DE2814012A1 - Stanzwerkzeug und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

Description

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Takeo NAKAGAWA, No. 2578-1, Noborito, Tama-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa-ken, Japan

AIDA ENGINEERING CO., LTD., No. 14-21, 2-chome, Mure, Mitaka-shi, Tokyo, Japan

Stanzwerkzeug und Verfahren zu seiner Herstellung

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Stanzwerkzeug und Verfahren zu seiner Herstellung

Die Erfindung betrifft standfeste, wirtschaftlich herstellbare Stanzwerkzeuge und deren Herstellungsverfahren.

Viele Gegenstände von gewünschter Umrißgestaltung lassen sich im Stanzverfahren herstellen. Die Hauptwerkzeugteile eines derartigen Stanzverfahrens sind ein Stanzstempel oder -gesenk und eine Stanzmatrize. Den Stanzstempel herzustellen, bereitet keine wesentlichen Schwierigkeiten, da die Formbearbeitung auf Außenflächen erfolgt. Schwieriger ist es jedoch, die Stanzmatrize herzustellen, deren auf Form zu bearbeitende^ Flächen Innenflächen sind. Es ist deshalb noch nicht möglich, eine Stanzmatrize von hoher Präzision und ausgezeichneter Standfestigkeit herzustellen. Man stellt Stanzmatrizen bisher auf folgende Weise her. Ein zunächst in der gewünschten Gestalt hergestellter Stanzstempel wird in die Mitte einer Gießform eingesetzt, in die dann eine geschmolzene Zinklegierung eingegossen wird, die dann aushärtet, so daß damit eine gegossene metallische Stanzmatrize gebildet ist. Nach einem anderen Verfahren wird relativ weicher Stahl maschinenbearbeitet, der dann die Matrizenöffnung des Stanzwerkzeuges bildet, die in nicht gehärtetem Zustand verwendet wird. In einem weiteren Verfahren wird in einen Holzrahmen ein Federstahlband in aufgewickelter Form eingelegt.

Nach den ersten beiden Verfahren hergestellte Stanzmatrizen unterliegen an ihren Schneidkanten um die Matrizenöffnung herum starker Abnutzung, da das Material weich ist, und Qualität und Dicke der gestanzten Teile sind sehr begrenzt; ferner sind die gestanzten Teile meist gebogen.

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Die Standfestigkeit des nach dem letzten Verfahren hergestellten Matrizenwerkzeugteils ist zwar sehr gut, doch ist es äußerst mühsam, ein Federstahlband so zu bearbeiten, daß die Gestalt der Matrizenöffnung gerade die des herzustellenden Produktes ergibt, was häufig gar nicht zu erreichen ist, oder es lassen sich Öffnungen in der Stanzmatrize mit scharfen Kanten nicht herstellen.

Mit der Erfindung werden die aufgeführten Nachteile beseitigt, Es ist somit Hauptziel der Erfindung, ein Stanzwerkzeug zu schaffen, das einerseits leicht herstellbar ist, andererseits aber hohe Standfestigkeit hat.

So soll mit der Erfindung ein Stanzwerkzeug hergestellt werden, dessen Stanzmatrizenöffnung eine scharfe Kante von hoher Genauigkeit besitzt, so daß Stanzungen durchgeführt werden können, ohne daß die hergestellten Gegenstände dabei gekrümmt werden. Besonders die Stanzmatrize soll dabei eine wesentlich erhöhte Festigkeit im Vergleich zu den herkömmlichen Matrizen aus weichem Material besitzen, so daß die Begrenzung durch Dicke und Art des zu stanzenden Werkstoffs und damit die Anwendungsmöglichkeiten stark ausgeweitet werden können. Das erfindungsgemäße Stanzwerkzeug soll geeignet sein, nicht nur für Versuchsstanzungen oder Stanzungen in kleinem Umfang, sondern für Produktionen im Rahmen zwischen 10 000 und 100 000 Stanzteilen.

Ein Stanzwerkzeug der erfindungsgemäßen Gestaltung soll es ermöglichen, daß die Schneidkanten des Matrizenteils leicht erneuert werden können, wobei es dennoch einen hohen Abriebwiderstand hat und damit für Massenherstellung geeignet ist.

Ferner soll mit der Erfindung ein Verfahren geschaffen werden, nach dem die Stanzmatrize mit den oben aufgeführten Eigenschaften in einem einfachen Prozeß mit wenig Kraftaufwand und bei niedrigen Temperaturen billig hergestellt werden kann. Dies soll leicht mit Hilfe stark plastischen Metalls unter Ausnutzung der Eigenschaften dieses plasti-

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sehen Metalls in schneller und wirtschaftlicher Weise möglich sein, zu denen der niedrige Deformationswiderstand gehört, wobei jedoch die hergestellte Stanzmatrize bei weitem bessere Festigkeits- und Belastungseigenschaften hat als der weiche Formkörper.

Zur Lösung der oben genannten Aufgabe und zur Gewinnung der vorstehend aufgeführten Eigenschaften wird ein Matrizenteil des Stanzwerkzeugs geschaffen, das so weich ist, daß es maschinenbearbeitbar ist, und die Oberfläche dieses Stanzmatrizenkörpers wird von einer oder mehreren dünnen Platten aus einem wesentlich härteren Material abgedeckt, die mit einer Öffnung versehen sind, welche genau mit der Öffnung des Matrizenteils übereinstimmt und ausgerichtet ist, wobei diese abdeckende Platte auf dem Matrizenkörper verbleibt, nachdem aus ihr mit Hilfe des Stanzstempels und der Stanzmatrize ein Formstanzteil herausgestanzt worden ist.

Es wird also zu Beginn der Herstellung aus einer derartigen Überdeckungspüäbte ein Blindmuster ausgestanzt, und der übrig bleibende Teil der gestanzten dünnen Platte wird nun dazu verwendet, als Schneidkante die Öffnung der Stanzmatrize zu umgeben, wodurch die aus an sich weichem Material bestehende Kante der Matrizenöffnung verstärkt wird. Es ist auf diese Weise möglich, den Abrieb der Schneidkante und damit auch das sich Krümmen der ausgestanzten Teile wesentlich herabzusetzen, was bisher nicht zu überwindende Probleme darstellte. Da es nunmehr genügt, für den Matrizenkörper Werkstoffe zu verwenden, die sich gut bearbeiten lassen, kann die Öffnung der Stanzmatrize leicht durch Maschinenbearbeitung auf die gewünschte Gestalt gebracht werden, und das Herstellen der Öffnung in der dünnen Platte geschieht dann einfach durch einmaliges Ausstanzen eines Blindprodukts, womit dann eine Scharfschneidkante erhalten ist. Mit anderen Worten, die Stanzmatrize ist wirtschaftlich und leicht herzustellen.

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Es ist möglich, auf der Oberfläche der Stanzmatrize übereinander mehrere dünne Platten zu befestigen und der Reihe nach mit fortschreitender Abnutzung die jeweils oberste Platte zu entfernen, wodurch für die Stanzmatrize eine lange Standzeit erreicht wird.

Das Herstellen der erfindungsgemäßen Stanzmatrize erfolgt dergestalt, daß aus einem Werkstoff von verhältnismäßig weichen Eigenschaften, die eine Maschinenbearbeitung noch zulassen, der Matrizenkörper in der gewünschten Gestalt hergestellt wird, daß dann eine dünne Platte aus einem härteren Werkstoff als der Matrizenkörper darauf gelegt und diese Platte mit Hilfe des Stanzstempels aus normalem gehärtetem Stahl und dem weicheren Matrizenkörper gestanzt wird, wonach schließlich die so ausgestanzte Platte auf der Oberfläche des Matrizenkörpers befestigt wird.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung an einigen Ausführungsbeispielen im einzelnen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 und 2 Querschnittsansichten durch ein Stanzwerkzeug, das mit einer darüber gelegten harten, dünnen Platte verstärkt ist, wobei Fig. 1 den Herstellungsgang zeigt;

Fig. 3 einen Querschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Stanzwerkzeugs;

Fig. 4 und 5 Darstellungen der Herstellung des Grundkörpers des Matrizenteils;

Fig.6A bis 61 Erläuterungsdarstellungen, aus denen die Herstellungsreihenfolge eines Matrizenteils nach der Erfindung deutlich wird unter Verwendung eines stark plastischen Metalls;

Fig. 7 eine Erläuterungsskizze der Umrißlinie eines mit dem erfindungsgemäßen Stanzwerkzeugs hergestellten Stanzteils;

Fig. 8 ein Diagramm, das die Abmessungsänderungen der Stanzteile zeigt mit zunehmender Zahl der Stanzvorgänge in Gegenüberstellung mit den Stanzteilen,

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die mit einem erfindungsgemäßen Werkzeug hergestellt sind;

Fig. 9 ein Diagramm, das die Zahl der Stanzungen der Krümmungstiefe der Stanzteile gegenüberstellt;

Fig.10 eine vergrößerte Ausschnittsdarstellung, die den Abrieb am Matrizenteil des Stanzwerkzeugs verdeutlicht;

Fig.11 ein Diagramm, das die Testergebnisse von Lebensdauerversuchen des Stanzwerkzeugs nach der Erfindung herkömmlichen Stanzwerkzeugen gegenüberstellt.

Fig. 2 zeigt ein Grundbeispiel des erfindungsgemäßen Stanzwerkzeugs, das aus einem Stanzstempel 1 aus gewöhnlichem gehärtetem Stahl besteht, der auf die Stanzteilabmessungen feinbearbeitet ist, und einem Stanzmatrizenteil 2, der in seinem Werkstoff so weich ist, daß er maschinenbearbeitet werden kann, wobei dieser Körper 2 von einer dünnen Platte 4a überdeckt ist, die härter als der Matrizenkörper 2 und mit einem Loch 41 versehen ist, das in der Gestalt mit dem Umriss des Stempels 1 übereinstimmt, wobei diese Platte fest auf dem Matrizenkörper 2 befestigt ist. Der Matrizenkörper 2 weist eine Höhlung 3 auf, die ebenfalls im Umriss dem Stempel 1 entspricht und sich im tieferen Bereich bei 31 erweitert. Die gestanzte Deckplatte 4a ist der zurückgebliebene Teil einer dünnen Platte 4, aus der ein Blindstanzteil ausgestanzt ist.

Ein weiteres Beispiel zeigt die Fig. 3, bei der mehrere gestanzte Platten aus dem härteren Material 4a, 4b übereinander auf der Oberfläche des Matrizenteils 2 befestigt sind. Die übrigen Teile sind denen in der Fig. 2 gleich. Fig. 3 zeigt zwei übereinander angeordnete Platten, jedoch können dies auch mehr als zwei sein.

Solange der Matrizenkörper 2 aus Materialien besteht, die weich genug sind, daß sie maschinenbearbeitet werden können, braucht über Material, Qualität und Herstellung des Matrizen-

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körpers keine weitere Vorschrift gemacht zu werden. So kann beispielsweise gemäß der Darstellung der Fig. 4 ein gegossener Matrizenkörper dadurch hergestellt werden, daß der Stanzstempel 1 in eine Gießform 6 eingesetzt wird, in die dann geschmolzenes Metall 7 einer Zinklegierung oder anderer Metalle mit niedrigem Schmelzpunkt eingegossen wird und darin erstarrt, während bei dem Verfahren nach Fig. 5 der Stanzstempel 1 in einen Materialrohling 8 aus weichem Metall, wie Kupfer oder Aluminium, hineingepreßt wird. Auch kann eine nicht gehärtete Stanzmatrize (nicht gezeigt) durch Maschinenbearbeitung eines Blocks aus weichem Stahl oder Kupfer hergestellt werden.

Die gestanzten dünnen Platten 4a und 4b, deren Verwendung die Erfindung ausmacht, müssen aus härterem Material als der Matrizenkörper 2 bestehen. Im Hinblick darauf, daß ihre Festigkeit die Schneidkanten ergeben soll und sie gestanzt werden, sind Werkstoffe dafür zu bevorzugen, wie dünne Bainit-Stahlplatten oder Werkstoffe, die diesen äquivalente Eigenschaften haben. Die Befestigung dieser Platten auf dem Matrizenkörper bzw. der Platten untereinander kann durch mehrere Schrauben geschehen, wie es die Figuren 2 und 3 zeigen, oder auch durch Verkleben und gleichzeitiges Befestigen mit Schraubbolzen oder dgl.

Als nächstes wird die Herstellung eines Stanzmatrizenteils beschrieben. Ein Stanzstempel 1 wird mit der Umrißgestalt des herzustellenden Stanzteils fertigbearbeitet und besteht aus gewöhnlichem gehärteten Stahl, während ein Matrizenkörper 2 mit der erforderlichen Aushöhlung 3 versehen wird, die in ihrer Umfangsgestalt dem Querschnitt des Stanzstempels 1 entspricht. Die Materialeigenschaften und die Herstellung sind bereits oben erwähnt. Anschließend wird auf der Oberfläche 21 des Matrizenkörpers 2 eine dünne Platte 4 aufgelegt, wie es die Fig. 1 erkennen läßt, welche härter ist als der Matrizenkörper und annähernd dieselben Abmessungen wie die Oberfläche des Matrizenkörpers hat, woraufhin dann der Stanzstempel 1 in die

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Aushöhlung 3 des Matrizenkörpers 2 abgesenkt wird, so daß ein Blindstanzteil von den Abmessungen der Oberfläche des Stanzstempels 1 ausgestanzt wird und damit die Öffnung des Matrizenteils entsteht. Die zurückbleibende Platte hat nun ein Loch, dessen Umrißgestalt dem Stanzstempel entspricht. Sie wird auf der Oberfläche des Matrizenkörpers belassen als gestanzte Platte 4a und auf der Oberfläche 21 befestigt. Damit ist die Herstellung der Stanzmatrize beendet, und es kann nun das zu stanzende Material 14 auf die gestanzte harte Platte 4a aufgelegt und zur Erzeugung der Stanzteile mit Hilfe des Stempels 1 ausgestanzt werden.

Die vorstehende Beschreibung erläutert das Grundverfahren. Es kann nun in dem in Fig. 2 dargestellten Zustand eine weitere dünne Platte 4' aufgelegt werden, die von derselben oder einer anderen Qualität als die bereits gestanzte Platte 4a und härter als der Matrizenkörper 2 ist, und diese dünne Platte 4' wird ebenfalls gestanzt, so daß sie eine zweite gestanzte Formplatte 4b bildet, die über der ersten gestanzten Formplatte 4a liegt, wobei die Löcher 41 in diesen Platten miteinander übereinstimmen. Dies kann ein drittes, viertes usw. Mal erfolgen, und alle diese dünnen Platten werden aufeinander geschichtet auf dem Matrizenkörper 2 befestigt.

Die Materialeigenschaften und die Herstellung des weichen Matrizenkörpers 2 können nach Belieben gewählt werden, und zur bestmöglichen Darstellung des Wesens der Erfindung sei angegeben, daß der Matrizenkörper, auf dem die gestanzten dünnen, harten Platten 4a, 4b befestigt werden, ein Rohling aus einem stark plastischen Metall, wie Zink mit 22 % Aluminium, ist, das die Möglichkeit bietet, nach einer Härtungsbehandlung sehr hart zu werden und das im Heißprägeverfahren geformt wird.

Mit anderen Worten, da das stark plastische Metall einen nur sehr geringen Deformationswiderstand hat, wird es zur

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Formung von Teilen verschiedenster Art verwendet, da es leicht bearbeitet werden kann, doch sind andererseits wegen seiner Beschaffenheit die praktischen Anwendungsfälle überwiegend plastische Gießformen oder dgl. Bei der Erfindung wird dieses stark plastische Metall als Matrizenkörper des Stanzwerkzeugs verwendet, der im Vergleich zu den oben erwähnten Gießformen weit schwereren Beanspruchungen ausgesetzt ist, während andererseits von der Einfachheit seiner Bearbeitung bei der Herstellung der Stanzmatrize voll Gebrauch gemacht wird. Die Festigkeit als Stanzmatrize wird in hohem Maße verbessert, damit die hohe Genauigkeit und eine hinreichende Standzahl für die Schneidkanten erzielt wird.

Die Figuren 6A bis I zeigen einen Herstellungsvorgang eines Stanzmatrizenkörpers 2 aus stark plastischem Metall in Verbindung mit einer gestanzten harten Platte 4a. Zuerst wird das stark plastische Metall aus Zink mit 21 % Aluminium zu einem Rohling 9 in Form einer Scheibe von bestimmter Größe bearbeitet (Fig. 6A). Dieser Rohling wird dann erhitzt auf etwa 230 bis 270 ⁰C, so daß das Metall stark plastisch wird und sein Verformungswiderstand einen sehr kleinen Wert annimmt (Fig. 6B). In diesem Festigkeitszustand wird nun der Stanzstempel 1 in den Rohling 3 mit Hilfe einer hydraulischen Presse 10 langsam hineingedrückt, was die Heißprägung des Rohlings bewirkt (Fig. 6C). Dabei befindet sich der Rohling in einem Behälter 12, der der seitlichen Expansion standhält, so daß in der Matrize eine Öffnung 3 entsteht, die in der Gestalt dem Stanzstempel 1 entspricht. Die Eintreibkraft ist bei dieser Temperatur nicht größer als 1/10 bis 1/20 derer bei Raumtemperatur.

Der aus dem Behälter 12 entnommene Rohling 9 (Fig. 6D) wird erneut erhitzt und anschließend mit Wasser abgeschreckt, wodurch er erhärtet. Daraufhin werden der obere und der untere Flächenbereich abgeschnitten oder gehobelt oder gefräst und es wird von der Unterseite her eine

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Erweiterung 31 in der Matrizenbohrung ausgearbeitet und von der Oberseite her Löcher zur Befestigung der dünnen Platten eingebohrt (Fig. 6E). Dieser halbfertige Matrizenkörper 2' erhält einen Ring 13 und wird auf eine Gesenkstützplatte 15 aufgesetzt, wie es die Fig. 6F zeigt, und abermals wird der Stanzstempel 1 in die Öffnung 3 der Stanzmatrize abgesenkt (Fig. 6G), um in der Öffnung vorhandenes überschüssiges Material zu beseitigen und die Matrizenöffnung zu glätten. Aufgrund des Abkühlens und der Wärmebehandlung ist nämlich die Öffnung im Matrizerikörper kleiner geworden als der Außendurchmesser des Stanzstempels, und durch dieses Einpressen und Glätten wird nun ein Matrizenkörper hergestellt, der mit dem Stanzstempel ohne Spiel zusammenpaßt. Hiernach wird die harte dünne Platte 4 auf die Oberfläche des Matrizenkörpers 2 aufgelegt (Fig. 6H) und mit dem Stanzstempel 1 gestanzt und dann die gestanzte verbleibende Platte 4a auf dem Matrizenkörper 2 befestigt, wie es die Fig. 61 zeigt.

Im folgenden wird an Beispielen die Arbeitsweise der Stanzmatrize dargelegt.

Beispiel 1

(I) Stanzstempel 1: SKD-I gehärtet in H-C58 und gefräst.

Matrizenkörper 2: Zn-22%A1 stark plastisches Metall. Dünne Auflageplatte 4: Bainit. Form und Größe des Stanzloches: Fig. 7 und Tabelle 1

Tabelle 1

A\\s	1	2	3	4	5	6	7	8
9°	90	90	90	90	120	90	60	30
Rmm	0,1	0,2	0,8	1,4	0,4	0,4	0,4	0,4

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Fortsetzung Tabelle 1

	a	b	C	d	e	f	g ; h
θ °	225	225	225	210	210	240	270 255
Rmm	0,1	0,4	3,2	1,6	0,4	0,4	0,4 j 1,6

A: Konvex

B: Konkav

(II) Das stark plastische Rohmaterial für den Matrizenkörper 2 wurde auf etwa 250 ⁰C erhitzt, und bei dieser Temperatur wurde der fertig bearbeitete Stanzstempel in das Rohlingsmaterial hineingedrückt, wodurch die Öffnung 3 im Matrizenteil entstand= Anschließend wurde der Matrizenrohling mit kaltem Wasser abgeschreckt und dann an der oberen und unteren Fläche beschnitten, sowie in der Öffnung mit einer Erweiterung 31 versehen. In diesem Zustand wurde er in den Haltering eingesetzt und nochmals mit Hilfe des Stanzstempels 1 glatt und auf Maß gezogen. Die dünne harte Platte 4 wurde dann über die Oberfläche des Matrizenkörpers 2 gelegt, gestanzt und mit den Schrauben 5 festgeschraubt. Dieser ganze Herstellungsprozeß dauerte weniger als eine Stunde. Die Formstanzplatte 4 war umso brauchbarer, je höher ihre Härte und je dicker sie war, und zwar im Hinblick auf die Festigkeit ihrer Schneidkante, wie auch ihre Abriebfestigkeit. Versuche haben jedoch gezeigt, daß bereits Platten von 0,2 mm t (Hv 467) und 0,5 mm t (Hv 390) zu einwandfreiem Ergebnis führten.

(III) Es wurde nun mit einer Formstanzplatte 4a (eine Platte

mit 0,5 mm t) gestanzt. Die zu stanzenden Materialien warenß

ο folgende: 0,8 mm t (

SPC von 1,6 mm t (.cf„

hoch zugfeste Stahlplatte von 1,6 mm t (cP

ο = 27 kg/mm und 45 % Dehnung),

2 32 kg/mm und 52 % Dehnung) und eine

2 60 kg/mm );

es wurden Lebensdauerversuche mit jeweils 1000 Stanzungen durchgeführt.

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Zum Vergleich mit der Erfindung wurde eine Stanzmatrize ohne die aufgesetzte harte dünne Platte denselben Versuchsbedingungen unterworfen, wobei Fig. 8 eine Gegenüberstellung der Veränderung in der Größe der Stanzprodukte (Abrieb und Formen) in Bezug auf die rechtwinkligen Abschnitte der gestanzten Löcher bringt. Aus Fig. 8 wird deutlich, daß die Verstärkungswirkung sehr gut ist und daß der Unterschied in der Größe durch Abrieb erheblich vermindert wird im Vergleich zu dem Fall, daß keine harte dünne Platte aufgesetzt ist. Speziell bei Verwendung der harten dünnen Platte 4a sind die Veränderungen der Größenunterschiede mit zunehmender Zahl von Stanzungen klein. Dies hängt damit zusammen, daß die Schneidkante eine hinreichend hohe Härte und Abriebfestigkeit hat. Daraus läßt sich ableiten, daß Maßgenauigkeit der gestanzten Teile für ein weites Feld von Materialien bei großen Stückzahlen erwartet werden kann.

(IV) Fig. 9 zeigt einen Vergleich der Wölbungen der gestanzten Teile bei Verwendung einer Stanzmatrize mit gehärteter Platte und ohne diese. Fig. 9 läßt erkennen, daß die Wölbung zu Beginn des Stanzens mit einem Stanzwerkzeug nach der Erfindung vorhanden ist, daß sie jedoch kleiner ist, als wenn die dünne Platte 4a nicht verwendet wird. Nach 50 bis 100 Stanzungen nimmt jedoch dann die Wölbung erheblich ab, so daß die Stanzteile, die mit einer Stanzmatrize hergestellt sind, ohne dünne harte Platte bei der 1000. Stanzung etwa 1,3 mm betragen, während es mit der Erfindung möglich ist, diese Werte auf 1/6 dessen zu verringern. Der Grund für die Wölbung der Stanzteile liegt darin, daß die Öffnung der Stanzmatrize an der Schneidkante sich infolge Abriebs stark vergrößert, und der mit dem vergrößerten Durchmesser ausgestanzte Teil wird dann durch die Öffnung hindurchgedrückt.

Bei der Erfindung besteht der Teil mit der Schneidkante jedoch aus den harten dünnen Platten 4a bzw. 4b, und der Abrieb findet, wie es die Fig. 10 zeigt, in den Seitenwänden des

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weichen Matrizenkörpers 2 statt, so daß zwar anfangs die Wölbung noch verhältnismäßig groß ist, solange der Abrieb der Seitenwände der Öffnung noch nicht weit genug fortgeschritten ist, diese Wölbung aber dann geringer wird, wenn die Öffnung sich durch Abrieb etwas erweitert hat, wie bei 32 gezeigt.

(V) Man machte sich die spielfreie Passung zwischen Stanzstempel und Stanzmatrize und die Abrundung der Kanten der dünnen Platten 4a, 4b zunutze und stellte Stanzteile aus Hichteisenmetallen her, wie aus reinem Kupfer oder reinem Aluminium. Bei Stanzstücken aus reinem Aluminium von 4 mm und 2 mm Dicke und aus reinem Kupfer von 3 mm und 2 mm Dicke erhielt man eine Glättung durch Scherung. Es lassen sich also mit der Erfindung auch glatt bearbeitete Stanzteile aus Nichteisenmetallen herstellen.

Beispiel 2

(I) Die Bedingungen des Matrizenkörpers, des Stanzstempels und die Gestalt der gestanzten Teile entsprechen dem Beispiel 1, Es wurden dünne Bainit-Stahlplatten von O,5 mm, 0,8 mm und 1,0 mm Dicke auf die Oberfläche des Matrizenkörpers 2 gelegt und mit dem Stempel 1 gestanzt. Die so erhaltenen Bleche wurden aufeinander auf der Oberfläche der Stanzmatrize 2 befestigt, was eine Kantenstärke bei vier aufeinanderliegenden Platten von 0,5 mm, 0,8 mm und 2 χ 1,0 mm von 3,3 mm ergab.

(II) Anschließend wurden die Stanzungen mit dieser Stanzmatrize durchgeführt. Das zu stanzende Material war eine warmgewalzte Stahlplatte (2,3 mm), und es wurden Stanzversuche bis zu 5000 Stanzungen durchgeführt. Zum Vergleich wurde dann eine kaltgewalzte Stahlplatte von 0,8 mm Dicke mit einer Stanzmatrize (Vergleichsmatrize) aus dem weichen Matrizenwerkstoff ohne harte dünne Auflageplatten durchgeführt und der Stanzmatrize (vorangehend) durchgeführt.

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(III) Die Ergebnisse sind in der Fig. 11 aufgeführt, wobei der Zahl der Stanzungen die Größenänderungen aufgrund des Abriebs der Stanzmatrize in den rechtwinkligen Bereichen der Stanzteile und den konkaven Teilen gegenübergestellt sind. Wie deutlich aus Fig. 11 hervorgeht, kann mit der Erfindung bei dreimal so dickem, zu stanzendem Material der Abmessungsunterschied stark vermindert werden im Vergleich zu dem Vergleichswerkzeug und zu dem vorhergehenden. Besonders die Größenveränderungen in den konkaven Stellen waren bemerkenswert klein.

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-Ki-

leersei te

Claims (13)

PATENTANSPRÜCHE

1. Aus Stempel und Lochmatrize bestehendes Stanzwerkzeug, dadurch gekennzeichnet, daß der Lochmatrizenkörper

aus einem Material von relativ weichen Eigenschaften besteht, so daß er maschinenbearbeitet werden kann, und daß die
Stanzseite des Matrizenkörpers mit dünnen Platten abgedeckt ist, die aus einem härteren Material bestehen und auf der Oberfläche befestigt sind, wobei sich in den Platten Öffnungen von der Gestalt des auszustanzenden Produktes befinden, die gegenüber dem Stanzenstempel ausgerichtet sind.

2. Stanzwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dünne Platte ein Blech aus bainitischem Stahl ist.

3. Stanzwerkzeug nach Anspruch 1, gekennzeichnet
durch mehrere dünne Blechplatten aus bainitischem Stahl.

4. Stanzwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Matrizenkörper aus einem stark plastischen Werkstoff besteht und im Heißschmelzverfahren mit dem
Stanzstempel als Formkörper hergestellt ist.

5. Stanzwerkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das stark plastische Material eine Legierung aus Zink mit 22 % Aluminium ist.

6. Stanzwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stanzmatrizenkörper eine gegossene
Gesenkform aus einer Zinklegierung oder Legierungen mit
niedrigen Schmelzpunkten ist.

7. Stanzwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Matrizenkörper im Kaltformverfahren
mit Hilfe des Stanzstempels hergestellt ist.

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8. Stanzwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Matrizenkörper aus einem nicht härtenden Material durch Maschinenbearbeitung hergestellt ist.

9. Stanzwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dünne Platte mittels Schrauben auf dem Stanzmatrizenkörper festgeschraubt ist.

10. Stanzwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dünne Platte auf dem Stanzmatrizenkörper aufgeklebt ist.

11. Verfahren zur Herstellung eines Stanzwerkzeuges nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Stanzmatrizenkörper mit so weichen Eigenschaften hergestellt wird, daß er maschinenbearbeitbar ist, daß die Stanzfläche des Matrizenkörpers mit einer oder mehreren dünnen Platten bedeckt wird, die härter als der Matrizenkörper sind, daß die dünnen Platten mit Hilfe des gehärteten Stahl-Stanzstempels und des Matrizenkörpers gestanzt werden und daß die gestanzten Platten auf der Oberfläche des Matrizenkörpers befestigt werden.

12. Herstellungsverfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die erste formgestanzte Platte auf der Oberfläche befestigt, anschließend eine weitere dünne Platte damit gestanzt und auch diese Platte auf der Oberfläche des Stanzmatrizenkörpers zusammen mit der ersten befestigt wird.

13. Herstellungsverfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ausgangsstoff eines stark plastischen Materials so stark erhitzt wird, daß sein Verformungswiderstand stark herabgesetzt ist, daß der Stanzenstempel in das erhitzte Ausgangsmaterial hineingedrückt und dabei die hohe Temperatur aufrechterhalten wird, wodurch die Stanzmatrize geformt wird, daß das Ausgangsmaterial zum

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Aushärten gebracht und durch spanabhebende Bearbeitung auf der Ober- und der Unterseite fertig bearbeitet wird, daß der Matrizenkörper in eine Halterung eingesetzt wird und daß die Matrizenform mit Hilfe des Stanzstempels geglättet wird.

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