DE4140161A1 - Verfahren und werkzeug zum herstellen von stanzteilen fuer kugellagerkaefige - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen von Stanzteilen für Kugellagerkäfige, bei dem in mehreren aufeinanderfolgenden Operationen unter Belassung radialer Haltestege zunächst kreis­ ringförmige Zuschnitte aus einem Blechstreifen ausge­ schnitten, dann im Bereich der Haltestege Anbindungs­ schnitte ausgeführt und danach über den Umfang gleich­ mäßig verteilt Kugelpfannen in die Zuschnitte einge­ prägt sowie etwaig vorhandene Lappen für eine Innen- und/oder Außenzahnung hochgestellt werden.

Ferner bezieht sich die Erfindung auf ein Werkzeug zum Durchführen eines derartigen Verfahrens.

Verfahren und Werkzeuge zum Herstellen von Stanzteilen, die zu Kugellagerkäfigen zusammengesetzt werden können, sind bekannt. Dabei handelt es sich darum, daß in sogenannten Folgewerkzeugen in mehreren aufeinander­ folgenden Operationen kreisringförmige Zuschnitte so aus Blechstreifen ausgeschnitten werden, daß die Zuschnitte mit den Blechstreifen über mehrere Radial­ stege noch verbunden und durch letztere gehalten sind.

Kugelkäfige bestehen jeweils aus zwei Stanzteilen. Eines dieser Teile muß eine Außenzahnung aufweisen, die aus radial von einem Ringteil des Zuschnittes vorstehend ausgeschnittenen und in einer oder mehreren folgenden Operationen hochgestellten Lappen besteht. Ein Teil dieser radial von einem Ringteil des jeweiligen Zuschnittes vorstehenden Lappen wird zunächst nicht vom Blechstreifen getrennt, sondern dient dazu, den Zuschnitt beim Einprägen der Kugelpfannen und beim Hochstellen etwaiger Lappen für eine Innenzahnung zu halten.

Im Übergangsbereich zwischen den als Verbindungs­ stege dienenden Lappen und dem Blechstreifen sind in letzteren sogenannte Anbindungsschnitte einge­ bracht. Bei diesen Anbindungsschnitten handelt es sich darum, daß in Verlängerung der Verbindungsstege beidseitig in Umfangsrichtung über diese hinausragend peripher zu dem jeweiligen Ausschnitt Einschnitte in das Blech eingebracht werden, so daß die Radial­ stege mit dem Blechstreifen über schmale Laschen verbunden sind, die sich beidseitig in Umfangsrichtung von den Verbindungsstegen erstrecken und dann am Ende der Anbindungsschnitte in den Blechstreifen übergehen. Angesichts dieser Anbindungsschnitte können die Verbindungsstege radial nach innen ausweichen und mithin bei voller Aufrechterhaltung der Verbin­ dung des jeweiligen Zuschnittes mit dem Blechstreifen dem Zuschnitt folgen, wenn dessen Ringteil beim Ein­ prägen der Kugelpfannen eine Durchmesserreduzierung erfährt.

Das sich durch das Einprägen der Kugelpfannen und das Hochstellen gegebenenfalls vorhandener Innenlappen allmählich bildende Stanzteil wird während der vorge­ nannten Operationen somit angesichts der vorstehend erläuterten Anbindung an den seinerseits präzise in einem der Herstellung der Stanzteile dienenden Werkzeug geführten Blechstreifen sicher gehalten. Diese Halterung ist jedoch nicht mehr beim Hochstellen der Außenlappen oder zumindest der als Verbindungs­ stege dienenden Außenlappen gewährleistet, weil diese zuvor vom Blechstreifen abgetrennt werden müssen. Das Hochstellen der Außenlappen erfolgt somit bei lose im Werkzeug aufgenommenen Werkstück. Es kann daher leicht zu Werkstückverlagerungen im Werkzeug und damit bei der letzten Operation zur Produktion von Ausschußteilen kommen.

Durch die Erfindung soll dieser Unzulänglichkeit abgehol­ fen und ein verbessertes Verfahren zum Herstellen von Stanzteilen für Kugellagerkäfige geschaffen werden, bei dem bis zum Ende der letzten Operation eine sichere Werk­ stückhalterung gewährleistet ist und mithin der Anfall von Ausschuß gegenüber dem Stande der Technik merklich reduziert wird. Ferner soll ein der Verfahrensdurchführung dienendes Werkzeug geschaffen werden.

In verfahrenstechnischer Hinsicht ist diese Erfindungs­ aufgabe dadurch gelöst, daß bei dem Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 die der Halterung der Zuschnitte dienenden Haltestege zusätzlich zu etwaig vorhandenen Lappen für eine Außenzahnung vorgesehen sind, daß nach dem Ausführen der Verbindungsschnitte unmittelbar angrenzend an das jeweilige Ringteil eines Zuschnittes Trennkanten in die Verbindungsstege eingeprägt werden und daß erst nach dem Ausprägen der Kugelpfannen und dem Hochstellen etwaig vorhandener Lappen die Trennung der vollständig fertig geprägten Stanzteile vom Blechstreifen im Bereich der vorge­ prägten Trennkanten erfolgt.

Kennzeichnend für das erfindungsgemäße Verfahren ist somit einerseits die vollständige Trennung der Halte­ stege von etwaig vorhandenen Lappen für die Bildung einer Außenzahnung und andererseits die Halterung des jeweiligen Zuschnittes bzw. des sich daraus bilden­ den Stanzteils über die genannten Haltestege bis zum Ende der letzten Operation, also bis zur Herstellung des fertigen Stanzteils. Erst dann werden die Stanz­ teile im Bereich der in die Verbindungsstege eingeprägten Trennkanten, die gewissermaßen Sollbruchstellen bilden, vom Blechstreifen getrennt. Angesichts dieser sicheren Aufnahme des Werkstücks bei sämtlichen Operationen sind Werkstückverlagerungen im Werkzeug mit Sicherheit ausgeschlossen und folglich ist das Risiko einer Aus­ schußproduktion zumindest weitestgehend gemindert.

Eine sinnvolle Weiterbildung des erfindungsgemäßen Ver­ fahrens sieht vor, daß die Halterung der Zuschnitte bis zur Fertigstellung der Stanzteile jeweils über wenigstens drei vorzugsweise unter gleichen Winkeln über den Umfang der Zuschnitt-Ringteile verteilte Haltestege erfolgt. Bei mit radial nach außen über das Ringteil des jeweiligen Zu­ schnittes vorstehenden Lappen zur Bildung einer Außenzah­ nung können die Haltestege zweckmäßigerweise zwischen be­ nachbarten Lappen und symmetrisch zu diesen angeordnet sein.

Bei dem Werkzeug zum Herstellen von Stanzteilen für Kugel­ lagerkäfige nach dem erfindungsgemäßen Verfahren handelt es sich um ein Werkzeug mit mehreren aufeinanderfolgenden Schneid- und Prägestationen. Hinsichtlich dieses Werkzeugs ist die Erfindungsaufgabe dadurch gelöst, daß zum Schneiden der Außenform wenigstens drei vorzugsweise untereinander gleiche Teilstempel dienen, die einander zu einem Kreis­ ring mit jeweils radialen Zwischenräumen geringer Breite zwischen benachbarten Teilstempeln ergänzen, und daß eine auf die Schneidstationen folgende Station als Prägestation mit Prägestempeln zum Einprägen der Trennkanten in die Haltestege ausgebildet ist.

Anhand der beigefügten Zeichnung sollen nachstehend das erfindungsgemäße Verfahren und das der Verfahrens­ durchführung dienende Werkzeug erläutert werden. In schematischen Ansichten zeigen:

Fig. 1 ein Streifenbild mit einem Teil der aufeinander­ folgenden Operationen beim paarweisen Herstellen von Stanzteilen, die zu Kugellagerkäfigen zusam­ mensetzbar sind,

Fig. 2 in einer vergrößerten Draufsicht das Einprägen von Trennkanten bei einem von vier Haltestegen im Blechstreifen gehaltenen Zuschnitt und

Fig. 3 in einer der Schnittlinie III-III in Fig. 2 ent­ sprechenden Schnittansicht einen Prägestempel beim Einprägen einer Trennkante in einen Haltesteg.

Als Ausgangsmaterial beim Herstellen von Stanzteilen für Kugellagerkäfige dienen Blechstreifen 10 einer so bemessenen Breitenerstreckung, daß neben den versetzten Zuschnitten 11, 11′ der beiden Stanzteile 12, 12′ längs der Ränder des Blechstreifens ausreichend Material für Positionslochungen 14, 14′ vorhanden ist. Der Blech­ streifen 10 wandert schrittweise jeweils um das Teilungs­ maß t zwischen aufeinanderfolgenden Positionslochungen in Richtung des Pfeils 15 durch das Werkzeug. Das Schnei­ den der Positionslochungen 12, 12′ erfolgt in einer ersten Station. Dies zeigen die nur angedeuteten Lochstempel 16, 16′.

Ebenfalls in der ersten Station des Werkzeugs werden die Innenkonturen der Zuschnitte 11, 11′ mittels geeigneter Schneidstempel 18, 18′ ausgeschnitten. Der eine Zuschnitt 11 ist dabei mit radial innen vorstehenden Lappen 19 ausge­ rüstet, während der Zuschnitt 11′ für das Komplementär­ teil eine kreisringförmige Innenausnehmung hat. Die Endformen der Zuschnitte sind jeweils in gestrichelten Linien dargestellt. In zwei aufeinanderfolgenden weiteren Operationen werden die Außenformen mittels jeweils zweier Teilstempel 20, 21 bzw. 20′, 21′ ausge­ schnitten. Die Teilstempel ergänzen einander zu einem Kreisring, jedoch mit jeweils radialen Zwischenräumen geringer Breite zwischen benachbarten Teilstempeln.

Das Ausschneiden der Außenform erfolgt in zwei auf­ einanderfolgenden Operationen, wobei jeweils zwei einander gegenüberliegende Teilstempel zum Einsatz gelangen. Nach dem Ausschneiden der Innenform sind die Zuschnitte 11, 11′ noch mit dem Blechstreifen 10 über radiale Haltestege 22, 22′ verbunden, die den Zwischenräumen geringer Breitenerstreckung zwischen benachbarten Teilstempeln entsprechen. Im Bereich dieser radialen Haltestege werden dann beidseitig in Umfangsrichtung über die Haltestege hinausragende An­ bindungsschnitte 23, 23′ im Blechstreifen 10 so ausge­ führt, daß die Halterung der Zuschnitte 11, 11′ über die sich radial erstreckenden Haltestege 22, 22′ und die daran angrenzenden Blechlaschen erfolgt, die am Ende der Anbindungsschnitte in den Blechstreifen übergehen.

In einer auf die Schneidstationen folgenden Station werden dann unmittelbar angrenzend an die Ringteile 24 der Zuschnitte 11, 11′ Trennkanten 25, 25′ in die ra­ dialen Haltestege eingeprägt. Eine derartige Präge­ station ist in Fig. 2 in einer Draufsicht ähnlich Fig. 1 veranschaulicht, und zwar für einen mit Außen­ lappen 26 versehenen Zuschnitt, der durch insgesamt fünf schmale Radialstege 22 im Blechstreifen 10 gehal­ ten wird. Während in Fig. 2 die Prägestempel 28 zum Einprägen der Trennkanten 25 nur schematisch angedeutet sind, zeigt die Schnittansicht gemäß Fig. 3 einen derar­ tigen Prägestempel sowie dessen Eindringtiefe in den Trennsteg 22 beim Einprägen einer Trennkante 25. Durch diese Trennkanten werden leicht trennbare Soll­ bruchstellen geschaffen, ohne daß dabei die sichere Halterung des Werkstücks angesichts dessen Anbindung an den präzise im Werkzeug geführten Blechstreifen 10 verlorengeht.

Nach dem Einprägen der Trennkanten 25 werden in mehreren aufeinanderfolgenden Stationen Kugelpfannen 30, 30′ in die Zuschnitte 11, 11′ eingeprägt und bei dem mit Innen- und Außenlappen 19, 26 versehenen Zuschnitt 11 diese Lappen zur Bildung einer Innen- und Außenzahnung hochgestellt. Während dieser Operationen erfahren die Ringteile der Zuschnitte 11, 11′ zwar eine Durchmesser­ verkleinerung, bleiben aber über die Haltestege 22, 22′ fest an dem Blechstreifen 10 angebunden, indem die Haltestege angesichts der Anbindungsschnitte 23, 23′ dem sich beim Prägen verkleinernden Ringteil des jewei­ ligen Zuschnittes zu folgen vermögen. Erst nachdem sämtliche Prägearbeiten beendet sind werden in einer letzten Operation die fertigen Stanzteile 12, 12′ im Bereich der Trennkanten 25, 25′ vom Blechstreifen 10 abgetrennt.

Claims (4)

1. Verfahren zum Herstellen von Stanzteilen für Kugellagerkäfige, bei dem in mehreren aufeinander­ folgenden Operationen unter Belassung radialer Halte­ stege zunächst kreisringförmige Zuschnitte aus einem Blechstreifen ausgeschnitten, dann im Bereich der Haltestege Anbindungsschnitte ausgeführt und danach über den Umfang gleichmäßig verteilt Kugelpfannen in die Zuschnitte eingeprägt sowie etwaig vorhandene Lappen für eine Innen- und/oder Außenzahnung hoch­ gestellt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die der Halterung der Zuschnitte (11, 11′) dienenden Haltestege (22, 22′) zusätzlich zu etwaig vorhandenen Lappen (19, 26) für eine Außenzahnung vorgesehen sind, daß nach dem Ausführen der Anbindungsschnitte (23, 23′) unmittelbar angrenzend an das jeweilige Ringteil eines Zuschnittes in die Haltestege Trennkanten (25, 25′) eingeprägt werden und daß erst nach dem Ausprägen der Kugelpfannen und dem Hochstellen etwaig vorhandener Lappen die Trennung der vollständig fertig geprägten Stanzteile (12, 12′) vom Blechstreifen (10) im Bereich der vorgeprägten Trennkanten erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung der Zuschnitte (11, 11′) bis zur Fertigstellung der Stanzteile (12, 12′) jeweils über wenigstens drei vorzugsweise unter gleichen Winkeln über den Umfang der Zuschnitt-Ringteile verteilte Haltestege (22, 22′) erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß bei mit radial nach außen über das Ring­ teil des jeweiligen Zuschnittes (11) vorstehenden Lappen (26) zur Bildung einer Außenzahnung die Halte­ stege (22) zwischen benachbarten Lappen und symmetrisch zu diesen angeordnet sind.

4. Werkzeug zum Herstellen von Stanzteilen für Kugel­ lagerkäfige nach dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, mit mehreren aufeinanderfolgenden Schneid- und Prägestationen, dadurch gekennzeichnet, daß zum Schneiden der Außenform wenigstens drei vor­ zugsweise untereinander gleiche Teilstempel (20, 21; 20′, 21′ ) dienen, zwischen denen sich jeweils radiale Zwischenräume geringer Breite erstrecken und die einander zu einer von diesen Zwischenräumen unter­ brochenen Ringform ergänzen, und daß eine auf die Schneidstationen folgende Station als Prägestation mit Prägestempeln (28) zum Einprägen der Trennkanten (25, 25′) in die Haltestege (22, 22′) ausgebildet ist.