingeschnittenen Teiles eine Oberflächenaulhärtung durch Kaltumformung.
Diese Aufhärtung kann gerade bei Funktionsflächen z. B. bei Klinkenzähnen, Zahnrädern usw. von Vorteil sein. Durch das Nachschneiden nach dem Feinschneidvorgang wird nur ein Teil der aufgehärteten Oberfläche des feingeschnittenen Teiles abgetragen, d. h., dass die Oberflächenauthärtung auch in diesem Falle vorteilhaft benutzt werden kann.
Im Unterschied zum Feinschneiden wird beim Nachschneiden, bedingt durch kleine Schneidzugaben, eine geringere Kraft gebraucht. Durch die kleinere Kraft ist es auch möglich, bei gleicher Werkzeugwerkstoffbelastung wie beim Feinschneiden kleinere Eckenrundungen auszuführen.
Wie oben erwähnt, kann nachgeschnitten werden sowohl in gleicher als auch in entgegengesetzter Richtung zum Feinschneidvorgang. Durch das Umkehren der Schnittrichtung beim Nachschneiden von einer Stufe zur nächsten können entstandene Einzugstaschen auf der Teileoberfläche aufgefüllt werden.
Da das Nachschneiden in Kombination mit Feinschneiden auf Pressen geschieht, bei denen neben der Schnittkraft weitere Kräfte wie Ringzackenkraft und Gegenkraft vorhanden sind, ergibt sich die Möglichkeit, einen Ausstosser für das Teil wie auch einen Abstreifer für den Span vorzusehen.
Das Nachschneiden kann mit Werkzeugschneidelementen vorgenommen werden, deren Schneidkanten gefast oder gerundet sind, d. h., dass in den Vorstufen der Stempel und in der Ausschneidstufe die Schneidplatte gefast ist.
Des weiteren wird es möglich sein, bisher nicht- oder schwer feinschneidbare Werkstoffe zu verarbeiten. Ebenso lassen sich Teile mit erhöhter Genauigkeitsanforderungen, z. B. nach Schnittflächen, die genau rechtwinklig zur Teileoberfläche sein müssen, mit dem beschriebenen Verfahren und Presse herstellen.
Die Anwendungsgebiete sind Feinschnitteile, deren Funktion nach geringem oder keinem Kanteneinzug verlangen, z. B. Zahnräder, Zahnradsegmente, sowie Feinschnittteile, deren Funktion kleinste Eckenrundungen fordern, z. B.
Sperrklinken, Zahnräder mit kleinem Modul. Das Nachschneiden einer bereits geschnittenen Form bezieht sich auch auf Innenformen und Aussenformen einer in sich geschlossenen Schnittlinienkontur und beschränkt sich nicht nur auf Zahnpartien wie in Fig. 1 dargestellt.
DESCRIPTION
The invention is based on a method for removing an edge indentation formed on the cut surface of a finely cut part and a ridge opposite the edge indentation. Removal is carried out by re-cutting, and by a cutting press to carry out the method, with a reciprocating plunger and a progressive tool with a guide and a cutting plate, with which progressive tool the plunger is connected, the transport of the finely cut part in the progressive tool either in one Strips of material or by means of transfer elements separated from the progressive tool in the longitudinal, transverse or rotary movement of the feed direction.
In contrast to normal punching, fineblanking can produce parts with a 100% smooth cut surface. Due to the process, an edge indentation also occurs on the part cutting surface facing the cutting plate and a burr opposite the edge indentation during fine cutting. This indentation or burr is mainly dependent on the geometric part shape, but also on the material and part thickness. In the case of a projecting corner, this is considerably larger than that of a projecting corner. The greatest advantage of the part produced using the fineblanking process, in addition to the smooth cutting surface, is that the surface of the part cutting surface is hardened.
Recutting the part - the only cutting process in stamping technology - is known in connection with normal stamping to improve the part geometry and the stamping surface and is often used. It can be used to produce part contours with almost sharp corners and practically free of draw-in. The re-cutting, as is common today in punching technology, takes place in re-cutting tools on normal eccentric presses or on special re-cutting presses, which allow an increased cutting speed to be maintained.
The well-known fine and fine cutting as well as corresponding tools are described in detail in the book Fine Cutting and Fine Cutting by A. Guidi, Karl-Hanser-Verlag, Munich, 1965.
In Fig. 75 of the book by Ohler-Kaiser: Cutting, punching and drawing tools, Springer-Verlag 1973, a tool is shown and a method is described in which, after the pre-cutting of a part, cutting is still carried out in the same tool.
However, the pre-cutting described here cannot be compared with fine blanking because the former only achieves a relatively rough cutting surface.
Furthermore, there is the possibility to carry out the re-cutting in the return stroke after the pre-cutting, for this the special tools in special presses are required.
It is also known (A. Guidi: recutting and fine cutting, Karl-Hanser-Verlag, Munich, 1965, page 48) that finely cut parts are recut. Fine cutting and re-cutting are done separately, i.e. that is, two different tools are used in two different presses, making the manufacturing cost expensive and the manufacturing time long.
The invention had for its object to provide a method and an apparatus for removing an edge indentation formed on the cut surface of a finely cut part and a ridge opposite the edge indentation, by means of which a substantial reduction in the production time and a reduction in the production costs of such parts should be achieved. This was intended to expand the limits of the use of the fine-cut parts, which are inherent in the process of fine cutting. In such a method, the final geometry of the parts or the parts of the parts to which increased demands are made should be further improved.
This object is achieved by the features of the characterizing parts of patent claims 1 and 7.
The invention is explained in more detail below with reference to the drawings, for example. Show it:
1 is a perspective view of a fine and recut pawl,
2 shows a schematic illustration of a fineblanking process, the material material being held by an annular tooth provided in the guide plate,
3 shows an enlarged detail from FIG. 2 of the edge indentation which has arisen in the fine blanking process,
4 shows a schematic illustration of the fineblanking process, the material material being held by an annular tooth provided in the cutting insert,
5 shows an enlarged detail from FIG. 4 of the edge indentation which has arisen in the fine blanking process,
6 shows a schematic illustration of a re-cutting process on the finely cut tooth of a pawl,
Fig.
7 shows a schematic illustration of the removal stages with a re-cutting tool in the cutting direction of the preliminary stage of the fine-cutting process,
8 shows a schematic illustration of the removal with a re-cutting tool opposite to the cutting direction of the preliminary stage of the fine-cutting process,
9 is a perspective, exploded view of a progressive tool,
10 shows a longitudinal section of a guide and a cutting plate of the progressive tool along the line X-X of FIG. 9, with a re-cutting tool of an embodiment without a support element,
11 shows a detail of the re-cutting punch according to FIG. 10
12 is a plan view of the strip of material in which the finely cut part is transported,
13 shows a longitudinal section of a fine blanking punch and a support element of the last stage according to FIG. 12,
Fig.
14 is a plan view of the transfer elements of the finely cut part,
15 shows a schematic representation of the movement paths of the transfer elements according to FIGS. 14 and
16 shows a schematic illustration in longitudinal section of a progressive composite tool with fine cutting and re-cutting tools, in which the individual cutting processes are also shown.
The part 6a shown in FIG. 1 is a finely cut pawl, the tooth 15 of which has been additionally cut.
The re-cutting of an already cut shape also relates to the inner shapes and outer shapes of a self-contained cutting line contour and is not limited to the tooth portions as shown in FIG. 1. The tooth contours are provided with sharp edges 16, the tooth cut surfaces 26 being rectangular, free of edge indentation and low in burrs; their surface hardness is higher than that of the base material. The cut surfaces have fineblanking qualities. With 14 the centering hole of the pawl is designated.
The fineblanking process is shown schematically in FIGS. 2-5. Before the actual fineblanking process, a notch is pressed into the material strip 10 outside the cutting line 17 by means of an annular prong 18. The ring spike 18 can be provided either on the guide plate 4 (FIG. 2) or on the cutting plate 5 (FIG. 4) or both on the guide plate 4 and on the cutting plate 5 (not shown) of the fineblanking tool.
As can be seen from FIGS. 3 and 5, the eventual attachment of the ring prong 18 reduces the edge indentation on the cut surface of the finely cut part 6.
In particular, the edge retraction is significantly reduced by the latter measure, i.e. attaching the ring serrations to both the guide plate and the cutting plate; however, this measure is complex for manufacturing and maintenance reasons. 3 and 5 ent removable feed width is designated c and the depth of the edge feed 7 with d.
In the case of functional forms on fine-cut parts, the demand for small or small edge indentation is raised again and again. In particular, the projecting, acute-angled shapes of the finely cut parts have a large indentation, such as. B. ratchet teeth or gears. The removal of an edge indentation which has arisen on the cut surface of a finely cut part and a ridge opposite the edge indentation is carried out by re-cutting. This increases the load-bearing component of the functional surface; this includes that the component can be subjected to higher loads or can be changed to a thinner sheet thickness at the prescribed load height.
FIGS. 6-8 schematically show the re-cutting process on the edge indentation 7 formed on the cut surface of the finely cut ratchet tooth 15 according to FIG. 1 and a ridge 8 opposite the edge indentation 7. 6 and 7, the re-cutting process is carried out in the direction of the preliminary stage of the fine cutting process, as indicated by arrows. This happens in four stages. By reversing the direction of the re-cutting process with respect to the direction of the fine cutting process, the edge feed 7 can be reduced even further.
This can be seen from FIG. 8. With 31 in Fig. 6, the pawl tooth hole created by cutting the part 6 is designated.
9 is a perspective and exploded view of a progressive tool 1, in which the re-cutting is carried out in several stages in a single operation including the fine-cutting process, one finished part 6a being obtained per operation. The single operation contains multiple cutting operations that are performed in multiple stages.
The re-cutting can also be carried out only in one step in the cutting direction or opposite to the cutting direction of the preliminary stage of the fine-cutting process, which depends on the type of edge indentation and the material of the finely cut part. If the re-cutting is carried out in two stages, one stage can be carried out in the cutting direction and the other opposite to the cutting direction of the preliminary stage of the fine cutting process.
The progressive tool 1 comprises a column frame lower part 21 with guide columns 19, a cutting plate 5, a column frame upper part 20 with which a plunger 9 is connected and a guide plate 4 through which the punches or support elements, not shown, can be guided. The fine-cut part 6 is transported in the progressive tool 1 either in a material strip 10 or by means of transfer elements 11 separated from the progressive tool 1 (see FIG. 14). 9, the transport takes place in a material strip 10, from which the finished part 6a is only cut out in the last stage.
FIGS. 10 and 12 then show the cutting processes in the progressive tool 1 according to FIG. 9. In the fineblanking process A, 2 tFi is generated by the associated stamp 22 of the fineblanking tool. 10? tooth 15 cut free. In the re-cutting process B, the edge indentation and the burr of the tooth 15 are partially removed by an associated punch 23 of the re-cutting tool 3 (FIG. 10). the slugs 24 fall down through the openings in the cutting plate 5 because the material addition of the tooth 15 is not supported by a support element. In the re-cutting process C, the edge indentation and the burr are removed by a re-cutting punch, not shown.
In the re-cutting process D and the simultaneous cutting-fine-cutting process, the contour of the tooth 15 is re-cut in the last stage, contrary to the cutting direction of the preliminary stage of the fine-cutting process. This last re-cutting step completely removes the edge indentation and the ridge opposite it. 27 finder holes and 28 finders.
The tool associated with the last cutting process according to FIG. 12 is shown in FIG. 13. In addition to the fine-cut punch 22a, a support element 12 is provided here for supporting the edge indentation of the finely cut part 6 to be removed. In this case, the support element is loaded with a spring 25. But it can also be operated hydraulically or pneumatically. It should be pointed out that the end of the edge of the support element 12 facing the edge indentation to be removed is angled at an angle a of 45 to the longitudinal axis of the support element 12.
The function of the support element 12 is that the resulting chip 32 is supported so that the ratchet tooth cut surface remains without material cracks during the trimming.
11 shows the part of the re-cutting die 23 which is based on the material addition of the cut-out contour and the tooth contour. Here, too, the two edges of the re-cutting stamp part are bevelled by approximately 45 to the longitudinal axis of the stamp 23.
14 shows transfer elements 11 in the form of gripper elements of the finely cut part 6.
These transfer elements, which may also have other embodiments, carry out the parts transport through the progressive tool 1 if the finely cut part 6 has already been cut out in the step beforehand. This is the reverse of the material strip 10 (see FIG. 12), in which the finished part 6a is only cut out in the last stage. When using the transfer system, re-cutting can be selected from one step to the other in the opposite direction. It is also possible to shape the rest of the part 6, which is not to be cut. Finely cut in the 1st stage. The movement paths of the transfer elements 11 are shown in FIG.
16 shows cutting processes in several stages. In the first fine blanking stage A, the part is partially cut free from the material strip 10 by means of the fine blanking punch 22. The material strip 10 is held outside the cutting line by means of a ring finger 18. With 29 an ejector is designated, which is moved down with the cut waste piece 30 in the lowest representation of the stage A - seen in figure.
In stage B and at least one further stage, not shown, both the part contour and the entire cut contour are re-cut by means of the re-cutting stamp 23 (see stages B, C of FIG. 12). The ridge 8 formed on the cut surface of the cut-out part and the cut-out contour is supported against the support element 12, which in this case - seen in FIG. 1 - is arranged under the re-cutting punch 23.
This is a different type of embodiment from stage B of FIGS. 10, 12, where no support element is provided. The support element 12 is loaded with a spring 25. The material addition (edge indentation 7 and burr 8) are removed here by the movement of the re-cutting die 23 until the slug 24 falls off separately from the part contour and the entire cut-out contour and is blown out or sucked off.
In the last stage D, the re-cutting of the partially cut-out part and the fine-cutting process of the finished part 6a are carried out at the same time.
In addition to the fine blanking punch 22a, the support element 12, loaded by the spring 25, is shown here. In this last stage, the re-cutting takes place in the opposite direction of the cutting direction of the preliminary stage of the fine-cutting process. As can be seen in the second illustration of stage D, the stamp 22a moves downward, as seen in FIG. 1, the part 6a being cut out. At the same time, the addition of the cut surface is removed by the cut edge 13 of the immovable cutting plate 5, in which case the edge feed 7 is supported against the support element 12. The chip 32 remains in the grid. The ejector 29 moves with the cut finished part 6a - seen in Fig. - Down. Here the cutting edge 13 for fine and re-cutting lies on the same cutting line. A finished part 6a is obtained per ram stroke.
By combining re-cutting with fine cutting in a single progressive die, the application limits of the fine-cut parts are expanded. Lower forces result in less material stress. Increased indentation with the smallest corner radii etc. can possibly be used to reverse the cutting direction of the trimming. Fine cutting causes the cut surface of the finely cut part to be surface hardened by cold working.
This hardening can be used for functional surfaces such. B. ratchet teeth, gears, etc. can be advantageous. By re-cutting after the fine-cutting process, only a part of the hardened surface of the finely cut part is removed, i.e. that is, surface hardening can also be used advantageously in this case.
In contrast to fineblanking, a small amount of force is required for reworking due to small cutting allowances. Due to the smaller force, it is also possible to make smaller rounded corners with the same tool material load as with fineblanking.
As mentioned above, re-cutting can be carried out in the same or in the opposite direction to the fine-cutting process. By reversing the cutting direction when trimming from one step to the next, the resulting pockets can be filled on the surface of the part.
Since the re-cutting takes place in combination with fine-cutting on presses, in which there are other forces besides the cutting force, such as ring-tooth force and counter-force, there is the possibility of providing an ejector for the part as well as a stripper for the chip.
Recutting can be done with tool cutting elements whose cutting edges are chamfered or rounded, i.e. that is, in the preliminary stages of the stamp and in the cutting stage, the cutting plate is chamfered.
Furthermore, it will be possible to process materials that were previously difficult to cut or difficult to cut. Parts with increased accuracy requirements, e.g. B. after cut surfaces that must be exactly perpendicular to the surface of the part, using the described method and press.
The areas of application are fine-cut parts, the function of which requires little or no edge indentation, e.g. B. gears, gear segments, and fine-cut parts, the function of which require the smallest corner rounding, z. B.
Pawls, gears with a small module. The re-cutting of an already cut shape also relates to the inner shapes and outer shapes of a self-contained cutting line contour and is not limited to the tooth portions as shown in FIG. 1.