DE2739077A1 - Verfahren zum stanzen von teilen vor dem verformen auf einem folgewerkzeug - Google Patents

Description

Dipl. Ing. H. MITSCHERLICH Dipl.-Ing. K. GUNSCHMANN

Dr. r.r. not. W. KÖRBER D ipl.-l η ς. J. SCHMIDT-EVERS PATENTANWÄLTE

D 8000 MÖNCHEN 22 Steinsdorfstraße 10

11" (089) * 29 66 84

30. August 1977
Gu/sch

AEROSOL INVENTIONS AND DEVELOPMENT S.A. AID SA

1 Rue de Fries

CH 1700 Friboura / Schweiz

Patentanmeldung

VERFAHREN ZUM STANZEN VON TEILEN VOR DEM VERFORMEN AUF EINEM FOLGEWERKZEUG

809812/0655

Die Neuerung betrifft ein Verfahren zum vor einem Biegeoder Ziehvorgang vorzunehmenden Stanzen von Teilen aus einem schrittweise unter einem Satz Stanzwerkzeuge fortschreitenden Blechstreifen und beschäftigt sich insbesondere mit einer Methode, bei der eine mit einem "Folgewerkzeug" versehene Presse eingesetzt wird, das also in mehreren Arbeitsgängen auf eine oder mehrere Bahnen wirkt.

Es sind bereits beispielsweise mit drei Bahnen arbeitende Verfahren bekannt, bei denen die Arbeitswerkzeuge im Zickzack von einer Bahn zur anderen geführt werden und beim Anhalten innerhalb der schrittweise erfolgenden Vorschubbewegung des Streifens gleichzeitig arbeiten. Da diese Arbeitsschrjtbe mehrere Stanz- und Ziehvorgänge umfassen, wird ein bestimmter Bearbeitungsschritt zunächst beispielsweise an einem Zuschnitt der mittleren Bahn vorgenommen, dann bei dem nächsten Anhalten des Streifens an den Zuschnitten auf den äusseren Bahnen des Streifens. Die aufeinanderfolgenden Stanζvorgänge, denen sich unter Umständen noch Formgebungsvorgänge anschließen, erfolgen auf dem Streifen selbst, mit dem die Teile bis zum Schluß verbunden bleiben. Somit sorgt der Streifen für den übergang von einer Arbeitsstation zur nächsten durch eine schrittweise erfolgende Vorwärtsbewegung« Eine unzureichende Festigkeit und Verteilung der den Abfallrest des Streifens zusammenhaltenden Verbindungsteile beeinträchtigt das mechanische Verhalten des Streifens, der unter der Zugwirkung eine gewisse Deformierung, Verdrehung und ein Verziehen erleidet, was der Endqualität der Teile nicht dienlich ist. Der Mittenabstand für die Führung des Streifens bleibt wegen dessen Zusammenziehung während der Bearbeitungsvorgänge nicht konstant.

Man hat geglaubt, diese Nachteile beseitigen zu können,

809812/0655

indem man die Oberfläche der Abschnitte des Streifens, die letztlich den Materialbfall darstellen, vergrösserte, wodurch der Werkstoffverbrauch anstieg. Im übrigen machte der Grat von an den Zuschnitten verbleibenden Teilen die weitere Verwendung der Zuschnitte unmöglich, wenn sie etwa als Ventilkopfstücke oder dergleichen verwendet werden sollten.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu beseitigen, wobei aber der Werkstoffverbrauch so niedrig wie möglich gehalten werden soll und demzufolge erhebliche Einsparungen erreicht werden müssen.

Die Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, daß das Stanzen der Teile so erfolgt, daß nach Abschluß des Stanzvorgangs jedes Teil durch Verbindungsstücke und Stege mit dem Abfallrest des Streifens an mindestens vier Punkten verbunden bleibt, die gleichmässig um die Umrißlinie des Teils verteilt sind. Die auf diese Weise entstehenden Verbindungsstücke sind einerseits ausreichend verformbar für die Formgebung der Teile, andererseits aber stabil und ermöglichen eine ganz genaue Ausrichtung der Teile bei dem übergang zu weiteren Arbeitsstationen, wobei Reibungs- und TrMgheitswirkungen berücksichtigt sind. Es entsteht ein flacher Streifenrückstand, der alle dynamischen Einwirkungen in Längsrichtung, wie sie beim intermittierenden Vorschub vor allem bei schneller Folge der Arbeitstakte entstehen, ohne weiteres aushält. An den Verbindungspunkten zeigt sich keinerlei nachteiliger Einfluß auf die Formgebung der Teile. Sogar die Wirkungen auf die Breite und vor allem die Länge des Streifens lassen sich ausschalten, die sonst das automatische Vorschub- und Führungssystem beeinträchtigen würden.

Nach einer besonderen Ausführungsform des Verfahrens

809812/0655

werden Vorbohrungen an den Schnittlinien vorgenommen, indem vier gleichmässig in der Nähe der Umrißlinie des Teils angeordnete Durchbrechungen hergestellt werden, und anschliessend werden diese Durchbrechungen paarweise durch Einschneiden einer ersten Gruppe von Schlitzen verbunden.

Vorteilhafterweise können einige dieser Schlitze auch zum Führen oder für den Zwangsantrieb des Streifens herangezogen werden.

Nach einer anderen Ausführungsform wird die erste Gruppe von Schlitzen an Linien entlang geschnitten, die symmetrisch in der NMhe der Umrißlinie des Teils verlaufen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird eine zweite Gruppe von Schlitzen in der Weise hergestellt, daß die Enden dieser letztgenannten Schlitze von den Durchbrechungen und den Schlitzen der ersten Gruppe einen Abstand haben, der der Breite und der Länge der Verbindungsstücke und Stege entspricht, mit denen die Teile mit dem Abfallrest des Streifens am Ende des Bearbeitungsvorgangs verbunden bleiben.

Die auf diese Weise gebildeten Verbindungslaschen sollen aufgrund ihrer Abmessungen so fest sein, daß sie einen Zug auf den Streifen ausüben können und daß sie die Drehung des Zuschnitts oder des durch Verformung entstandenen Teils sowie das Zusammenziehen des Streifens beim Vorschub verhindern.

Das Verfahren nach der Neuerung, das sowohl beim Stanzen aus einbahnigen Streifen als auch beim Stanzen aus Streifen mit mehreren Bahnen angewendet werden kann, ist ganz besonders geeignet zum Stanzen von Teilen von mehr oder

809812/0655

weniger genau abgerundeter Form aus einem Streifen, auf dem drei Stanzbahnen vorgesehen sind, wobei die Mittelpunkte der Zuschnitte auf der Mittelbahn gegenüber den Mittelpunkten der Zuschnitte auf den beiden Aussenbahnen versetzt sind. Bei einer solchen Ausgestaltung nach einer bevorzugten Ausführungsform wird der Streifen mit zwei Reihen von am Rande liegenden Durchbrechungen und vier Reihen von im Mittelteil liegenden Durchbrechungen versehen, dann werden Schnitte quer zur Streifenachse geführt, die die Durchbrechungen paarweise miteinander verbinden, und schließlich werden die Schlitze durch Kn±sbogenschnitte verbunden, so daß nur vier Verbindungspunkte zwischen dem Stanzteil und dem Streifen verbleiben.

Nach einer anderen Ausführungsform werden zunächst Schnitte längs querverlaufender Linien geführt, die in einen V-förmigen Gabelschnitt auslaufen, dann werden kreisbogenförmige Schnitte gelegt, deren Enden einen solchen Abstand von den V-förmigen Armen der ersten Linien haben, daß vier Verbindungslaschen zwischen dem Stanzteil und dem Streifen entstehen.

Um gleichzeitig das Material weitestmöglich auszunützen und dem Streifen höchste mechanische Festigkeit zu verleihen, kann der Abstand zwischen den einer Bahn entsprechenden Schnittlinien praktisch gleich der Längsabmessung der Stanzteile sein, während die Querlinien der Mittelbahn gegenüber denjenigen der Aussenbahnen um einen Betrag versetzt sind, der praktisch gleich der halben Längsabmessung der genannten Teile ist.

Die Neuerung soll nun im Einzelnen durch die Beschreibung von Ausführungsbeispielen für das Stanzen von runden Teilen aus einem Streifen mit drei Bahnen erläutert

809812/0655

werden, auf die die Neuerung aber nicht beschränkt ist. In den Zeichnungen stellt

Fig. 1 eine erste Ausfuhrungsform dar und zeigt eine Draufsicht auf einen vor mehreren Arbeitsstationen einer Stanz- und Formpresse vorbeilaufenden Streifen, der in mehreren Schritten von nicht gezeichneten üblichen Werkzeugen bearbeitet wird, und

Fig. 2 zeigt eine weitere Möglichkeit für die Ausführung eines Stanzvorgangs an einem solchen Streifen.

Bei dem Streifen 1 handelt es sich im allgemeinen um einen Streifen aus Metall, etwa einen verzinkten Blechstreifen, Aluminium- oder Messingblechstreifen; aber der Streifen kann auch aus anderem, für die in dem Verfahren vorgesehene Bearbeitungsweise geeigneten Werkstoff bestehen. Der Streifen besitzt zwei Aussenbahnen A und C und eine Mittelbahn B. Die Stanzwerkzeuge sind in drei den Bahnen entsprechenden Reihen angeordnet.

Bei dem ersten Bearbeitungsschritt werden zwei randnahe Löcher 2 und 3 gebohrt sowie zwei Löcher 4 und zwei Löcher 6 im Mittelabschnitt des Streifens. Bei dem gezeichneten speziellen Fall sind die Löcher 2 und 3 weiter als die Löcher 4 und 6, denn die Löcher 2 sollen ausserdem zur Führung des Streifens durch oder für den Eingriff mit den Streifenvorschubwalzen benutzt werden können.

Die Löcher 4 sind gegenüber den Löchern 2, 3 und 6 um eine Strecke a/2 versetzt, die dem halben Vorschubschritt a entspricht.

809812/0655

Der zweite Bearbeitunqsschritt erfolgt, nachdem der Streifen sich um eine Strecke a vorwärtsbewegt hat, und besteht im Herstellen der geradlinigen Schnitte 5 zwischen den Löchern 2 und 6 bzw. den Löchern 3 und 6 sowie der die Löcher 4 verbindenden geradlinigen Schnitte 11. Nach einem weiteren Vorschub um die Strecke a werden zv/ei Kreisbogenschnitte 7 vorgenommen, wobei der Bogendurchmesser höchstens gleich dem Vorschubschritt a ist; Übereinstimmung der beiden Maße bedeutet die wirtschaftlichste Lösung. Der Kreisbogenschnitt 7 bestimmt einen runden Zuschnitt 10, dessen Durchmesser 0 gleich dem Vorschubschritt a des Streifens ist.

Die Löcher 2 und 3 bzw. die Löcher 4 und 6 sind so angeordnet, daß Stege 8 entstehen, die ebenso breit sind wie die Verbindungsstücke 9 zwischen den Kreisbögen 7 und den Schlitzen 5. Nach Abschluß aller Arbeitsschritte ist der Zuschnitt also nur noch durch vier Verbindungsstücke und Stege mit dem Streifen verbunden.

In diesem Zeitpunkt kann ein Formwerkzeug beliebiger Art auf den Streifen einwirken. Beispielsv/eise sei die Herstellung von Ventilkopfstücken für Druckbehälter nach Art von Aerosolgefäßen oder von Geschoßböden für Jagdpatronen genannt.

Wenn ein erstes Ziehwerkzeug an dem Mittelabschnitt 13 des Zuschnitts 10 angreift, werden die linienförmigen Querschnitte 5, IO und die kreisbogenförmigen Schnitte 7 aufgeweitet. Der Durchmesser des Zuschnitts wird deutlich geringer, der Zuschnitt bleibt aber an vier Punkten mit dem Streifen verbunden, dessen Breite sich dabei praktisch nicht verringert hat. Die Stege 8 und die Verbindungslaschen 9 werden verformt und lassen die in Fig. 1 mit 14

809812/0655

und 15 bezeichneten Aufweitungen der Schlitze entstehen.

Weitere Ziehwerkzeuge können an dem Teil angreifen, etwa um dem Mittelstück des zentralen ausgebauchten Teils 13 die verlangte Form zu geben. Der letzte, nicht gezeichnete Schritt ist schließlich das Abtrennen der Verbindungsstücke an jedem Stanzteil. Wenn es sich dabei um ein Ventilkopfstück handelt, muß das Teil zum Schluß beschnitten werden, um ein geometrisch einwandfreies Stück zu erhalten.

Fig. 2 zeigt in Draufsicht ein Streifenstück, das gemäß einer anderen Ausführungsform der Neuerung gestanzt ist. Dabei werden die Löcher 2, 3, 4 und 6 sowie die quer verlaufenden Schlitze 5 und 11 durch einen Schnitt 16 ersetzt, der an seinen Enden V-förmig ausläuft, wobei die Arme des V eine Rundung beschreiben können. Dabei wird zwischen den Armen des V und den Kreisbögen 7 eine Reihe von Stegen 8 übereinstimmender Breite gebildet, und Verbindungsstücke halten den Zuschnitt an dem Streifen.

Das neuerungsgemäße Verfahren hat zahlreiche Vorteile. Die Verbindungsstücke 9 und die Stege 8 können nach Bedarf so weit verkleinert werden, daß die erforderlichen Verformungen leicht vorgenommen werden können, während die ununterbrochene Folge von Stegen und Verbindungsstücken insgesamt einen verhältnismässig steifen und stabilen Rahmen bildet.

Durch die Befestigung an vier Punkten ist bei den Uberführungsvorgängen eine sehr gute Ausrichtung möglich. Die symmetrische Verteilung verhindert es zum Beispiel, daß bei einem Formgebungsvorgang auf den Zuschnitt in seiner Ebene ein Moment ausgeübt wird.

809812/0655

Die Verformung der Stege und Verbindungsstücke um die Löcher 2, 3, 4 und 6 verläuft ebenfalls symmetrisch und hat keinen Einfluß auf Breite oder Länge des Streifens.

Das neuerungsgemäße Stanzverfahren erlaubt eine maximale Ausnutzung der Streifenfläche, wenn der Durchmesser des Zuschnitts gleich dem Vorschubschritt des Streifens ist.

Schließlich wird durch die kreuzförmige Anordnung der nach dem Beschneiden des fertigen Teils verbleibenden Reste des Streifens eine bemerkenswerte Planheit und Längsfestigkeit des Streifens herbeigeführt, was nicht nur günstig für die übertragung von Bewegungsvorgängen ist, sondern es auch erlaubt, die zwischen den Zuschnitten und den Streifenrändern verbleibenden Stege sehr schmal auszuführen, so daß der Werkstoff sehr gut ausgenützt wird.

Der Patentanwalt

809812/0655

L e e r s e 11 e

Claims (1)

1. - sr -

   Ansprüche ;

   /1.^Verfahren zum vor einem Biege- oder Ziehvorgang

   vorzunehmenden Stanzen von Teilen aus einem schrittweise unter einem Satz Stanzwerkzeuge fortschreitenden Blechstreifen, dessen Bewegung mit einem Vorschubschritt erfolgt, der praktisch gleich der Längsabmessung eines Stanzteils ist,

   dadurch gekennzeichnet, daß das Stanzen der Teile (10) so erfolgt, daß nach Abschluß der Bearbeitungsschritte jedes Teil durch Verbindungsstücke und Stege mit dem Abfallrest des Streifens an mindestens vier Punkten verbunden bleibt, die gleichmässig um die Umrißlinie des Teils (10) verteilt sind.

   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst mindestens vier Durchbrechungen (2, 3, 4, 6) hergestellt werden, die in der Nähe der Umrißlinie des Teils (10) gleichmässig verteilt angeordnet sind, und daß dann die Durchbrechungen durch Schneiden einer ersten Gruppe von Schlitzen (5, 11) paarweise miteinander verbunden werden.

   3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens bestimmte Durchbrechungen gleichzeitig der Führung oder der Vorwärtsbewegung des Streifens dienen.

   809812/0655

   4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Gruppe von Schlitzen (5, 11) auf Linien verläuft, die symmetrisch in der Nähe der Umrißlinie des Teils (10) angeordnet sind.

   5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Gruppe von Schlitzen (7) geschnitten wird, deren Enden von den Durchbrechungen (2, 3, 4,6) und den Schlitzen (5, 11) der ersten Gruppe einen Abstand haben, der der Breite und der Länge der Verbindungsstücke (9) und der Stege (8) entspricht, mit denen die Teile (10) nach dem Abschluß aller Bearbeitungsschritte mit dem Abfallrest des Streifens verbunden bleiben.

   6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsstücke (9) und die Stege (8), die die Teile (10) mit dem Streifen verbinden, so widerstandsfähig sind, daß auf den Streifen ein Zug ausgeübt werden kann.

   7. Verfahren zum Stanzen von runden Teilen aus einem Streifen mit drei Stanzbahnen, nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Streifen mit zwei Reihen von randnahen Durchbrechungen (2, 3) und mit vier Reihen von in der Streifenmitte angeordneten Durchbrechungen (4, 6) versehen wird, daß anschliessend quer zur Streifenachse gerade Schnitte (5, 11) geführt werden, die die Durchbrechunaen paarweise verbinden.

   809812/0655

   und daß anschliessend kreisbogenförmige Schnitte (7) so angebracht werden, daß nur vier Verbindungspunkte zv/ischen dem Teil (10) und dem Streifen verbleiben.

   Verfahren zum STanzen von runden Teilen aus einem Streifen mit drei Stanzbahnen, nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß um jedes zu stanzende Teil (10) zunächst in Richtung von quer zu der Streifenachse verlaufenden Linien Schnitte (16) geführt werden, die V-förmig enden, und daß dann kreisbogenförmige Schlitze (7) geschnitten werden, deren Enden in einem derartigen Abstand von den V-förmigen Armen der ersten Schnitte (16) verlaufen, daß vier Befestigungspunkte als Verbindung zwischen dem Stanzteil (lo) und dem Streifen entstehen.

   9. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den querverlaufenden Schnittlinien (16) einer Bahn praktisch gleich der Längsabmessung eines Stanzteils (10) ist und daß die querverlaufenden Schnittlinien (16) der Mittelbahn gegenüber denen der Aussenbahnen um eine Strecke versetzt sind, die praktisch gleich der halben Längsabmessung der genannten Stanzteile (10) ist.

   10. Stanzteile, hergestellt durch Ausübung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9.

   809812/0655