DE4122968A1 - Mehrstufige matrizeneinheit - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich allgemein auf mehrstufige
Nachschneidematrizen und auf ein Verfahren zum Nach
schneiden eines Werkstücks durch einen Stanzvorgang. Sie
bezieht sich insbesondere auf ein neues und verbessertes
Verfahren sowie eine Vorrichtung, welche darauf gerich
tet sind, Späne von der Matrize zu entfernen und in ein,
einen Bestandteil der Matrizeneinheit bildendes Aufnah
mebehältnis zu überfuhren.
In der US-PS-49 70 923 sind ein Verfahren und eine Vor
richtung beschrieben, welche die Herstellung einer exakt
bemessenen sich vertikal erstreckenden Seitenkante an
einem flachen Werkstück betreffen. Bei diesem Verfahren
weist die Matrizeneinheit eine Seitenumfangsfläche auf,
die sich unmittelbar oberhalb einer kontinuierlichen
Schneidkante befindet, über welche die Späne von dem
Werkstück abgezogen werden, um das Entstehen von Werk
stückspannungen zu vermeiden, welches bei früheren
Stanzvorgängen festgestellt worden ist.
Nachdem die früheren Verfahren bei der Bearbeitung
vertikaler Werkstückseiten bei Stanzvorgängen mit Erfolg
angewandt worden sind, erscheint es wünschenswert, das
gleiche Grundverfahren zum Nachschneiden extrem harter
Metalle einzusetzen, wobei trotzdem genau bemessene
Fertigteile entstehen sollen, und zwar ohne anschließen
de Wärmebehandlung oder eine auf Oberflächenglättung
gerichtete Nachbearbeitung.
Erfindungsgemäß wird demzufolge ein neues und verbesser
tes Verfahren sowie eine entsprechende Vorrichtung zum
Nachschneiden der Seitenkanten eines Werkstücks entwor
fen, welche mehrstufig ausgelegt sind, wobei der abge
trennte Werkstoff von der Schneidkante der Matrize
entfernt wird, um die Genauigkeit der Abmessungen des
Werkstücks zu gewährleisten. Bei der erfindungsgemäßen
Vorrichtung weist eine jede der mehreren Nachschneidema
trizen eine Schneidkante auf, die sich benachbart zu
einer an diese angepaßten Seitenfläche erstreckt, über
welche die Späne von der Schneidkante entfernt werden,
sobald sie von dem Werkstück abgetrennt worden sind,
wobei die Nachschneidematrizen stapelartig übereinander
angeordnet sind, und zwar zwischen einer Mehrzahl von
Führungs- oder Positionierplatten, die ihrerseits je
weils oberhalb einer jeden der Nachschneidematrizen
angeordnet sind, und über welche eine Drehung des Werk
stücks während des Stanzvorgangs, insbesondere während
dessen Bewegung entlang der Schneidkanten der Matrizen
verhindert wird.
Die erste Nachschneidematrize weist eine kontinuierliche
Schneidkante auf und es ist die zugeordnete Führungs
platte mit einem Schlitz versehen, der sich genau ober
halb der Schneidkante der ersten Nachschneidematrize
befindet und durch welchen hindurch ein zusammenhängen
der, von dem Werkstück entfernter Werkstoffring aus der
ersten Nachschneidematrize ausgeblasen wird.
Die zweite Nachschneidematrize ist mit einer Vielzahl
von mit Abstand zueinander angeordneten Schneidkanten
versehen, wobei den Schneidkanten benachbart eine ent
sprechende Anzahl von Mulden vorgesehen ist. Die über
diese zweiten Schneidkanten entwickelten Späne werden
über angepaßte Seitenflächen oberhalb der Matrize abge
zogen und in die Mulden überführt. Die Späne bewegen
sich aus der jeweiligen Mulde unter dem Einfluß der
Schwerkraft in ein Aufnahmebehältnis, welches sich
unterhalb der zweiten Nachschneidematrize befindet.
Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die
beigefügten Zeichnungen näher erläutert werden. Es
zeigen:
Fig. 1 eine isometrische Darstellung einer erfindungsge
mäßen Matrizeneinheit;
Fig. 2 eine Darstellung des Querschnitts entlang einer
vertikalen Mittelebene der Fig. 1;
Fig. 3 eine Draufsicht auf die obere Führungsplatte der
Matrizeneinheit gemäß Fig. 1;
Fig. 4 eine Vorderansicht der Führungsplatte der Fig. 3;
Fig. 5 eine Draufsicht auf die erste sowie oberste
Matrize der Matrizeneinheit gemäß Fig. 1;
Fig. 6 eine Draufsicht auf die zweite und unterste
Matrize der Matrizeneinheit gemäß Fig. 1;
Fig. 7 eine vergrößerte Darstellung des in dem Kreis 7
der Fig. 6 gezeigten Teils;
Fig. 8 eine Darstellung eines Querschnitts entlang einer
Linie 8-8 der Fig. 7;
Fig. 9 eine teilweise Darstellung eines Querschnitts
entlang einer Linie 9-9 der Fig. 7;
Fig. 10 eine teilweise Darstellung eines Querschnitts
entlang einer Linie 10-10 der Fig. 7;
Fig. 11 eine teilweise Darstellung entlang einer Linie
11-11 der Fig. 7.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird
im folgenden im Detail beschrieben.
Die Fig. 1 und 2 zeigen eine mehrstufige Matrizeneinheit
20, welche zum Nachschneiden der Seiten eines Werkstücks
22 bestimmt ist, welches Werkstück in seinen Außenseiten
eine Vielzahl radialer Zähne aufweist und welches wäh
rend der Bearbeitung nach unten durch die in den Zeich
nungen dargestellte Matrizeneinheit hindurchgeführt
wird. Die Matrizeneinheit 20 besteht aus einer Führungs-
oder Positionierplatte 23, welche eine, zu den Außensei
ten des Werkstücks 22 komplementär ausgebildete Innenum
fangsfläche 24 aufweist. Unmittelbar unterhalb dieser
Führungsplatte 23 - an dieser anliegend - befindet sich
eine erste Nachschneidematrize 26, die eine kontinuier
liche Schabe- oder Schneidekante 28 und eine ringförmi
ge, rinnenartige, der Schneidekante 23 unmittelbar
benachbarte obere Fläche 30 aufweist, über welche der,
von dem Werkstück abgetrennte Werkstoff in einer, in der
US-PS-49 70 923 beschriebenen Weise abgeführt wird.
Die Führungsplatte 23 ist mit einer Ausnehmung 31 ver
sehen, die sich in deren Unterseite unmittelbar oberhalb
der Fläche 30 befindet, so daß ein Hohlraum gebildet
wird, in welchen der von dem Werkstück 22 abgetrennte
Werkstoff über die Fläche 30 eingeführt wird und aus der
Matrizeneinheit 20 entfernt wird. Wie im folgenden noch
näher beschrieben werden wird, wird während der Bewegung
des Werkstücks 22 nach unten durch die Nachschneidema
trize 26 hindurch mittels der Schneidkante 28 von dem
Werkstück ein zusammenhängender Metallring abgeschnit
ten.
Unmittelbar unterhalb der ersten Nachschneidematrize 26
befindet sich eine zweite Führungs- bzw. Positionier
platte 32, wobei sich unmittelbar unterhalb der Füh
rungsplatte 32 eine zweite Nachschneidematrize 34 befin
det. Die Führungsplatte 32 ist mit einer Ringnut 36
versehen, welche sich unmittelbar oberhalb einer Ring
rinne 38 (Fig. 11) der Nachschneidematrize 34 befindet,
und zwar in unmittelbarer Nähe einer Reihe von Schneid
kanten 40 (Fig. 7). Wie in Verbindung mit Fig. 6 noch
genauer beschrieben werden wird, umfaßt die Nachschnei
dematrize 34 eine Anzahl von Durchgängen 42, die an
ihrem unteren Ende in eine Vielzahl vertikal verlaufen
der Durchgangsbohrungen 44 einer Matrizenbasisplatte 46
einmünden. Die Durchgangsbohrungen 44 münden in eine
Ringkammer 48 eines an der Matrizenbasisplatte 46 lösbar
befestigten Aufnahmebehältnisses 50. Die Ringkammer
bildet somit einen Abfallsammelraum.
Mittels der, die zweite Stufe bildenden Nachschneidema
trize 34 wird von den Umfangsseiten des Werkstücks
Metall in Form kleiner Späne abgetragen, welche auf die
Oberfläche der Ringrinne 38 gelangen und anschließend
unter dem Einfluß der Schwerkraft über die Durchgänge 42
und die Durchgangsbohrungen 44 in die Ringkammer 48
gelangen, in welche sie zwecks anschließender Entfernung
aus der Matrizeneinheit gesammelt werden.
Die Fig. 3 und 4 zeigen die Führungsplatte 23. Die
Platte besteht aus einer Vielzahl von Durchgangsbohrun
gen 52 welche zur Aufnahme von Schrauben bestimmt sind,
über welche die Teile der Matrizeneinheit zusammengehal
ten werden.
Zentral angeordnet ist eine kreisförmige Öffnung 54, die
gestaltlich derart an das Werkstück angepaßt ist, daß
dieses durch die Öffnung hindurchführbar ist, jedoch
während der Durchführung unverdrehbar gehalten ist. Das
Werkstück weist eine Reihe von im Umfangsbereich ange
ordneter voneinander jeweils einen gleichen Abstand
aufweisender Zähne auf, so daß die Führungsplatte 23
dementsprechend eine Anzahl von Ausnehmungen 56 auf
weist, die jeweils einen gleichen Abstand voneinander
aufweisen und von ihrer Lage her den Zähnen des Werk
stücks entsprechen. Man sieht, daß sich die Ausnehmung
31 von der einen Seite 58 der Führungsplatte 23 bis zu
der gegenüberliegenden Seite 60 erstreckt, daß deren
Breitenabmessung deutlich größer ausgelegt ist als der
größte Durchmesser der Öffnung 54 und daß die Ausnehmung
31 zu der genannten Seite 60 hin offen ist, so daß der
von dem Umfang des Werkstücks entfernte Metallring aus
der Matrizeneinheit herausgelangen kann. Bei der in Fig.
1 gezeigten Ausführungsform der Erfindung ist oberhalb
der Matrizeneinheit eine Düse 62 vorgesehen, durch
welche ein Luftstrahl gegen die innere Begrenzung des
genannten, aus abgeschnittenem Metall bestehenden Ringes
gerichtet werden kann, so daß dieser über die Ausnehmung
31 aus der Matrizeneinheit zwischen der unteren Oberflä
che der Führungsplatte 23 und der oberen Oberfläche der
die erste Stufe bildenden Nachschneidematrize 26 ausge
stoßen werden kann.
Fig. 5 zeigt eine Draufsicht auf die, die erste Stufe
bildende Nachschneidematrize 26, die mit einer Vielzahl
von Durchgangsbohrungen 64 versehen ist, die fluchtend
zu den Durchgangsbohrungen 52 der Führungsplatte 23
verlaufen und der Aufnahme von Schrauben dienen, über
welche die Führungsplatten sowie die Nachschneidematri
zen zusammengehalten werden. Man erkennt, daß die
Schneidkante 28 im wesentlichen komplementär zu der
Umfangsgestaltung des Werkstücks ausgebildet ist. Es
sind jedoch die Innenabmessungen etwas kleiner bemessen
als diejenige des Werkstücks, so daß ein dünner kontinu
ierlicher Metallring von der Außenfläche des Werkstücks
abgetragen wird, während dieses nach unten über die
Schneidkante 28 hinaus bewegt wird. Aufgrund der Um
fangsgestaltung des benachbarten Ringraumes und der
Tatsache, daß der Scherwinkel der Schneidkante über
deren gesamte Erstreckung konstant ist, wird das abge
schnittene Metall während der Schneidbewegung von dem
Werkstück entfernt, so daß die Bildung von Spannungen in
dem Werkstück als Folge des Schneidvorgangs vermieden
wird. Wie vorstehend ausgeführt wurde, gelangt der aus
abgetrenntem Metall bestehende Ring auf die genannte,
rinnenartige Fläche 30 und in den, durch die Ausnehmung
31 definierten Hohlraum, aus welchem er mittels eines
Luftimpulses der Düse 62 entfernt wird.
Fig 6. zeigt, daß die Nachschneidematrize 34 mit einer
Vielzahl von Durchgangsbohrungen 65 versehen ist, die
fluchtend zu den Durchgangsbohrungen 52, 64 der anderen
Matrizen- und Führungsplatten verlaufen. Die Schneidkan
te 40 der, die zweite Stufe bildenden Nachschneidematri
ze 34 ist gestaltlich ähnlich zu der Schneidkante 28 der
die erste Stufe bildenden Nachschneidematrize ausgebil
det. Es weisen jedoch die Seiten der Zähne dieser zwei
ten Nachschneidematrize 34 einen geringeren Abstand
voneinander auf als diejenigen der die erste Stufe
bildenden Nachschneidematrize, wobei die innerst gele
genen Kanten denjenigen der ersten Nachschneidematrize
entsprechen, so daß durch die zweite Nachschneidematrize
34 kein Metall aus den Grundbereichen zwischen den
Zähnen des Werkstücks entfernt wird. Es wird demzufolge
Metall nur über die Seiten der Zähne abgetragen, so daß
sich eher einzelne Späne als ein zusammenhängender Ring
wie im Fall der ersten Nachschneidematrize ergeben.
Es ist die Nachschneidematrize 34 mit einer Vielzahl von
Mulden 66 versehen, die sich auf ihrer oberen Oberfläche
befinden, und zwar unmittelbar benachbart zur Außenseite
der Schneidkanten 40. Die Mulden erstrecken sich radial
in auswärtiger Richtung ausgehend von einer Position
unterhalb der Seiten der Ringrinne 38 bis zu den Ein
mündungen der Durchgangsbohrungen 44. Die Nachschneide
matrize 34 umfaßt zylindrische Bohrungen 68 bei den
unteren Bereichen der Durchgänge 42, die mit den Durch
gangsbohrungen 44 der Matrizenbasisplatte 46 ausgerich
tet sind.
Während das Werkstück durch die Nachschneidematrize 34
hindurchgeführt wird, wird mittels der Schneidkanten 40
Metall in der Form einzelner Späne abgetragen, welche
von dem Werkstück über die Ringrinne 30 entfernt werden
und anschließend in die Mulden GG gelangen, aus denen
sie unter dem Einfluß der Schwerkraft in die Ringkammer
48 gelangen. Das Aufnahmebehältnis 50 kann von Zeit zu
Zeit von der Matrizenbasisplatte 46 gelöst und nach
Entleerung seiner Späne wieder eingesetzt werden.
Die vorliegende Erfindung wurde mit Hinblick auf eine
besondere Ausführungsform derselben hin beschrieben. Es
erscheint für den Fachmann jedoch selbstverständlich,
daß Veränderungen bzw. Abwandlungen vorgenommen werden
können, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlas
sen.
Claims (8)
1. Matrizeneinheit, gekennzeichnet durch
- - eine erste, mit einer Vielzahl von mit Abstand zueinander angeordneten Schneidkanten (40) versehene Nachschneidematrize (34), deren Schneidkanten (40) zur Entfernung von Spänen eines Werkstücks (22) dienen,
- - wobei die Nachschneidematrize (34) mit einer Viel zahl von Durchgängen (42) versehen ist, die den Schneidkanten (40) benachbart angeordnet sind und
- - mit einem lösbar an der Matrizeneinheit befestigten, mit den genannten Durchgängen (42) in Verbindung stehenden Aufnahmebehältnis (50) für die Späne.
2. Matrizeneinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß die Durchgänge (42) an ihren oberen Enden
mit Mulden (66) zur Aufnahme und Überführung der
Späne in die Durchgänge (42) versehen sind.
3. Matrizeneinheit nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich
net, daß - angrenzend an die genannten Schneidkanten
und diesen angepaßt - sich in Umfangsrichtung er
streckende Seitenflächen zum Abzug der Späne von dem
Werkstück (22) vorgesehen sind, sobald sie von diesem
abgetrennt worden sind.
4. Matrizeneinheit nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich
net, daß sich das genannte Aufnahmebehältnis (50)
unterhalb des Durchgangs (42) befindet, so daß die
Späne unter dem Einfluß der Schwerkraft durch den
Durchgang (42) hindurch in das Aufnahmebehältnis (50)
fallen.
5. Matrizeneinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich
net, daß die Schneidkanten (40) entlang eines Kreises
angeordnet sind, wobei für jeweils zwei Schneidkanten
(40) eine Mulde (66) angeordnet ist und wobei die
Mulden (66) kreisförmig angeordnet sind.
6. Mehrstufige Matrizeneinheit nach Anspruch 1, gekenn
zeichnet ferner durch
- - eine zweite Nachschneidematrize (26), die mit einer kontinuierlichen Schneidkante (23) zur Entfernung eines Werkstoffringes von dem genannten Werkstück (22) ausgerüstet ist,
- - wobei die zweite Nachschneidematrize (26) in Be ziehung zu der ersten Nachschneidematrize (34) derart angeordnet ist, daß das Werkstück (22) zuerst durch die zweite und anschließend durch die erste Nach schneidematrize bearbeitet wird.
7. Mehrstufige Matrizeneinheit nach Anspruch 6, gekenn
zeichnet ferner
- - durch eine oberhalb der zweiten Nachschneidematrize (26) angeordnete Platte,
- - einen in der Platte - angrenzend an die zweite Nachschneidematrize (26) - angeordneten Durchgang und
- - Mittel zur Ausrichtung eines Luftstrahls in Rich tung auf den genannten Ring hin, um diesen durch den Durchgang hindurch aus der Matrizeneinheit auszubla sen.
8. Matrizeneinheit, gekennzeichnet durch die Kombination
- - einer Nachschneidematrize (26), die mit einer kontinuierlichen Schneidkante (28) zur Entfernung eines Werkstoffrings von dem genannten Werkstück (22) versehen ist,
- - einer oberhalb der genannten Nachschneidematrize (26) angeordneten Platte,
- - einen in der Platte in der Nähe der Nachschneidema trize (26) angeordneten Durchgang und
- - Mittel zur Ausrichtung eines Luftstrahls in Rich tung auf den genannten Ring hin, um diesen durch den genannten Durchgang hindurch aus der Matrizeneinheit auszublasen.
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DE102008009264A1 (de) | 2007-02-15 | 2008-08-21 | Hans Schmied Gmbh Metallwaren - Kunststoffwaren | Stanzverfahren und Folgewerkzeug |
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Also Published As
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