DE102006002992B4 - Manufacturing process for the production of conical half-opened products - Google Patents

Abstract

Verfahren zur Herstellung von Lenkmanschetten mit einer zumindest annähernd kegelförmigen Mantelfläche, die stirnseitig offen sind und an der größeren Stirnseite zumindest bereichsweise einen Flansch aufweisen,
– wobei die Herstellung aus einem Spaltband in einem Folgeverbundwerkzeug erfolgt,
– wobei zunächst das Spaltband in ebener Lage gelocht und beschnitten wird,
– wobei dann das Spaltband durch Biegen umgeformt wird und
– wobei zuletzt die Lenkmanschette vom Spaltband getrennt wird.Method for producing steering sleeves having an at least approximately conical lateral surface which are open at the front and at least partially have a flange on the larger front side,
Wherein the production takes place from a slit strip in a follow-on composite tool,
Wherein first the slit strip is perforated and cut in a flat position,
- Where then the slit strip is formed by bending and
- Finally, the steering sleeve is separated from the slit strip.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Lenkmanschetten mit einer zumindest annähernd kegelförmigen Mantelfläche, die stirnseitig offen sind und an der größeren Stirnseite zumindest bereichsweise einen Flansch aufweisen.The The invention relates to a method for the production of steering sleeves with at least approximately conical Shell surface, which are open at the front and at the larger end face at least partially have a flange.

Die Erfindung beschreibt einen neuen Herstellprozess zur Produktion von kegelförmigen, halbseitig geöffneten Produkten aus metallischen oder nichtmetallischen Werkstoffen wie Karosserieblechen, Edelstählen, Aluminium, Messing, u. s. w.The Invention describes a new manufacturing process for production of conical, half-open Products made of metallic or non-metallic materials such as Body panels, stainless steels, Aluminum, brass, u. s. w.

Beispiel eines solchen Produktes sind z. B. Lenkmanschetten, die im Fahrzeug-Karosseriebereich zum Einsatz kommen (vorzugsweise aus Aluminium hergestellt). Diese Manschetten finden Anwendung zu Isolationszwecken (gegen Eintreten von Schmutz, Flüssigkeiten, u. s. w. oder zur Abschirmung gegen Wärme und Kälte) im Bereich der Kontaktstelle des Fahrzeuginnenraums (Blechkarosserie) zur Lenksäule, siehe 6 und 7, die ein Fertigprodukt darstellen.Example of such a product are z. As steering cuffs, which are used in the vehicle body area (preferably made of aluminum). These sleeves are used for insulation purposes (against ingress of dirt, liquids, etc, or to shield against heat and cold) in the region of the contact point of the vehicle interior (sheet metal body) to the steering column, see 6 and 7 that represent a finished product.

Stand der Technik:State of the art:

Aktuelle Herstellverfahren:Current production methods:

Herstellung des Einsatzmaterials:Preparation of the feed:

Produktmaterial (Grundwerkstoff) wird im Walzwerk zu einem sogenannten Muttercoil (aufgerolltes Blechband) auf eine bestimmte Blechdicke gewalzt, in einem zweiten Schritt wird dieses Muttercoil (z. B. Walzbreite 1200 mm) auf die bei der Serienfertigung erforderliche Breite gespalten.

• 1. (z. B. Schneiden des 1200 mm breiten Muttercoils zu 6 Stück Spaltbändern mit je 200 mm Breite) oder
• 2. Ablängen des Muttercoils zu sogenannten Tafeln (z. B. 1200 × 2000 mm) zu Klein-, Mittel- oder Großformaten

Product material (base material) is rolled in the rolling mill to a so-called mother coil (rolled sheet metal strip) to a specific sheet thickness, in a second step, this mother coil (eg roll width 1200 mm) is split to the width required for series production.

• 1. (eg cutting the 1200 mm wide mother coil into 6 split strips with a width of 200 mm each) or
• 2. Cutting the mother coil into so-called boards (eg 1200 × 2000 mm) to small, medium or large formats

Weiterverarbeitung des Einsatzmaterials mittels Serienwerkzeugen (die auf verschiedenen Pressanlagen zum Einsatz kommen) zum fertigen Produkt, z. B. Lenkmanschette, vgl. 1 und 2.Further processing of the feedstock by means of series tools (which are used on different pressing systems) to the finished product, eg. B. steering sleeve, see. 1 and 2 ,

Aus der DE 22 61 061 A ist die Herstellung einer doppelwandigen Gewindeschutzvorrichtung bekannt. Das Ausgangsmaterial ist eine Platine, die durch Tiefziehen verformt wird. Anschließend werden die Randbereiche ausgestanzt.From the DE 22 61 061 A the production of a double-walled thread protection device is known. The starting material is a board that is deformed by deep drawing. Subsequently, the edge areas are punched out.

Zwei mögliche werkzeugseitige Methoden sind bekannt (abhängig von der zu fertigenden Gesamtstückzahl) Two possible Tool-side methods are known (depending on the one to be manufactured Total number of pieces)

Automatisierte Fertigung:Automated production:

• (Transferwerkzeug oder auch Stufenwerkzeugsatz genannt)(Transfer tool or step tool set called)

Bei dieser Fertigung wird Spaltband in ein Serienwerkzeug zugeführt und in verschiedenen Schritten zum fertigen Produkt verarbeitet.at This production slit strip is fed into a series tool and processed in various steps to the finished product.

Schritt 1: Schneiden des Spaltbandes zu einer rechteckigen Platine oder Ronde (je nach Endform des Produkts).step 1: Cutting the slit strip to a rectangular board or Ronde (depending on the final shape of the product).

Schritt 2: Umformen der geschnittenen Platine mittels eines sogenannten Ziehwerkzeugs in senkrechter Teilelage, siehe 1 und 2.Step 2: Forming of the cut board by means of a so-called drawing tool in vertical part position, see 1 and 2 ,

Schritte 3 und 4: Ausschneiden des Teils aus dem in Schritt 2 gefertigten Ziehteil nach vorgegebener Kontur aus den 3-D-Daten.steps 3 and 4: Cut out the part made from the step 2 Drawing part according to given contour from the 3-D data.

Schritt 5: Ausstanzen nach Produktdaten vorgegebener Lochbilder evtl. über sogenannte Keilschiebereinheiten.
(Bedingt durch die Teilelage im WKZ-Prozess ist mit einer aus senkrecht kommenden Bewegung ein Lochen nicht möglich).Step 5: Punching out according to product data of given hole patterns, possibly via so-called wedge slide units.
(Due to the part location in the tooling process, punching is not possible with a movement coming from vertically).

Der Transport der Teile von Werkzeugstufe 1–5 wird bei der automatisierten Fertigung von sogenannten Transfereinheiten (Greifer, die ein Teil z. B. bei Station 1 klemmen, anheben, in Vorschubrichtung auf Station 2 bewegen und auf Ablagehöhe bringen) vorgenommen.Of the Transport of the parts from tool level 1-5 is automated Production of so-called transfer units (gripper, which is a part z. B. at station 1, lift, in the feed direction on station 2 move and at storage height bring).

Manuelle Fertigung:Manual production:

Bei dieser Fertigung (bedingt durch relativ geringe Stückzahlen, die jährlich benötigt werden) werden die Werkzeuge (siehe Methode 1) Schritt 1–5 einzeln in kleinere Pressen eingebaut und dort jeweils immer nur ein Arbeitsschritt ausgeführt.at this production (due to relatively small quantities, the yearly needed be) the tools (see method 1) step 1-5 individually Installed in smaller presses and there always only one step executed.

Das Einsatzmaterial sind Platinen, die aus klein-, mittel- oder großformatigen Tafeln geschnitten werden.The Feedstock are boards made of small, medium or large format Chalkboards are cut.

Der Vorteil dieser Methode gegenüber der ersten sind die geringeren Werkzeug- und Produktionsanlagekosten. Der Nachteil sind die längeren Fertigungszeiten und damit höhere Kosten.Of the Advantage of this method the first is the lower tooling and production costs. The disadvantage is the longer ones Production times and thus higher Costs.

Aufgabe der Erfindung ist, die Herstellkosten gegenüber dem Stand der Technik zu reduzieren und eine höhere Qualität des fertigen Produktes zu erreichen.task The invention is the manufacturing costs over the prior art reduce and higher quality of the finished product.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Hauptanspruchs gelöst. Dazu erfolgt die Herstellung aus einem Spaltband in einem Folgeverbundwerkzeug. Zunächst wird das Spaltband in ebener Lage gelocht und beschnitten. Dann wird das Spaltband durch Biegen umgeformt. Zuletzt wird die Lenkmanschette vom Spaltband getrennt.This object is solved by the features of the main claim. For this purpose, the production takes place from a slit strip in a follow-on composite convincing. First, the slit strip is perforated in a flat position and trimmed. Then the slit strip is formed by bending. Finally, the steering sleeve is separated from the slit strip.

Das neue Herstellverfahren:The new production process:

Dieses neue Herstellverfahren findet vor allem (bedingt durch die gewählte Werkzeugmethode) Anwendung bei hohem Stückzahlbedarf, die für eine automatisierte Fertigung angewendet werden kann.This new manufacturing process is mainly (due to the selected tool method) application with high quantity requirement, the for an automated manufacturing can be applied.

Werkzeugseitige Methode:Tool side method:

• (Fertigung mit einem Folgeverbundwerkzeug)(Production with a progressive tool)

Bei dieser Fertigung wird ähnlich Pos. 1 Spaltband in ein Serienwerkzeug zugeführt und in verschiedenen Schritten zum fertigen Produkt verarbeitet, jedoch mit dem Unterschied, dass das Teil in waagerechter Lage verbunden am Spaltband (mit einem Steg auch Bandanbindung genannt) durch den kompletten Werkzeugprozess geführt wird. In der letzten Werkzeugstufe wird das fertige Teil von dieser Anbindung abgetrennt und aus dem Werkzeug mittels Förderband in einen Teilebehälter transportiert.at This production will be similar Pos. 1 slit strip fed into a series tool and in different steps processed to the finished product, but with the difference that the part in a horizontal position connected to the slit strip (with a Bridge also called band connection) through the complete tooling process guided becomes. In the last tool stage, the finished part of this connection separated and transported from the tool by means of conveyor belt in a parts container.

Die einzelnen Schritte (siehe 3–5):The individual steps (see 3 - 5 ):

• Stufe 1: Lochen für Aufnahme (Fixierung) in den weiteren SchrittenStage 1: Punching for Recording (fixation) in the further steps
• Stufe 2: Stanzen des für das Produkt erforderlichen Lochbilds (Befestigungsloch)Stage 2: Punching the for the product required hole pattern (mounting hole)
• Stufe 3: Abgewickelte (ermittelte) Außenkontur und Spaltbandanbindung beschneidenStage 3: Unwound (determined) outer contour and slit strip connection trimming
• Stufe 4: Restliche Außenkontur beschneiden Stage 4: Remaining outer contour trimming
• Stufe 5: Leerstufe (Platzbedarf für Werkzeugelemente von Stufe 4 bis 6)Stage 5: Empty stage (space requirement for tool elements of stage 4 to 6)
• Stufe 6: Vorbiegen der Flächenform an den AußenseitenStage 6: Pre-bending the surface shape on the outside
• Stufe 7: Trennen der linken BandanbindungStep 7: Disconnect the left belt connection
• Stufe 8: Fertigformen des Produkts nach vorgegebener Kontur der 3-D-Daten (und Abtrennen der rechten Bandanbindung), kalibrieren (nachformen) der bereits verformten Bereiche aus Stufe 6 mittels Keilschiebern (siehe 4 und 5), auch Füllschieber genannt. Ablage der Fertigteile auf Transportband oder Teilerutsche.Stage 8: Finishing the product according to the given contour of the 3-D data (and cutting off the right-hand belt connection), calibrating (reshaping) the already deformed areas of stage 6 using wedge-shifters (see 4 and 5 ), also called Füllschieber. Storage of the finished parts on conveyor belt or parts chute.

Die Vorzüge gegenüber dem Stand der Technik sind im Wesentlichen zu charakterisieren durch:The Benefits across from The prior art is essentially characterized by:

A: Mögliche Reduzierung der Herstellkosten:A: Possible Reduction of manufacturing costs:

• 1) Durch Gewichtseinsparung des Einsatzmaterials bezogen auf die Fläche in mm². Bei den bisher eingesetzten Verfahren wird bedingt durch den Prozess ”Ziehen” eine vergleichsweise große Platine (Ronde oder Rechteckzuschnitt) benötigt, beziehungsweise ein hoher Verschnittanteil (Abfall) erzeugt. Beim neuen Verfahren kommt durch die waagerechte Teilelage im Verbund eine verschachtelte Platinenabwicklung (mit annähernd ermittelter Platine an die Fertigteilkontur) zur Anwendung. Der wesentliche Effekt dabei ist der geringe Schrottanteil.1) By weight saving of the feed material based on the area in mm ² . In the methods used hitherto, a comparatively large circuit board (round blank or rectangular blank) is required due to the "drawing" process, or a high proportion of waste (waste) is generated. In the new process, the horizontal component layer in the composite makes use of a nested circuit board processing (with an almost determined board to the finished part contour). The main effect is the low scrap content.
• 2) Durch wesentliche Steigerungen in Bezug auf die mögliche Herstellgeschwindigkeit, auszurücken in Hub pro Minute. Durch das Verbundsystem werden vor allem die Transportzeiten (bei Transferwerkzeugen zusätzliche Greifer erforderlich) von einer Station zur nächsten stark reduziert.2) By substantial increases in the possible production speed, disengage in strokes per minute. Due to the composite system, especially the Transport times (additional grippers required for transfer tools) from one station to the next greatly reduced.

B: Höherwertige Qualität des fertigen ProduktsB: higher quality quality of the finished product

• 1) Da im Vergleich zu den bestehenden Verfahren keine Materialüberlappungen oder extreme Faltenbildungen entstehen. Beim Prozess Umformen mit Ziehwerkzeugen entstehen Materialüberschüsse, die sich in Form von Materialdopplungen und/oder Wellenbildung am Produkt zeigen.1) As compared to the existing procedures no material overlaps or extreme wrinkles develop. In the process of forming with Drawing tools produce material surpluses resulting in material doubling and / or Show wave formation on the product.
• 2) Geringere Schneidgratbildung bedingt durch die Situation, dass beim neuen Prozess 100% der Außenkontur 90 Grad zur Blechebene geschnitten wird (schneiden der Platine dann formen). Ideale werkzeugseitige Schnittwinkel mit geringfügiger Gratbildung. Im Gegensatz dazu werden bei den bestehenden Verfahren aufgrund des Fertigungsablaufs (umformen danach schneiden) äußerst ungünstige Schneidwinkel (vor allem an der geöffneten Seitenwand der Manschette) gebildet, die zu großem Schneidgrat am Produkt führen (letztendlich besteht hierdurch auch eine Verletzungsgefahr beim montieren dieser Teile an der Fahrzeugkarosserie).2) Lower cutting burr formation due to the situation that in the new process 100% of the outer contour is 90 degrees to the sheet plane is cut (cut the board then shape). Ideal tool side Cutting angle with minor Burr.  In contrast, in the existing procedures due to the manufacturing process (reshaping thereafter) extremely unfavorable cutting angles (especially at the open Sidewall of the cuff) formed, the large cutting burr on the product to lead (Ultimately, there is also a risk of injury when mounting these parts on the vehicle body).

Anlagen/Zeichnungen:Systems / drawings:

Blatt 1/4 (1 und 2): Fertigungsprozess nach dem Stand der Technik (Ziehwerkzeug);Sheet 1/4 ( 1 and 2 ): State-of-the-art manufacturing process (pulling tool);

Blatt 2/4 (3): Neuer Fertigungsprozess im Folgeverbundsystem.
Draufsicht Werkzeugplan;Sheet 2/4 ( 3 ): New manufacturing process in the follow-on composite system.
Top view tool plan;

Blatt 3/4 (4 und 5): Neuer Fertigungsprozess im Folgeverbundsystem;Sheet 3/4 ( 4 and 5 ): New production process in the follow-on composite system;

Blatt 4/4 (6 und 7): Produktzeichnung Beispiel Lenkmanschette (Kfz-Bereich); Sheet 4/4 ( 6 and 7 ): Product drawing Example steering cuff (car area);

Der neu beschriebene Herstellprozess ist gekennzeichnet:

• 1) Durch mögliche Reduzierung der Herstellkosten bezüglich Gewichtseinsparung des Einsatzgewichts beziehungsweise Reduzierung des Verschnittanteils.
• 2) Durch mögliche Reduzierung der Herstellkosten durch Steigerung der Herstellgeschwindigkeit gemessen in Hub/Minute.
• 3) Höherwertige Qualität des fertigen Produkts durch geringere Schneidgratbildung bedingt durch eine bessere Schneidgeometrie beim neuen Verfahren.
• 4) Höherwertige Qualität des fertigen Produkts durch Vermeidung von Materialdopplungen (Überlappungen) oder extreme Wellenbildungen, welche bei diesem angewendeten Prozess vermieden werden können.

The newly described production process is characterized:

• 1) By possible reduction of the manufacturing costs in terms of weight saving of the application weight or reduction of the waste content.
• 2) By possible reduction of Herstellkos by increasing the production speed measured in stroke / minute.
• 3) Higher quality of the finished product due to lower cutting burr formation due to a better cutting geometry in the new process.
• 4) Superior quality of the finished product by avoiding material duplication (overlaps) or extreme wave formations that can be avoided in this applied process.

Claims (6)

Verfahren zur Herstellung von Lenkmanschetten mit einer zumindest annähernd kegelförmigen Mantelfläche, die stirnseitig offen sind und an der größeren Stirnseite zumindest bereichsweise einen Flansch aufweisen, – wobei die Herstellung aus einem Spaltband in einem Folgeverbundwerkzeug erfolgt, – wobei zunächst das Spaltband in ebener Lage gelocht und beschnitten wird, – wobei dann das Spaltband durch Biegen umgeformt wird und – wobei zuletzt die Lenkmanschette vom Spaltband getrennt wird.Method for producing steering cuffs with at least approximately conical lateral surface, the open at the front and at the larger end face at least partially have a flange, - the production being made a slit strip takes place in a follow-on composite tool, - in which first the slit strip is perforated and cut in a flat position, - in which then the slit strip is formed by bending and - in which Finally, the steering sleeve is separated from the slit strip. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lenkmanschette an der kleineren Stirnseite einen nach innen gerichteten Flansch aufweist.Method according to claim 1, characterized in that that the steering sleeve on the smaller front side one inside directed flange. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Lenkmanschetten mittels eines Stegs miteinander verbunden sind.Method according to claim 1, characterized in that that the individual steering sleeves by means of a bridge with each other are connected. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mantelfläche der Lenkmanschette offen ist.Method according to claim 1, characterized in that that the lateral surface the steering cuff is open. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass beim Lochen zunächst ein Loch für die Fixierung im späteren Spaltbandsteg erzeugt wird.Process according to Claims 1 and 3, characterized that when punching first a Hole for the fixation in the later Slit strip web is generated. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Fertigformen und Abtrennen in einer Fertigungsstufe erfolgt.Method according to claim 1, characterized in that that the finishing and separating takes place in one production stage.