(19)
(11) EP 2 042 249 A1

(12) EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43) Veröffentlichungstag:
01.04.2009  Patentblatt  2009/14

(21) Anmeldenummer: 07018892.5

(22) Anmeldetag:  26.09.2007
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC): 
B21D 28/16(2006.01)
(84) Benannte Vertragsstaaten:
AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MT NL PL PT RO SE SI SK TR
Benannte Erstreckungsstaaten:
AL BA HR MK RS

(71) Anmelder: Feintool Intellectual Property AG
3250 Lyss (CH)

(72) Erfinder:
  • Schlatter, Ulrich, Dipl.-Ing.
    3250 Lyss (CH)
  • Hora, Pavel, Prof. Dr.
    5507 Mellingen (DE)

(74) Vertreter: COHAUSZ DAWIDOWICZ HANNIG & SOZIEN 
Patent- und Rechtsanwaltskanzlei Friedlander Strasse 37
12489 Berlin
12489 Berlin (DE)

   


(54) Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Stanzteilen mit weitgehend glatter Schnitt- und vergrösserter Funktionsfläche


(57) Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von Stanzteilen mit weitgehend glatter und vergrößerter Funktionsfläche, insbesondere eines Werkstücks durch Feinschneiden und/oder Umformen aus einem Bandstreifen, bei dem der Bandstreifen (10) zwischen einem aus einem Schneidstempel (5), einer Führungsplatte (4) für den Schneidstempel und einem Ausstoßer zusammengesetzte Oberteil und einem aus Schneidplatte (7), Auswerfer (9) und einem Innenformstempel (8), einer an der Schneidplatte angeordneten Ringzacke (3) bestehenden Unterteil beim Schließen eingespannt und in der Schneidzone ein Trennen durch Scheren bei hoher Druckspannung erzwungen wird, wobei zuvor die Ringzacke (3) in den Bandstreifen (10) eingepresst und eine Druckspannung auf den zu schneidenden Bandstreifen ausgeübt wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Einrisse an Schnitt- und Funktionsflächen van Feinschneidteilen durch eine gezielte Steuerung des Spannungszustandes in der Schneidzone zu vermeiden und gleichzeitig das Feinschneiden von dickeren Teilen mit höherer Prozesssicherheit und geringem Kanteneinzug wirtschaftlich und effektiv zu ermöglichen.
Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, dass vom Beginn bis zum Abschluss des Schneidvorgangs der Spannungszustand in der Schneidzone auf eine lageorientierte Druckspannung durch ein zusätzliches, dem Hauptschneidstempel geringfügig nacheilendes Nachdrücken von Material in etwa zur Schneidrichtung querliegenden Richtung mittels eines parallel zur Schneidlinie zwischen Schneidstempel (5) und Schneidplatte (7) wirkenden Werkzeugelements (13) mit geregelter Kraft in Abhängigkeit der Teilegeometrie und der Dicke des Werkstücks eingestellt wird.




Beschreibung


[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Stanzteilen mit weitgehend glatter Schnitt- und vergrößerter Funktionsfläche, insbesondere eines Werkstücks durch Feinschneiden und/oder Umformen aus einem Bandstreifen, bei dem der Bandstreifen zwischen einem aus einem Schneidstempel, einer Führungsplatte für den Schneidstempel, einer an der Führungsplatte angeordneten Ringzacke und einem Ausstoßer zusammengesetzten Oberteil und einem aus Schneidplatte, Auswerfer und einem Innenformstempel bestehenden Unterteil beim Schließen eingespannt und in der Schneidzone ein Trennen durch Scheren bei hoher Druckspannung erzwungen wird, wobei zuvor die Ringzacke in den Bandstreifen eingepresst und eine Druckspannung auf den zu schneidenden Bandstreifen ausgeübt wird.

[0002] Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zum Herstellen von Stanzteilen mit weitgehend glatter und vergrößerter Funktionsfläche, insbesondere eines Werkstücks durch Feinschneiden und/oder Umformen aus einem Bandstreifen, mit einem zweiteiligen Werkzeug, das mindestens einen Hauptschneidstempel, eine Führungsplatte für den Schneidstempel, eine an der Führungsplatte angeordnete Ringzacke, einen Ausstoßer, eine Schneidplatte und einen Auswerfer umfasst, wobei der Bandstreifen zwischen Führungsplatte und Schneidplatte eingespannt ist und die Ringzacke in den Bandstreifen eingedrückt ist,

Stand der Technik



[0003] Es ist bekannt, dass das Feinschneiden an vorspringenden Teilekonturen, beispielsweise Verzahnungen oder Ecken oftmals zu Einrissen an den Schnittflächen führt. Dieses Phänomen ist umso stärker zu beobachten, je spitzer eine Außenkontur definiert, je dicker das zu schneidende Material und je geringer die Umformbarkeit des Materials ist. In den meisten Fällen wirkt die Schnittfläche beim Feinschneiden als Funktionsfläche, weshalb Einrisse Ausgangspunkt für Bruchversagen des Teils unter Last sein können und daher zu vermeiden sind.

[0004] Glatte Schnittflächen werden beim Feinschneiden erreicht, wenn durch Überlagerung hohen hydrostatischen Druckes in der Schneidzone Trennen durch Scheren, d.h. eine plastische Formänderung, erzwungen wird. Die Schnittfläche entsteht in der Scherzone und wird deshalb in ihrer Qualität von den Werkstoffeigenschaften beeinflusst (K. KONDO, Industrie-Anzeiger 97 Jg. Nr. 33, S. 547 bis 550). Beim Feinschneiden drückt die Ringzacke vor Schneidbeginn in den Werkstoff des zu schneidenden Bandstreifens ein und hindert den Werkstoff dadurch am Nachfließen während des Schneidvorganges.

[0005] Typische Merkmale von Feinschnittteilen sind darüber hinaus der Kanteneinzug und der Schnittgrat. Insbesondere in Eckenpartien stellt sich der Einzug ein, der mit kleiner werdendem Eckenradius und steigender Blechdicke zunimmt. Die Einzugstiefe kann rd. 30% und die Einzugsbreite etwa 40% der Blechdicke oder mehr betragen (siehe DIN 3345, Feinschneiden, Aug. 1980). Der Einzug ist damit abhängig von Materialdicke und -qualität, so dass seine Steuerung nur begrenzt möglich ist und oft eine Einschränkung der Teilefunktion, beispielsweise durch eine fehlende Scharfkantigkeit der Ecken bei Verzahnungsteilen oder durch die hervorgerufene Änderung der Funktionslänge der Teile, mit sich bringt.
Der Stanzeinzug reduziert deshalb die Teilefunktion, und zwingt den Hersteller zur Verwendung eines dickeren Ausgangsmaterials.

[0006] Es sind eine ganze Reihe von Lösungen bekannt, die versuchen, feine und glatte Scherflächen durch ein Schneiden unter Druck (DE 2 127 495 A1), Nachschneiden (CH 665 367 A5), Nachschaben (DE 197 38 636 A1) oder Verschieben von Material während des Schneidens (EP 1 815 922 A1) zu erzeugen. Die bekannten Lösungen nach CH 665 367 A5 und DE 197 38 636 A1 reduzieren nicht den Kanteneinzug, sondern bearbeiten die Teile aufwändig nach, so dass einerseits erhebliche Kosten für zusätzliche Bearbeitungsvorgänge und Werkzeuge erforderlich sind, und andererseits entsprechender Materialverlust durch die Notwendigkeit des dickeren Materialeinsatzes eintritt.
Die bekannte Scherpresse nach DE 2 127 495 A1 wird bei einem höheren hydrostatischen Druck betrieben, der im ganzen Gebiet des Werkstücks ausgeübt wird, das der plastischen Verformung unterworfen wird. Dieser hohe Druck wird insbesondere in der Nähe der Werkzeugkanten durch eine obere mit einem Vorsprung versehene Backe erzeugt. Dieser Vorsprung nimmt gewissermaßen die Funktion der Ringzacke wahr, die nach der DE 2 127 495 A1 nicht vorhanden ist. Mit diesem bekannten Verfahren wird vorwiegend jedoch der vorstehende Stanzgrat vermieden. Auch bei dieser bekannten Lösung wird der Einzug letztendlich nicht beseitigt und Materialvolumen entlang der Schnittlinie verschoben, was mit einem erhöhten Risiko einer Rissbildung einhergeht.
Bei der bekannten Lösung gemäß EP 1 815 922 A1 wird das Werkstück in einer einstufigen Anordnung in mindestens zwei zeitlich aufeinander abfolgenden Schrittfolgen in unterschiedlichen Schnittrichtungen bearbeitet, wobei in einem ersten Schneidvorgang in vertikaler Arbeitsrichtung ein auf die Werkstückgeometrie abgestimmtes Halbfertigfabrikat mit einem geringen Einzug ausgeschnitten und in mindestens einem weiteren Schneidvorgang in entgegengesetzter Arbeitsrichtung das Teil fertiggeschnitten wird. Der Einzug des ersten Teilschritts soll dabei zumindest im Eckbereich wieder aufgefüllt werden. Mit diesem bekannten Verfahren wird vorwiegend jedoch der vorstehende Stanzgrat vermieden. Auch bei dieser bekannten Lösung wird der Einzug letztendlich nicht beseitigt und Materialvolumen entlang der Schnittlinie verschoben, was mit einem erhöhten Risiko einer Rissbildung einhergeht.

Aufgabenstellung



[0007] Bei diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Rißneigung an Schnittflächen und den Kanteneinzug an Feinschneidteilen durch eine gezielte Steuerung des Spannungszustandes in der Schneidzone zu vermeiden und gleichzeitig das Feinschneiden von dickeren Teilen mit höherer Prozesssicherheit wirtschaftlich und effektiv auszuführen.

[0008] Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren der eingangs genannten Gattung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 und durch eine Vorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 7 gelöst.

[0009] Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens und der Vorrichtung sind den Unteransprüchen entnehmbar.

[0010] Die erfindungsgemäße Lösung zeichnet sich dadurch aus, dass es erstmals möglich wird, das Feinschneidverfahren auf Teile, beispielsweise Verzahnungsteile größerer Dicke ohne Einrisse und scharfen Kanten ohne Nachbearbeitung und Materialverschiebung entlang der Schnittlinie wirtschaftlich anzuwenden.

[0011] Dies wird dadurch erreicht, dass vom Beginn bis zum Abschluss des Schneidvorgangs der Spannungszustand in der Schneidzone auf eine lageorientierte Druckspannung durch ein zusätzliches, dem Schneidstempel geringfügig nacheilendes Nachdrücken von Material in etwa zur Schneidrichtung querliegenden Richtung mittels eines parallel zur Schneidlinie zwischen Schneidstempel und
Schneidplatte wirkenden Werkzeugelements mit geregelter Kraft in Abhängigkeit der Teilegeometrie und der Dicke des Werkstücks eingestellt wird.

[0012] Von besonderem Vorteil ist, dass die Parameter zur Steuerung des Spannungszustandes in der Schneidzone, beispielsweise das nachzudrückende Werkstoffvolumen in Abhängigkeit von Materialart, Form und Geometrie des Werkstücks durch eine virtuelle Umformsimulation bestimmt werden können, nach der dann die Werkzeugelemente für das Nachschieben des Materials in Richtung Schneidzone ausgelegt werden.

[0013] Von wesentlicher Bedeutung ist, dass es mit dem erfindungsgemäßen Verfahren möglich wird, das Material in Querrichtung in die Schneidzone nachzuschieben, wodurch der Kanteneinzug am Teil signifikant reduziert wird. Dadurch dass der Spannungszustand in der Schneidzone im Druckbereich aufrechterhalten wird, ist gewährleistet, dass die Schnittflächen glatt und einrissfrei sind. Die Funktionsflächen sind durch den reduzierten Kanteneinzug außerdem auch weitgehend einzugsfrei.

[0014] Das erfindungsgemäße Verfahren deckt somit das Feinschneiden von Teilen in einem breiten Abmessungsbereich, beispielsweise Teile bis zu großen Dicken und komplizierter Teilegeometrien, wie z.B. Verzahnungen an Getriebeteilen, in hoher Qualität ab. Darüber hinaus können mit dem erfindungsgemäßen Verfahren auch minderwertige Stahlqualitäten feingeschnitten werden, ohne Gefahr zu laufen, dass Einrisse an den Schnittflächen entstehen.

[0015] Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat einen einfachen und robusten Aufbau.

[0016] Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen.

Ausführungsbeispiel



[0017] Die Erfindung soll nachstehend an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.
Es zeigt

[0018] Fig. 1 eine schematische Schnittdarstellung des prinzipiellen Aufbaus eines Feinschneidwerkzeuges nach dem Stand der Technik,

[0019] Fig. 2 die Schneidezone gemäß Fig. 1 im Detail,

[0020] Fig. 3 einen Schnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung ohne Freischnitt im Bandstreifen im geklemmten Zustand nach dem erfindungsgemäßen Verfahren,

[0021] Fig. 4 einen Schnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung ohne Freischnitt im Bandstreifen im halb durchgeschnittenen Zustand nach dem erfindungsgemäßen Verfahren,

[0022] Fig. 5 die Schneidzone gemäß Fig. 4 im Detail und

[0023] Fig. 6 einen Schnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung mit Freischnitt im Bandstreifen im halb durchgeschnittenen Zustand.

[0024] Die Fig. 1 zeigt den grundsätzlichen Aufbau eines Feinschneidwerkzeugs nach dem Stand der Technik im geschlossenen Zustand.
Das Feinschneidwerkzeug besitzt ein Oberteil 1 und Unterteil 2. Zum Oberteil 1 des Feinschneidwerkzeugs gehört eine Ringzacke 3 aufweisende Führungsplatte 4, ein Schneidstempel 5, der in der Führungsplatte 4 geführt ist, und ein Ausstoßer 6. Das Unterteil 3 ist gebildet aus einer Schneidplatte 7, einem Innenform- oder Lochstempel 8 und einem Auswerfer 9. Der Bandstreifen 10 aus legiertem rostfreien Stahl mit einer Dicke von 12 mm, aus dem nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ein Feinschnittteil 11, beispielsweise ein Anschlussflansch, aus Bandstahl, gefertigt werden soll, ist nach dem gezeigten Stellungszustand des Werkzeugs zwischen Führungsplatte 4 und Schneidplatte 7 eingeklemmt und die Ringzacke 3 ist bereits in den Bandstreifen 10 eingedrungen, wodurch der Werkstoff infolge der einwirkenden Ringzackenkraft am Nachfließen während des Schneidens gehindert wird. Die Schneidplatte 7 und der Innenformabfall haben das Feinschnittteil 11 etwa mit halber Werkstückdicke geschnitten.

[0025] In der Fig. 2 ist im Detail die Schneidzone nach dem Stand der Technik gemäß Fig. 1 dargestellt. Der Bandstreifen 10 liegt zwischen Schneidplatte 7 und Führungsplatte 4. Die Ringzacke 3 drückt den Bandstreifen 10 mit der Ringzackenkraft FR auf die Schneidplatte 7. Der Schneidstempel 5 arbeitet mit der Schneidkraft FS gegen die von Gegenhalter, hier den Auswerfer 9, aufgebrachte Gegenkraft FG. Die Schneidkraft FS ist abhängig von der äußeren und inneren Schnittlinienlänge des Teils, der Dicke, der Zugfestigkeit des zu schneidenden Werkstoffs und einem Einflußfaktor abhängig, der das Streckgrenzen-Zugfestigkeits-Verhältnis des Werkstück-Werkstoffs, die geometrische Form des Schnittteils, der Werkzeugschmierung und der Abstumpfung des Schneidstempels 5 und der Schneidplatte 7 berücksichtigt.

[0026] Im eingespannten Zustand des Bandstreifens 10 zwischen Schneidplatte 7 und Führungsplatte 4 mit Ringzacke 3 entsteht bei Beginn des Schneidens ein Spannungszustand in der Schneidzone, der durch eine hohe Druckspannung gekennzeichnet ist. Je tiefer der Schneidstempel beim Schneiden in den Werkstoff eindringt, umso stärker baut sich der Druckspannungszustand in der Schneidzone ab, so dass gegen Ende des Schneidvorgangs die Druckspannung in eine Zugspannung übergeht, die Ursache für das Entstehen von Einrissen, insbesondere an Teilen komplizierter Geometrie, beispielsweise Verzahnungen oder Ecken und größerer Dicke, ist (R.A. Schmidt, "Umformen und Feinschneiden", Carl Hanser Verlag München Wien, 2007).

Beispiel 1



[0027] Die erfindungsgemäße Vorrichtung des Beispiels 1 entspricht im Wesentlichen dem Aufbau der Vorrichtung, die gemäß Fig. 1 beschrieben wurde, jedoch mit dem Unterschied, dass eine Ringzacke 3 an der Schneidplatte 7 angeordnet ist. Anstelle der bisher der Führungsplatte 4 zugeordneten Ringzacke ist ein über ein hydraulisch betätigbaren Druckbolzen 12 beaufschlagbares aktives Werkzeugelement 13 vorgesehen ist, das in Schneidlinienrichtung SL mit der entsprechenden Kraft FW auf den Bandstreifen 10 einwirkt. Das Werkzeugelement 13 stützt sich einerseits am Schneidstempel 5 und andererseits in einer in der Führungsplatte 4 eingebrachten Ausnehmung 14 vertikal zum Bandstreifen verschieblich ab. In Fig. 3 hat der Bandstreifen 10 keinen Freischnitt und das aktive Werkzeugelement 13 befindet sich noch nicht im Eingriff. Der Bandstreifen 10 liegt im geklemmten Zustand zwischen Ober- und Unterteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein. Die untere Ringzacke 3 ist in den Bandstreifen 10 eingedrungen und die Führungsplatte 4 drückt mit der entsprechenden, durch den Druckbolzen 15 erzeugten Kraft FF auf den Bandstreifen 10.

[0028] Nach Fig. 4 hat der Schneidstempel 5 den Bandstreifen 10 etwa halb durchschnitten. Das aktive Werkzeugelement 13 hat sich ebenfalls in den Werkstoff des geklemmten Bandstreifens 10 hinein bewegt, wobei das Werkzeugelement 13 dem Schneidstempel 5 geringfügig nachläuft.

[0029] In Fig. 5 ist verdeutlicht wie durch das aktive Werkzeugelement 13 bei seinem Eindringen in den Bandstreifen 10 im Zusammenwirken mit der unteren Ringzacke 3 sich das Material quasi quer in die Schneidzone verschiebt. Dies führt dazu, dass der Spannungszustand in der Schneidzone ständig einer Druckspannung entspricht, die in Abhängigkeit von Materialart, Form und Geometrie des Werkstücks durch die Steuerung des Werkzeugelements 13 entsprechend eingestellt werden kann.

[0030] Die Prozessparameter für das Werkzeugelement 13, beispielsweise die auszuübende Kraft FW, der Hydraulikdruck zur Erzeugung der Kraft FW oder die Größe der Nacheilung NE gegenüber dem Schneidstempel 5, werden in Abhängigkeit von Materialart, Form und Geometrie des Werkstücks durch eine virtuelle Umformsimulation bestimmt, in der der Werkstofffluss im Umformprozess dargestellt, Dehnungen und Vergleichsspannungen analysiert werden, um festzustellen, ob die Formänderung machbar und die Belastungen durch die Werkzeugelemente getragen werden können. Die Parameter für die Festlegung der Kraft FW des aktiven Werkzeugelements 13 kann aber auch am realen Feinschneidteil durch individuelle Vermessung ermittelt werden. Dazu bedarf es einer Reihe von Versuchen und deren Auswertung, um auf dieser Grundlage das aktive Werkzeugelement 13 entsprechend auslegen zu können.

[0031] Als aktives Werkzeugelement 13 zum Steuern des Spannungszustandes kann ein von der Stempelseite in das Werkstück eindringender Differentialprägestempel eingesetzt werden, der mit einer steuerbaren Hydraulik in Wirkverbindung steht. Ebenso ist es aber auch möglich, den Schneidstempel 5 mit einer Schulter bzw. Stufe zu versehen, um den Querschub des Materials in die Schneidzone zu erreichen.

[0032] Das erfindungsgemäße Verfahren läuft so ab, dass zunächst der Bandstreifen 10 zwischen Ober- und Unterteil 1 bzw. 2 geklemmt wird. Vom Beginn bis zum Abschluss des Schneidvorgangs wird mit dem Druckbolzen 12 und dem aktiven Werkzeugelement 13 im Bereich der Schneidzone gezielt Druck durch eine gesteuerte Hydraulik ausgeübt. Dadurch wird ein entsprechender Spannungszustand in der Schneidzone erreicht, der während des gesamten Schneidvorgangs als Druckspannung wirkt.
Dies führt zu einer verbesserten Oberflächenqualität, insbesondere auch bei schlechter Materialqualität. Mit dem gezielten Prägen durch das aktive Werkzeugelement 13 wird eine Überlagerung des Schnittvorgangs mit einem Querfließen QF von Teilematerial in die Schneidezone erreicht, wodurch sich zugleich auch der Stanzeinzug in diesem Bereich merklich vermindert. Die untere Ringzacke 3 unterstützt das Querfließen QF des Materials in die Schneidzone.

Beispiel 2



[0033] Die Fig. 6 zeigt eine weitere Variante der erfindungsgemäßen Vorrichtung, die in ihrem Grundaufbau dem Aufbau der in Fig. 3 beschriebenen Vorrichtung entspricht. Zusätzlich zur Ringzacke 3 ist auf der Schneidplatte 7 eine Stützrampe 16 vorgesehen, die im Freischnitt 17 zu liegen kommt. Die Stützrampe 16 verhindert, dass das Material in die Breite fließen kann. Alle weiteren Vorgänge entsprechen denen des Beispiels 1.

Bezugszeiohenliste



[0034] 
Oberteil
1
Unterteil
2
Ringzacke
3
Führungsplatte
4
Schneidstempel
5
Ausstoßer
6
Schneidplatte
7
Lochstempel
8
Auswerfer
9
Bandstreifen
10
Feinschneidteil
11
Hydraulischer Druckbolzen für 13
12
Aktives Werkzeugelement
13
Ausnehmung in 4
14
Druckbolzen für 4
15
Stützrampe
16
Freischnitt
17
Kraft des Druckbolzens 15
FF
Gegenkraft
FG
Ringzackenkraft
FR
Kraft des Werkzeugelements 13
FW
Nacheilung von 13 gegenüber 5
NE
Querfließen
QF
Schneidlinie
SL
Schneidrichtung
SR



Ansprüche

1. Verfahren zum Herstellen von Stanzteilen mit weitgehend glatter und vergrößerter Funktionsfläche, insbesondere eines Werkstücks durch Feinschneiden und/oder Umformen aus einem Bandstreifen, bei dem der Bandstreifen zwischen einem aus einem Schneidstempel, einer Führungsplatte für den Schneidstempel, einer an der Führungsplatte angeordneten Ringzacke und einem Ausstosser zusammengesetzte Oberteil und einem aus Schneidplatte, Auswerfer und einem Innenformstempel bestehenden Unterteil beim Schließen eingespannt und in der Schneidzone ein Trennen durch Scheren bei hoher Druckspannung erzwungen wird, wobei zuvor die Ringzacke in den Bandstreifen eingepresst und eine Druckspannung auf den zu schneidenden Bandstreifen ausgeübt wird, dadurch gekennzeichnet, dass vom Beginn bis zum Abschluss des Schneidvorgangs der Spannungszustand in der Schneidzone auf eine lageorientierte Druckspannung durch ein zusätzliches, dem Schneidstempel geringfügig nacheilendes Nachdrücken von Material in etwa zur Schneidrichtung querliegenden Richtung mittels eines parallel zur Schneidlinie zwischen Schneidstempel und Schneidplatte wirkenden Werkzeugelements mit geregelter Kraft in Abhängigkeit der Teilegeometrie und der Dicke des Werkstücks eingestellt wird.
 
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Parameter zur Steuerung des Spannungszustandes in der Schneidzone, beispielsweise das nachzudrückende Werkstoffvolumen in Abhängigkeit von Materialart, Form und Geometrie des Werkstücks durch eine virtuelle Umformsimulation bestimmt werden.
 
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Werkzeugelement zum Steuern des Spannungszustandes ein von der Stempelseite in das Werkstück eindringender Differentialprägestempel oder ein zusätzlicher Schneidstempel verwendet wird.
 
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass als Werkzeugelement zum Steuern des Spannungszustandes ein Schneidstempel mit einer Schulter verwendet wird.
 
5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckspannung im zu schneidenden Bandstreifen im Zusammenwirken von Ringzacke und/oder einer Stützrampe sowie dem Werkzeugelement erzeugt wird.
 
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,dass das Steuern des Spannungszustandes in der Schneidzone an Teilen mit Zahnungen oder Eckbereichen mittlerer bis großer Dicke durchgeführt wird.
 
7. Vorrichtung zum Herstellen von Stanzteilen mit weitgehend glatter und vergrößerter Funktionsfläche, insbesondere eines Werkstücks durch Feinschneiden und/oder Umformen aus einem Bandstreifen, zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einem zweiteiligen Werkzeug, das mindestens einen Schneidstempel (5), eine Führungsplatte (4) für den Schneidstempel (5), eine an der
Führungsplatte angeordnete Ringzacke (3), einen Ausstosser (6), eine Schneidplatte (7) und einen Auswerfer (9) umfasst, wobei der Bandstreifen zwischen Führungsplatte (4) und Schneidplatte (7) eingespannt ist und die Ringzacke in den Bandstreifen eingedrückt ist, dadurch gekennnzeichnet, dass mindestens ein den Schneidstempel koaxial umfassendes, in Schneidrichtung (SR) wirkendes Werkzeugelement (13) zum nacheilenden Verschieben von Material quer zur Schneidrichtung in die Schneidzone vorgesehen ist, wobei das Werkzeugelement (13) auf der Stempelseite der unteren Ringzacke (3) zugeordnet ist, und dass das Werkzeugelement (13) mit einem separaten Druckbolzen (12) zum Steuern der auf den Bandstreifen (10) auszuübenden Kraft verbunden ist.
 
14. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeugelement (13) von der Führungsplatte (4) in Schneidrichtung (SR) vertikal verschieblich geführt ist.
 
15. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeugelement (13) ein Differentialprägestempel ist.
 
16. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Werkzeugelement (13) der Schneidestempel (5) mit einer Schulter ist.
 
17. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in der Schneidplatte (7) eine Stützrampe (16) zur Begrenzung des Materialflusses in die Breite bei Freischnitt vorgesehen ist.
 




Zeichnung






















Recherchenbericht










Angeführte Verweise

IN DER BESCHREIBUNG AUFGEFÜHRTE DOKUMENTE



Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde ausschließlich zur Information des Lesers aufgenommen und ist nicht Bestandteil des europäischen Patentdokumentes. Sie wurde mit größter Sorgfalt zusammengestellt; das EPA übernimmt jedoch keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.

In der Beschreibung aufgeführte Patentdokumente




In der Beschreibung aufgeführte Nicht-Patentliteratur