DE19908603C1

DE19908603C1 - Press for stamping buckles of a constant depth in flat workpieces has a sprung upper die at the ram with a shaped recess in the lower die to give the required depth

Info

Publication number: DE19908603C1
Application number: DE1999108603
Authority: DE
Inventors: Frank Mueller; Hubert Reinkunz; Karin Wolfangel
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 1999-02-27
Filing date: 1999-02-27
Publication date: 2000-11-23
Anticipated expiration: 2019-02-28

Abstract

The assembly to stamp a buckle in a flat workpiece (4), with a constant buckle depth, has an upper die (2) of the buckle dimensions with a pressure spring (12) with a strength greater than the forces required to shape the workpiece (4), mounted to the ram (13) with vertical movements. The lower die (3) is shaped with the contour of the buckle to be stamped, and the depth required. When the press is closed, without a workpiece (4) in place, the upper die (2) extends into the recess (11) of the lower die (3) with a gap between the end of the upper die and the base of the recess which is less than the thickness of the workpiece (4) material. With an inserted workpiece (4), the depth of the stamped buckle is defined by the sprung upper die (2) and the depth of the recess (11) in the lower die. The spring (12) is a gas spring.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schneiden, insbesondere Stanzen, mit Hilfe derer auf flächenhaften metallischen Werkstücken Sollbruchstellen mit einer konstanten Einschnittiefe erzeugt werden können.The invention relates to a device for cutting, in particular punching, by means of which On flat metal workpieces, predetermined breaking points with a constant incision depth can be generated.

Eine Vorrichtung zum Einschneiden flächiger Werkstücke ist z. B. aus der JP 59-137 132 A be kannt, in der ein in einer Presse gelagertes Werkstück mit Hilfe eines Stempels so angestanzt werden soll, daß die Stempelkontur in das Werkstück eingeschnitten ist, die Schnittkontur je doch nicht vollkommen durchtrennt ist. Hierzu ist der Stempel von einer federgelagerten Ge genmatrize umgeben, die beim Schließen der Presse unter der Kraft der Matrize zurückweicht, bis sie durch Formschluß auf der Schulter des Stempels zu liegen kommt und so die Ein schneidtiefe des Stempels begrenzt. Andererseits ist auf der dem Stempel gegenüberliegenden Seite ein federgelagerter Gegenstempel in die Matrize eingebettet, der das Werkstück festhält, unter dem Druck des Stempels jedoch zurückweicht. Die Vorrichtung hat den Nachteil, sehr stark von der jeweiligen Einstellung der Presse abhängig zu sein und daher keine reproduzierba re Einschneidtiefe zu gewährleisten: Ist die vertikale Überdeckung der Matrize gegenüber dem Stempel in geschlossenem Pressenzustand zu gering, so weicht die Gegenmatrize nur unvoll ständig zurück, und auf dem Werkstück wird nicht die volle Einschneidtiefe erreicht; ist anderer seits die vertikale Überdeckung der Matrize gegenüber dem Stempel zu groß, so lastet bei ge schlossener Presse der gesamte Pressendruck auf der relativ kleinen Auflagefläche zwischen Matrize und Gegenmatrize, was zu Werkzeugverschleiß und - unter extremen Bedingungen - sogar zu Werkzeugbruch führen kann.A device for cutting flat workpieces is such. B. from JP 59-137 132 A knows, in which a workpiece stored in a press is punched with the help of a stamp should be that the stamp contour is cut into the workpiece, the cutting contour each is not completely severed. For this, the stamp is from a spring-loaded Ge surrounding the female matrix, which retreats under the force of the female matrix when the press is closed, until it comes to rest on the shoulder of the stamp due to positive locking and so the one limited cutting depth of the stamp. On the other hand is on the opposite of the stamp A spring-loaded counter punch embedded in the die, which holds the workpiece, but withdraws under the pressure of the stamp. The device has the disadvantage, very much to be heavily dependent on the respective setting of the press and therefore not reproducible To ensure the right cutting depth: Is the vertical overlap of the die compared to the If the press is too small when the press is closed, the counter die will not give way completely constantly back, and the full cutting depth is not reached on the workpiece; is different on the one hand, the vertical overlap of the die with respect to the punch is too great, so the burden is closed press, the entire press pressure on the relatively small contact surface between Die and counter die, resulting in tool wear and - under extreme conditions - can even lead to tool breakage.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine einfach zu handhabende und kostengün stige Vorrichtung bereitzustellen, mit Hilfe derer unabhängig von der Presseneinstellung auf Werkstücken eine konstante, reproduzierbare Einschnittiefe erreicht werden kann. The invention is therefore based on the object of being easy to handle and inexpensive stige device to provide, regardless of the press setting Workpieces a constant, reproducible depth of cut can be achieved.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.The object is achieved by the features of claim 1. Appropriate configurations are in the subclaims specified.

Danach umfaßt die Vorrichtung einen Schneidstempel und eine Matrize, die gemeinsam in einer Schneidpresse angeordnet sind und zwischen denen ein zu bearbeitendes flächiges Werkstück eingespannt wird. Die Außenkontur des Schneidstempels entspricht der Kontur, die auf dem Werkstück eingeschnitten werden soll. Die Matrize weist eine dem Schneidstempel angepaßte Aussparung auf, in die der Schneidstempel beim Schließen der Schneidpresse eindringt.Thereafter, the device comprises a cutting punch and a die, which together in one Cutting press are arranged and between which a flat workpiece to be machined is clamped. The outer contour of the cutting die corresponds to the contour on the Workpiece to be cut. The die has a die adapted to the die Opening in which the cutting punch penetrates when the cutting press is closed.

Zur Erzeugung einer eingeschnittenen Kontur wird mit Hilfe der Vorrichtung im Rahmen des Be schneidungsvorgangs des Werkstücks an der vorgesehenen Stelle der Schneidstempel so tief in die Aussparung in der Matrize hineingedrückt, daß entlang des Randes der Kontur eine umlau fende Dünnstelle entsteht, die als Sollbruchstelle zum Auslösen des durch die Kontur begrenz ten Bereiches dient. Die Tiefe der Aussparung entspricht der gewünschten Einschneidtiefe und muß daher kleiner als die Werkstückdicke sein, damit der betreffende Bereich zwar angeschnit ten, aber nicht durchgeschnitten wird. Die Aussparung ist zweckmäßigerweise durch einen Ge genstempel ausgebildet, der eine der Stempelkontur entsprechende Öffnung in der Matrize ver schließt und der um einen von der Einschneidtiefe abhängigen Abstand gegenüber der Matri zenoberfläche versenkt ist (siehe Patentansprüche 3 und 4). Eine solche Ausgestaltung der Aussparung hat den Vorteil, daß die Einschneidtiefe einfach durch Auswechseln bzw. Einstellen des Gegenstempels verändert werden kann, ohne daß hierfür kostenintensive und aufwendige Änderungen der Matrize notwendig sind.To create an incised contour using the device in the context of loading cutting process of the workpiece at the intended location of the cutting punch as deep in the recess in the die pressed in that a umlau along the edge of the contour This creates a thin point that acts as a predetermined breaking point to trigger the contour th area. The depth of the recess corresponds to the desired incision depth and must therefore be smaller than the workpiece thickness so that the area in question is cut but not cut. The recess is advantageously by a Ge genstempel formed, the ver a stamp contour corresponding opening in the die closes and the by a distance dependent on the cutting depth from the Matri Zen surface is sunk (see claims 3 and 4). Such an embodiment of the Recess has the advantage that the incision depth is easy by changing or adjusting the counter stamp can be changed without this being expensive and time-consuming Changes to the die are necessary.

Der Schneidstempel ist erfindungsgemäß auf dem Pressenstößel mittels einer Druckfeder gela gert. Diese Druckfeder ist zweckmäßigerweise als Gasdruckfeder ausgebildet (siehe Patentan spruch 6). Beim Absenken des Pressenstößels trifft der Schneidstempel zunächst auf das Werk stück und schneidet das Werkstück so weit ein, bis Formschluß zwischen zwischen der Stirnsei te des Schneidstempels, dem Werkstück und der Aussparung in der Matrize erreicht ist. Beim weiteren Absenken des Pressenstößels wird die Pressenkraft durch die Druckfeder abgefangen, so daß der Schneidstempel nur mit der Federkraft anstatt der gesamten Pressenkraft auf Werk stück bzw. Matrize gedrückt wird.The cutting punch is gela according to the invention on the press ram by means of a compression spring device. This compression spring is advantageously designed as a gas pressure spring (see patent Proverb 6). When lowering the press ram, the cutting punch first hits the factory piece and cuts the workpiece until there is a positive connection between the forehead te of the cutting punch, the workpiece and the recess in the die is reached. At the further lowering of the press ram, the press force is absorbed by the compression spring, so that the cutting punch works only with the spring force instead of the entire press force piece or die is pressed.

Die Presse wird so eingestellt, daß in unbestücktem Zustand bei geschlossener Pressenstellung der Abstand zwischen der Stirnseite des Schneidstempels und der Aussparung in der Matrize um mindestens einige Zehntel Millimeter geringer ist als die Materialdicke des zu bearbeitenden Werkstücks (siehe Patentanspruch 2). Damit ist gewährleistet, daß bei bestückter Presse der Schneidstempel beim Schließen der Presse so tief in das Werkstück eindringt, daß auf dem Werkstück die gewünschte, durch die Tiefe der Aussparung vorgegebene, Schnittiefe erreicht wird und somit - unabhängig von der genauen Presseneinstellung - eine reproduzierbare und konstante Schnittiefe sichergestellt wird. Die Druckfeder des Schneidstempels kompensiert da bei jede Fehleinstellung der Presse und vermeidet einerseits Werkzeugverschleiß (durch zu tief eindringenden Schneidstempel), andererseits unvollständige Einschnitte (durch zu wenig ein dringenden Schneidstempel).The press is set so that in the unassembled state with the press position closed the distance between the face of the cutting punch and the recess in the die is at least a few tenths of a millimeter less than the material thickness of the material to be processed Workpiece (see claim 2). This ensures that when the press is loaded the Cutting punch penetrates so deep into the workpiece when closing the press that on the Workpiece reaches the desired depth of cut specified by the depth of the recess becomes and therefore - regardless of the exact press setting - a reproducible and constant depth of cut is ensured. The compression spring of the cutting punch compensates there every time the press is incorrectly adjusted and, on the one hand, prevents tool wear (due to too deep penetrating cutting punch), on the other hand incomplete incisions (due to too little urgent cutting stamp).

Um sicherzustellen, daß die Feder den Druckausgleich unabhängig von der Einstellung der Pres se bewältigen kann, sollte eine Feder gewählt werden, deren maximaler Federweg die Werk stückdicke um mehrere Millimeter übersteigt (siehe Patentanspruch 7).To ensure that the spring balances the pressure regardless of the Pres can cope with it, a spring should be selected, the maximum travel of which is the movement piece thickness exceeds several millimeters (see claim 7).

Ein spezieller Anwendungsfall der erfindungsgemäßen Vorrichtung betrifft die Bearbeitung von Karosserieteilen, an denen - abhängig von der jeweiligen Variante - verschiedene Löcher z. B. als Kabeldurchführungen vorgesehen sind. Um die Variantenvielfalt im Preßwerk gering zu halten, wird auf den Karosserieteilen im Zuge des Beschneidens die Vielfalt der für die unterschiedli chen Varianten benötigten Löcher eingeschnitten, von denen - abhängig von der Variante - dann einige in späteren Prozeßschritten vollständig durchstoßen werden, während andere un geöffnet bleiben sollen. Die so durch Einschneiden erzeugten Sollbruchstellen sollen im Rohbau von Hand ohne spanende Bearbeitung durchstoßen werden können; insbesondere soll dies oh ne hohen Kraftaufwand zu bewerkstelligen sein, um Verformungen des betreffenden Teils zu vermeiden, die zu aufwendiger und kostspieliger Nacharbeit führen können. Dies setzt eine ge wisse Einschneidtiefe voraus. Andererseits dürfen die Löcher aber nicht zu tief eingeschnitten sein, weil sich sonst im Rahmen der weiteren Bearbeitungsschritte die Stanzbutzen lösen kön nen - insbesondere auch an Löchern, die für die jeweilige Variante nicht benötigt werden. In diesem Fall liefert die erfindungsgemäße Vorrichtung Löcher einer konstanten, reproduzierbaren Einschneidtiefe, die durch Durchstoßversuche festgelegt werden kann. Für Karosserieteile empfehlen sich Einschneidtiefen zwischen 75% und 85% der Blechdicke (siehe Patentanspruch 5).A special application of the device according to the invention relates to the processing of Body parts on which - depending on the respective variant - different holes z. B. as Cable entries are provided. To keep the variety of options in the press low, is the variety of different for the body parts in the course of trimming holes are cut into the variants, of which - depending on the variant - then some will be completely pierced in later process steps while others will be un should remain open. The predetermined breaking points thus created by cutting should be in the body shop can be pierced by hand without machining; especially oh ne high effort to be accomplished to deform the part in question avoid, which can lead to elaborate and costly rework. This sets a ge know cutting depth ahead. On the other hand, the holes must not be cut too deep be otherwise the punching slugs can come loose during the further processing steps - especially on holes that are not required for the respective variant. In In this case, the device according to the invention provides holes of constant, reproducible Cutting depth that can be determined by puncture tests. For body parts cutting depths between 75% and 85% of the sheet thickness are recommended (see claim 5).

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbei spieles nachfolgend noch erläutert; dabei zeigen:The invention is based on an exemplary embodiment shown in the drawing game explained below; show:

Fig. 1 eine Ansicht einer Vorrichtung zum Einschneiden flächiger Werkstücke; Figure 1 is a view of a device for cutting flat workpieces.

Fig. 2 eine Detailansicht des Bereichs II in Fig. 1; FIG. 2 shows a detailed view of area II in FIG. 1;

Fig. 3 eine Ansicht eines mit Hilfe der Vorrichtung eingeschnittenen Werkstücks. Fig. 3 is a view of a workpiece cut using the device.

Fig. 1 zeigt eine Schneidpresse 1, die einen Schneidstempel 2 und eine Matrize 3 umfaßt, zwi schen denen ein flächenhaftes Werkstück 4 eingespannt ist. Der Schneidstempel 2 ist von ei nem Niederhalter 5 umgeben, der gleichzeitig als Abstreifer fungiert. Die Matrize 3 weist in ei nem der Stirnseite 6 des Schneidstempels 2 gegenüberliegenden Bereich eine Durchstoßöff nung 7 auf, deren Kontur der Schneidkontur des Schneidstempels 2 so angepaßt ist, daß der Schneidstempel in die Durchstoßöffnung 7 eindringen kann. Die Durchstoßöffnung 7 ist mit ei nem Gegenstempel 8 verschlossen, dessen Stirnseite 9 - wie aus Fig. 2 ersichtlich - um ei nen Versatz T gegenüber der umliegenden Stirnseite 10 der Matrize 3 versetzt ist. Durch den Gegenstempel 8, der auf einer Ausstoßfeder 15 gelagert ist, wird daher in der Matrize 3 eine Aussparung 11 der Tiefe T gebildet. Der Versatz T ist geringer als die Materialdicke D des Werk stücks 4. Fig. 1 shows a cutting press 1 , which comprises a cutting punch 2 and a die 3 , between which a planar workpiece 4 is clamped. The cutting punch 2 is surrounded by egg nem hold-down 5 , which also acts as a wiper. The die 3 has in egg nem the end face 6 of the cutting die 2 opposite area a Durchschlußöff voltage 7 , the contour of the cutting contour of the cutting die 2 is adapted so that the cutting die can penetrate into the piercing opening 7 . The puncture opening 7 is closed with egg nem counter punch 8, the end face 9 - is offset by ei NEN T offset relative to the surrounding end face 10 of the die 3 - as shown in Fig. 2. A recess 11 of depth T is therefore formed in the die 3 by the counter-punch 8 , which is mounted on an ejection spring 15 . The offset T is less than the material thickness D of the workpiece 4 .

Der Schneidstempel 2 ist mit Hilfe einer Druckfeder 12 auf einem Pressenstößel 13 in der Schneidpresse 1 gelagert. Weiterhin ist der Niederhalter 5 mit Hilfe einer Niederhalterfeder 14 auf dem Pressenstößel 13 gelagert. Beim Absenken des Pressenstößels 13 trifft zunächst der Niederhalter 5 auf das Werkstück 4 und hält das Werkstück 4 in Ruhelage fest. Dann taucht der Schneidstempel 2 aus dem Niederhalter 5 heraus. Sobald der Schneidstempel 2 in Kontakt mit der Oberfläche des Werkstücks 4 kommt, schneidet die Außenkontur des Schneidstempels 2 in das Werkstück 4 ein. Ist der Schneidstempel 2 mit einer dem Versatz T entsprechenden Einschnitt- Tiefe t in das Werkstück 4 eingedrungen, so wird eine weitere Abwärtsbewegung des Schneid stempels 2 durch den Gegenstempel 8 verhindert. Ein weiteres Absenken des Pressenstößels 13 führt daher nicht zu einem tieferen Einschneiden des Schneidstempels in das Werkstück 4, sondern zu einer Stauchung der Druckfeder 12. Unabhängig von der jeweiligen Presseneinstel lung wird daher ein durch die Kontur des Schneidstempels 2 begrenzter Stanzbutzen 16 auf dem Werkstück 4 auf eine konstante Tiefe t eingeschnitten. Die Federkonstante der Druckfeder 12 muß so gewählt werden, daß die Druckfeder 12 durch die zum Einschneiden des Werkstücks 4 benötigten Schneidkräfte nur eine geringe Stauchung erfährt (im Vergleich zur gesamten Stauchungslänge), andererseits jedoch den bei Formschluß mit dem Gegenstempel 8 auf den Schneidstempel 2 ausgeübten Gegendruck auffängt. Die Druckfeder 12 muß somit kleine Fe derwege mit hohen Kräften verbinden. Um hohe Prozeßsicherheit zu erreichen und um die Schneidpresse 1 ohne großen Aufwand auf unterschiedliche Werkstückgeometrien umstellen zu können (die andere Einschnitt-Tiefe t erfordern), wird eine Druckfeder 12 verwendet, deren ma ximaler Federweg die Werkstückdicke D um mehrere Millimeter übersteigt. Im vorliegenden Bei spiel wurde als Druckfeder 12 eine Gasdruckfeder gewählt. Zur Bearbeitung dickerer Werkstüc ke 4, die höhere Schneidkräfte erfordern, können alternativ Tellerfedern verwendet werden. The cutting punch 2 is mounted by means of a compression spring 12 on a press ram 13 in the cutting press. 1 Furthermore, the hold-down 5 is supported on the press ram 13 with the aid of a hold-down spring 14 . When the press ram 13 is lowered, the hold-down device 5 first hits the workpiece 4 and holds the workpiece 4 in the rest position. Then the cutting punch 2 emerges from the holding-down device 5 . As soon as the cutting punch 2 comes into contact with the surface of the workpiece 4 , the outer contour of the cutting stamp 2 cuts into the workpiece 4 . If the cutting punch 2 having a T corresponding to the offset Einschnitt- depth t in the workpiece 4 is penetrated, a further downward movement of the cutting punch is prevented by the counter-punch 2. 8 Further lowering of the press ram 13 therefore does not result in the cutting punch being cut deeper into the workpiece 4 , but rather in compressing the compression spring 12 . Regardless of the respective press setting, a punching slug 16 limited by the contour of the cutting die 2 is cut on the workpiece 4 to a constant depth t. The spring constant of the compression spring 12 must be selected so that the compression spring 12 experiences only a slight compression (compared to the total compression length) due to the cutting forces required to cut the workpiece 4 , but on the other hand the pressure exerted on the cutting stamp 2 with the counter-punch 8 Counter pressure. The compression spring 12 must therefore connect small Fe derweg with high forces. In order to achieve high process reliability and to be able to switch the cutting press 1 to different workpiece geometries without great effort (which require different incision depth t), a compression spring 12 is used, the maximum travel of which exceeds the workpiece thickness D by several millimeters. In the present case, a gas pressure spring was chosen as the compression spring 12 . Alternatively, disc springs can be used to machine thicker workpieces 4 that require higher cutting forces.

Zur Einstellung des Schneidwerkzeugs wird die Lage des Schneidstempels 2 auf der Druckfeder 12 durch folgende Bedingung festgelegt: Bei geschlossener Schneidpresse 1 in unbestücktem Zustand muß der Schneidstempel 2 so weit in die Durchstoßöffnung 7 in der Matrize 3 hinein ragen, daß der Abstand zwischen der Stirnseite 6 des Schneidstempels 2 und der Stirnseite 9 des Gegenstempels 8 geringer ist als die Materialdicke D des zu bearbeitenden Werkstücks 4. Dadurch ist sichergestellt, daß der Schneidstempel 2 in bestücktem Zustand der Schneidpresse 1 tief genug in das Werkstück 4 eindringt, um den Bereich des Stanzbutzens 16 auf dem Werk stück 4 reproduzierbar mit einer dem Versatz T entsprechenden Tiefe t einzuschneiden. Die überschüssige Absenkstrecke des Pressenstößels 13 wird durch die Druckfeder 12 zwischen Pressenstößel 13 und Schneidstempel 2 kompensiert, so daß der Schneidstempel 2 nicht mit dem Pressendruck, sondern nur mit Druck der Feder 12 auf Stanzbutzen 16 und Gegenstempel 8 lastet. Somit wird eine Überbelastung des Schneidstempels 2 und - als Folge davon - ein un verhältnismäßig hoher Stempelverschleiß vermieden.To set the cutting tool, the position of the cutting punch 2 on the compression spring 12 is determined by the following condition: When the cutting press 1 is closed in the unequipped state, the cutting punch 2 must protrude so far into the piercing opening 7 in the die 3 that the distance between the end face 6 of the cutting punch 2 and the end face 9 of the counter punch 8 is less than the material thickness D of the workpiece 4 to be machined. This ensures that the punch 2 penetrates deep enough into the workpiece 4 in the equipped state of the cutting press 1 in order to reproducibly cut the area of the punching slug 16 on the workpiece 4 with a depth t corresponding to the offset T. The excess lowering distance of the press ram 13 is compensated by the compression spring 12 between the press ram 13 and the cutting punch 2 , so that the cutting punch 2 is not loaded with the press pressure, but only with the pressure of the spring 12 on the punching slug 16 and the counter-punch 8 . Overloading of the cutting punch 2 and, as a result, an unreasonably high wear of the punch are thus avoided.

Eine gute Einstellung des Schneidstempels 2 ist erreicht, wenn bei geschlossener Schneidpres se 1 in unbestücktem Zustand der Schneidstempel 2 um eine Tiefe in die Durchstoßöffnung 7 in der Matrize 3 hineinragt, die zwischen 1/3 und 2/3 der Materialdicke D des Werkstücks 4 liegt. Typischerweise sind dies einige Zehntel Millimeter. Bei dünnen Werkstücken 4 wird der Schneidstempel 2 so eingestellt, daß in unbestücktem Zustand der Schneidpresse 1 bei ge schlossener Pressenstellung Formschluß zwischen der Stirnseite 6 des Schneidstempels 2 und der Stirnseite 9 des Gegenstempels 8 auftritt. Da der Schneidstempel 2 auf der Druckfeder 12 gelagert ist, die den überschüssigen Pressendruck abfängt, führt dies zu keiner Überanspru chung des Schneidstempels 2.A good setting of the cutting punch 2 is reached when se closed Schneidpres 1 in unbestücktem state of the cutting punch 2 extends to a depth in the puncture hole 7 in the female die 3, which is between 1/3 and 2/3 of the material thickness D of the workpiece 4 is . Typically this is a few tenths of a millimeter. In the case of thin workpieces 4 , the cutting punch 2 is set in such a way that, in the unequipped state of the cutting press 1 when the press position is closed, positive locking occurs between the end face 6 of the cutting punch 2 and the end face 9 of the counter-punch 8 . Since the cutting punch 2 is mounted on the compression spring 12 , which absorbs the excess press pressure, this does not lead to any overcharge of the cutting punch 2 .

Die erfindungsgemäße Vorrichtung dient insbesondere zum partiellen Einschneiden von Stanz butzen 16 auf Blechteilen im Karosseriebau. Abhängig von der Variante werden in einem späte ren Bearbeitungsschritt selektiv einige der Stanzbutzen 16 aus dem Blechteil 4 herausgelöst, während andere im Werkstück 4 verbleiben. Das Herauslösen der Stanzbutzen 16 erfolgt ma nuell, z. B. mit Hilfe eines Hammers.The device according to the invention is used in particular for partially cutting punch 16 on sheet metal parts in the body shop. Depending on the variant, some of the punching slugs 16 are selectively detached from the sheet metal part 4 in a later processing step, while others remain in the workpiece 4 . The punching slugs 16 are removed manually, for. B. with the help of a hammer.

Um eine stabile Verbindung der verbleibenden Stanzbutzen 16 mit dem Werkstück 4 zu ge währleisten, darf die Einschnitt-Tiefe t der Stanzbutzens 16 nicht zu groß sein: Entlang der ein geschnittenen Sollbruchstellen 17 muß genügend Werkstoff stehenbleiben, um den Stanzbutzen 16 permanent an das Werkstück 4 anzubinden. Andererseits darf die Einschnitt-Tiefe t des Stanzbutzens 16 auch nicht zu gering gewählt werden: Die zu entfernenden Stanzbutzen 16 müssen ohne allzu großen Kraftaufwand auslösbar sein, um Verformungen des Werkstücks 4 im Zuge des Ausschlagens der Stanzbutzen 16 zu vermeiden. Für jeden Stanzbutzen 16 läßt sich daher eine optimale Einschnitt-Tiefe t bestimmen, die von den Werkstoffeigenschaften des Werkstücks 4, von der Werkstückdicke D, von der Lage des Stanzbutzens auf dem Werkstück 4, von der Länge und Geometrie der den Stanzbutzen 16 berandenden Sollbruchstelle 17 etc. ab hängt. Bei Blechteilen liegt die Einschnitt Tiefe t typischerweise zwischen 75% und 85% der Blechdicke D. Dementsprechend ist in der Schneidpresse 1 die Stirnseite 9 des Gegenstempels 8 um einen dieser Einschnitt-Tiefe t entsprechenden Versatz T gegenüber der umgebenden Stirnseite 10 der Matrize 3 versenkt.In order to ensure a stable connection of the remaining punching slugs 16 to the workpiece 4 , the incision depth t of the punching slug 16 must not be too great: along the cut predetermined breaking points 17 , sufficient material must remain to ensure that the punching slug 16 is permanently attached to the workpiece 4 to tie up. On the other hand, the incision depth t of the punching slug 16 must also not be chosen too small: The punching slugs 16 to be removed must be able to be released without excessive force in order to avoid deformations of the workpiece 4 as the punching slugs 16 deflect. An optimal incision depth t can therefore be determined for each punching slug 16 , which depends on the material properties of the workpiece 4 , the workpiece thickness D, the position of the punching slug on the workpiece 4 , and the length and geometry of the predetermined breaking point 17 bordering the punching slug 16 etc. depends. In sheet metal parts, the incision depth t is typically between 75% and 85% of the sheet thickness D. Accordingly, in the cutting press 1, the end face 9 of the counter-punch 8 is sunk by an offset T corresponding to this incision depth t with respect to the surrounding end face 10 of the die 3 .

Eine Erreichung der optimalen Einschnitt-Tiefe t für einen Stanzbutzen 16 setzt voraus, daß der Versatz T des Gegenstempels 8 gegenüber der Matrize 3 sehr genau eingestellt werden kann. Hierzu kann - wie in Fig. 1 dargestellt - ein auswechselbarer Gegenstempel 8 verwendet wer den: In Abhängigkeit von Werkstoffeigenschaften und Geometrie des Werkstücks 4 kann in die Durchstoßöffnung 7 der Matrize 3 ein eigens dafür bestimmter Gegenstempel 8 eingebracht werden, der die "richtige" Einschnitt Tiefe t gewährleistet. Alternativ kann der Gegenstempel 8 höhenverstellbar in der Matrize 3 gelagert sein. Der Gegenstempel 8 kann dann - in Abhängig keit von Werkstoffeigenschaften und Geometrie des Werkstücks 4 - so gegenüber der Matrize 3 verschoben werden, daß ein Versatz T entsteht, der die "richtige" Einschnitt Tiefe t im Werk stück 4 sicherstellt.Reaching the optimal incision depth t for a punching slug 16 presupposes that the offset T of the counter-punch 8 with respect to the die 3 can be set very precisely. For this purpose - as shown in Fig. 1 - an interchangeable counter-punch 8 can be used: depending on the material properties and geometry of the workpiece 4 , a counter-punch 8 specially designed for this purpose can be introduced into the through-opening 7 of the die 3 , which counter-punch 8 provides the "correct" incision Depth t guaranteed. Alternatively, the counter-punch 8 can be height-adjustable in the die 3 . The counter-punch 8 can then - depending on the material properties and geometry of the workpiece 4 - so moved relative to the die 3 that an offset T arises, which ensures the "correct" incision depth t in the workpiece 4 .

Die vom Schneidstempel 2 in das Werkstück 4 eingeschnittene Sollbruchstelle 17 bildet im Re gelfall eine geschlossene Kurve. Wird in einem späteren Arbeitsschritt der von der Sollbruch stelle 17 eingeschlossene Stanzbutzen 16 herausgetrennt, so entsteht im Werkstück 4 ein Loch. Ein heraustrennbarer Bereich 16' kann sich aber auch am Rand 18 des Werkstücks 4 be finden. In diesem Fall bildet die vom Schneidstempel 2' in das Werksstück 4 eingeschnittene Sollbruchstelle 17' eine offene Kurve, deren Enden in die Randkontur 18 des Werkstücks mün den. Fig. 3 zeigt ein Beispiel eines Werkstücks 4, in das sowohl ein Stanzbutzen 16 als auch ein heraustrennbarer Randbereich 16' eingeschnitten ist. Die Einschnitt-Tiefen t und t' entlang der Sollbruchstellen 17 und 17' sind den Geometrien der herauszutrennbaren Butzen 16 bzw. 16' so angepaßt, daß die Butzen leicht ausgestoßen werden können. Ein Butzen 13 mit einer längeren Randkontur 17 und somit einem längeren zu durchtrennenden Steg ist im Regelfall tiefer eingeschnitten als ein Butzen 16' mit einer kürzeren Randkontur 17'.The predetermined breaking point 17 cut into the workpiece 4 by the cutting punch 2 forms a closed curve in the case of re gel. If, in a later step, the punching slug 16 enclosed by the predetermined breaking point 17 is separated out, a hole is formed in the workpiece 4 . A detachable area 16 'can also be found on the edge 18 of the workpiece 4 be. In this case, the predetermined breaking point 17 'cut into the workpiece 4 by the cutting punch 2 ' forms an open curve, the ends of which open into the edge contour 18 of the workpiece. FIG. 3 shows an example of a workpiece 4 , into which both a punching slug 16 and an edge region 16 ′ that can be removed are cut. The incision depths t and t 'along the predetermined breaking points 17 and 17 ' are adapted to the geometries of the slugs 16 and 16 'which can be removed so that the slugs can be easily ejected. A slug 13 with a longer edge contour 17 and thus a longer web to be cut is generally cut deeper than a slug 16 'with a shorter edge contour 17 '.

Claims

1. Device for producing an incision with a constant incision depth on a flat workpiece ( 4 ),

- With a cutting punch ( 2 ), the outer contour of which corresponds to the cutting contour to be created on the workpiece ( 4 ),
- The cutting punch ( 2 ) by means of a compression spring ( 12 ), the compressive force of which is greater than the cutting force required to cut the workpiece ( 4 ), is mounted on a press ram ( 13 ) which can be driven by stroke,
- And with a die ( 2 ) in the feed direction of the press ram ( 13 ) ge opposite die ( 3 ), which has a cutting contour of the die to a recess ( 11 ) whose depth (T) corresponds to the desired depth of cut on the workpiece,
- wherein (2) penetrate in the closed press position without inserted workpiece, the Schneidstem pel so far into the recess (11) in the die (3), that the distance rule Zvi the end face (6) of the punch (2) and the recess (11 ) in the die ( 3 ) is less than the material thickness (D) of a workpiece ( 4 ) to be machined,
- so that said predetermined by the contour of Schneidstem pels (2) cutting contour is einschneidbar during lowering of the press ram (13) in an inserted between the cutting stamp (2) and die (3) the workpiece (4), the downward movement of the federge superimposed cutting punch ( 2 ) and thus the depth of the incision in the workpiece ( 4 ) is limited by the depth (T) of the recess ( 11 ) in the die ( 3 ).

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that in the unequipped state of the press ( 1 ) and in the closed press position, the distance between the end face ( 6 ) of the cutting punch ( 2 ) and the recess ( 11 ) in the die ( 3 ) between 1 / 3 and 2/3 of the material thickness (D) of the workpiece ( 4 ) to be machined.

3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the recess ( 11 ) in the die ( 3 ) is formed by a through opening ( 7 ) in the die ( 3 ) which can be closed by an exchangeable counter-punch ( 8 ).

4. The device according to claim 1, characterized in that the recess ( 11 ) in the die ( 3 ) is formed by a through opening ( 7 ) in the die ( 3 ), which is height-adjustable relative to the die end face ( 10 ) counter-punch ( 8 ) is lockable.

5. The device according to claim 1, characterized in that for cutting predetermined breaking points ( 17 ) on thin sheet metal parts, the depth of the savings ( 11 ) in the die ( 3 ) corresponds to between 75% and 85% of the material thickness (D) of the sheet metal part.

6. The device according to claim 1, characterized in that the compression spring ( 12 ) is designed as a gas pressure spring.

7. The device according to claim 1, characterized in that the maximum spring travel of the compression spring ( 12 ) exceeds the workpiece thickness (D) by several mil limeter.